Corso di Laurea Magistrale in Odontoiatria e Protesi Dentaria

Lo scopo del corso è quello di fornire allo studente la consapevolezza che le caratteristiche di un metazoo derivano dalla combinazione delle caratteristiche e delle funzioni delle singole cellule che lo compongono, e che qualsiasi patologia a carico di organi o distretti è riconducibile al malfunzionamento di gruppi di cellule che ne fanno parte. Inoltre lo studente dovrà acquisire concrete conoscenze della struttura e dei meccanismi molecolari alla base del funzionamento e della regolazione dei geni dei procarioti e  eucarioti (in dettaglio) e dovrà sapere collegare le le tecnologie molecolari di base e la manipolazione dei geni alle evidenze sperimentali ed ai possibili sviluppi tecnologici.

Lo studente, al termine del corso, dovrà dimostrare conoscenze e capacità di comprensione in merito a:

• organizzazione strutturale e funzionale di cellule procariotiche ed eucariotiche
• concetto di vita come capacità di sfruttare il flusso spontaneo di energia per costruire strutture ordinate ed organizzate capaci di riprodursi e di interagire fra loro
• funzionamento dei principali distretti cellulari e loro interazioni funzionali
• basi molecolari dei principali meccanismi cellulari che mediano sia la morfogenesi in generale sia in particolare la formazione delle strutture del cavo orale e dell'apparato dentale.
• principi del funzionamento della tecnologia del DNA ricombinante e delle principali metodiche di analisi molecolare

Il corso (14 cfu) prevede sia lezioni frontali tenute dal docente sia insegnamento a distanze sotto forma di materiale disponibile su web e/o assegnazione di compiti individuali. La verifica formativa della avvenuta somministrazione della didattica a distanza avrà luogo in incontri periodici con gli studenti con esercizi di problem solving, valutazione fra pari e discussioni specifiche. 

Il programma d'esame coincide con il programma del corso.

La verifica è sia di tipo formativo sia di tipo valutativo.

Verifica di tipo formativo

Verrà usata per fornire in modo immediato un feedback utile a correggere eventuali difetti delle modalità di insegnamento ed apprendimento e per migliorare la performance degli studenti nel raggiungimento degli obbiettivi di apprendimento.

La verifica formativa è indispensabile per avere accesso alla verifica di profitto

Verifica di tipo valutativo

L'apprendimento viene verificato alla fine del II semestre di lezioni con un esame scritto comprendente diverse tipologie di domande scelte a caso fra  scelta multipla, vero/falso, corrispondenza, completamento, trascinamento su immagine, domande aperte e problemi.

Se sufficiente, il voto conseguito allo scritto viene rimesso in discussione durante l'esame orale, oppure accettato e registrato qualora ritenuto soddisfacente sia da parte dello studente sia da parte del docente. 

Saranno eseguiti tests sia per il modulo di biologia Appplicata sia per il modulo Biologia Molecolare

Esercizi da risolvere individualmente (problem solving) da consegnare a date stabilite.

1. La cellula

 1.1. La cellula come unità

1.2. Proprietà fondamentali delle cellule

1.3. Architettura cellulare

 2. Cenni di struttura delle biomolecole

 2.1. Generalità

2.2. Lipidi

2.3. Polisaccaridi

2.4. Proteine

2.5. Acidi nucleici

 3. Le reazioni chimiche della cellula 

3.1. accoppiamento delle reazioni eso- ed endoergoniche

3.2. catalisi, energia di attivazione

3.3. gli enzimi, meccanismi di catalisi enzimatica

 4. Il movimento di soluti attraverso alle membrane

 4.1. aspetti generali

4.2. classificazione dei tipi di trasporto

4.3. canali ionici e permeasi

4.4. i trasportatori attivi ed i cotrasportatori

4.5. il trasporto di macromolecole

 5. L'energia nella cellula 

5.1. la conversione di energia

5.2. la sintesi di ATP

5.3. rapporti fra struttura e funzione dei mitocondri

 6. L'informazione genetica 

6.1. DNA:struttura dei cromosomi, cromatina, complessità del genoma, Tm e curve di riassociazione

6.2.1 DNA: sintesi, replicazione e riparazione. Le mutazioni genetiche

6.2.2  Dai geni ai genomi: il progetto genoma umano, next generation sequencing.

6.3. RNA: trascrizione e controllo trascrizionale in procarioti. Il Lac Operon

6.4.1 RNA trascrizione e controllo trascrizionale in eucarioti. I fattori di trascrizione.

6.4.2 controllo epigenetico dell'identità cellulare.

6.4.3 Regolazione post-trascrizionale dell'espressione genica negli eucarioti superiori. RNA interference/microRNA

6.5. La sintesi proteica

 7. Il traffico intracellulare

 7.1. Secrezione di proteine in procarioti

7.2.     Smistamento di proteine neosintetizzate in eucarioti

 8. Il citoscheletro e la motilità 

8.1. Microtubuli

8.2. filamenti intermedi

8.3. microfilamenti

8.4. contrazione muscolare

 9. La proliferazione cellulare 

9.1. il ciclo cellulare

9.2. controllo del ciclo cellulare

9.3. la mitosi

9.4. la meiosi

9.5. cenni di genetica mendeliana

9.6 Strategie per l'identificazione e la caratterizzazione di geni umani implicati in patologie mendeliane.

 10. La trasduzione del segnale

 10.1.           Introduzione

10.2.           recettori multipasso

10.3.           recettori citoplasmatici e nucleari

10.4.           recettori tirosino chinasici

 11. L'adesione cellulare

 11.1.           Generalità

11.2.           interazioni cellula-cellula

 11.2.1.              principali tipi di proteine di adesione

11.2.2.              modalità particolari di adesione fra cellule

 11.3.           interazioni cellula matrice

 11.3.1.              caratteristiche della matrice extracellulare

11.3.2.              interazioni fra cellule e proteine della matrice

12 Tecnologie del DNA ricombinante

-Endonucleasi di restrizione

-Clonaggio e Costruzione di VETTORI ricombinanti

-PCR, RT-PCR/real time PCR e applicazioni della PCR

-Separazione di Acidi nucleici e proteine con elettroforesi

-Ibridazione degli acidi nucleici: Southern blot, Northern blot, in situ

-Sequenziamento del DNA con il Metodo di Sanger

-Costruzione di librerie di DNA:  genomiche e di  cDNA

-Analisi di librerie

-Trasferimento di geni (vettori ricombinanti) in cellule procariotiche e eucarioti

-Sistemi dell'espressione genica 

-Proteine ricombinanti

-Arrays di acidi nucleici (microarray)

13 Animali  transgenici e knock out come modelli per lo studio della funzione genica e delle malattie umane

14 Terapia genica e altre applicazioni mediche di biologia molecolare