SCIENZE BIOMOLECOLARI, GENOMICHE E CELLULARI

Ex laurea magistrale in Biologia Molecolare

METODOLOGIE BIOCHIMICHE E PROTEOMICHE

Docenti: 
Crediti: 
6
Sede: 
PARMA
Anno accademico di offerta: 
2020/2021
Responsabile della didattica: 
Settore scientifico disciplinare: 
BIOCHIMICA (BIO/10)
Semestre dell'insegnamento: 
Primo Semestre
Lingua di insegnamento: 

ITALIANO

Obiettivi formativi

CONOSCENZE E COMPRENSIONE
Alla fine del corso, ci si attende che lo studente possegga conoscenze sistematiche sulle principali tecniche di ricerca riguardati la biochimica, e che comprenda i princìpi su cui queste tecniche si basano. Inoltre, lo studente dovrà essere familiare con le tematiche di cui si occupa la proteomica, e con le strategie e le tecniche principali impiegate all’interno di questa disciplina.
CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE, AUTONOMIA E CAPACITA’ COMUNICATIVE
Oltre a conoscere, comprendere ed essere in grado di descrivere le metodologie per l’identificazione, l’isolamento, e lo studio strutturale e funzionale delle proteine, lo studente alla fine del corso dovrà possedere gli strumenti intellettuali necessari per l'analisi dei risultati e per la loro descrizione. Ad esempio, a fronte di una tecnica sperimentale (fra quelle illustrate nel corso) che produca un certo dato, lo studente dovrebbe essere in grado (a) di descrivere la tecnica ed il dato che ne emerge in linguaggio appropriato e (b) analizzare in chiave critica tale dato ed ipotizzare una o più possibili interpretazioni.
Il livello di comprensione della materia, la padronanza del linguaggio specifico e la capacità di utilizzare le conoscenze acquisite applicandole autonomamente in alcune situazioni sperimentali sono verificate per mezzo di un esame orale.
CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
Le continue evoluzioni della ricerca scientifica ed in particolare metodologie biochimiche e proteomiche richiedono un costante aggiornamento delle competenze. Per tale motivo, il corso si prefigge di fornire le basi teoriche e l'autonomia necessaria per il continuo allineamento delle competenze agli avanzamenti della ricerca nel settore.

Contenuti dell'insegnamento

I tamponi biochimici. Estrazione e purificazione di proteine. Tecniche cromatografiche: cromatografia di gel filtrazione, di scambio ionico, di scambio idrofobico e di affinità. Elettroforesi di proteine: nativa, SDS-PAGE, isoelectrofocusing, 2D-PAGE. Tecniche immunochimiche: immunoprecipitazione, tecniche ELISA, Western blotting. Tecniche di spettroscopia ottica e loro applicazioni: assorbimento, spettrofluorimetria e dicroismo circolare. Nozioni di base sulla spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR). Nozioni di base sull’uso dei radioisotopi nella ricerca biochimica. Saggi enzimatici: tecniche continue e discontinue di misurazione delle reazioni. Metodi basati sulle reazioni accoppiate. Unità di attività. Spettrometria di massa: sistemi di ionizzazione e metodi di analisi (rivelatori a deflessione magnetica, a quadrupolo, a tempo di volo, orbitrap, rivelatori in tandem). La proteomica, concetti generali. Proteomica sistematica e basi metodologiche dell’approccio proteomico: elettroforesi mono- e bi- dimensionale di proteine; spettrometria di massa accoppiata all’analisi di banche dati. Studio proteomico delle modificazioni post-traduzionali. Proteomica differenziale (tecniche SILAC, ICAT e iTRAQ) e proteomica funzionale: esame dettagliato di alcuni esempi significativi di approcci proteomici allo studio di problemi biologici. Cenni di enzimomica e di metabolomica.

Bibliografia

Le informazioni sulle tecniche biochimiche potranno essere reperite su testi recenti di Biochimica Applicata quali:
Bonaccorsi di Patti, Contestabile, Di Salvo (2019), Metodologie Biochimiche, Zanichelli
Per gli argomenti di proteomica, gran parte delle lezioni si
baseranno su articoli scientifici (in inglese) messi a disposizione degli studenti.

Metodi didattici

Il corso per l'anno accademico corrente, stante l'emergenza COVID-19, si articolerà su lezioni frontali online. Le lezioni saranno trasmesse in streaming in modalità sincrona (ovvero il docente terrà le lezioni sulla piattaforma Teams negli orari previsti dal calendario). I video delle lezioni saranno messi a disposizione degli studenti sulla piattaforma Elly (o altra piattaforma identificata dall'Ateneo) per almento 15 gg. In queste lezioni saranno illustrate le principali metodologie riguardanti la biochimica delle proteine e la proteomica.

Modalità verifica apprendimento

Per l’anno accademico corrente, si prevede che le conoscenze acquisite, nonché la capacità di utilizzarle in pratica, saranno verificate nel corso di una prova orale. Finché perdurerà l'emergenza COVID-19, la prova verrà svolta online. Durante tale esame orale, gli studenti saranno invitati a descrivere dettagliatamente alcune tecniche specifiche trattate nel corso (il che servirà a valutare la conoscenza acquisita e la comprensione della materia) e soprattutto a riconoscere come e quando impiegare tali tecniche. Ciò servirà a valutare la capacità di applicare la conoscenza e la comprensione, nonché l'autonomia di giudizio e la capacità di comunicare idee e concetti con chiarezza e proprietà del linguaggio.
Il voto finale (scala 0-30) deriverà da una valutazione bilanciata dei diversi aspetti menzionati. La lode verrà assegnata in caso di studenti che evidenzino una eccellente conoscenza e comprensione della materia, ottima capacità di applicarle, buona autonomia di giudizio e padronanza del lessico disciplinare.