SCIENZE BIOMOLECOLARI, GENOMICHE E CELLULARI

Ex laurea magistrale in Biologia Molecolare

METODOLOGIE BIOCHIMICHE E PROTEOMICHE

Docenti: 
Crediti: 
6
Sede: 
PARMA
Anno accademico di offerta: 
2021/2022
Responsabile della didattica: 
Settore scientifico disciplinare: 
BIOCHIMICA (BIO/10)
Semestre dell'insegnamento: 
Primo Semestre
Anno di corso: 
1
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 scritto (in presenza), che però potrebbe essere convertito in esame orale in caso di recrudescenza della pandemia.
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. Omogeneizzazione delle cellule.
Tecniche centrifugative: centrifugazione differenziale e su gradiente.
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, immunoistochimica.
Tecniche di spettroscopia ottica e loro applicazioni: assorbimento e spettrofluorimetria.
Citometria a flusso (FACS).
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

Per questo anno accademico il corso si articolerà in lezioni frontali in presenza. I video di tutte le lezioni in aula rimarranno a disposizione degli studenti sulla piattaforma Elly (o su altra piattaforma indicata dall'Ateneo) per almeno 15 giorni. In queste lezioni saranno illustrate le principali metodologie riguardanti la biochimica delle proteine e la proteomica. Se le condizioni lo permetteranno, le lezioni saranno integrate da visite ai laboratori universitari.

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 scritta. Durante tale prova, lo studente dovrà rispondere ad almeno due domande a risposta aperta, in cui sarà invitato a descrivere dettagliatamente alcune tecniche specifiche trattate nel corso e soprattutto a riconoscere come e quando impiegare tali tecniche. inoltre il test includerà alcune quiz a risposta multipla, sempre su argomenti di Metodologie Biochimiche e Proteomiche.
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.