CODICE 94753 ANNO ACCADEMICO 2022/2023 CFU 6 cfu anno 2 BIOLOGIA ED ECOLOGIA MARINA 10723 (LM-75) - GENOVA 6 cfu anno 2 BIOLOGIA ED ECOLOGIA MARINA 10723 (LM-6) - GENOVA SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE BIO/11 LINGUA Italiano SEDE GENOVA PERIODO 1° Semestre MODULI Questo insegnamento è un modulo di: BIOLOGIA MOLECOLARE E BIOTECNOLOGIE MARINE MATERIALE DIDATTICO AULAWEB OBIETTIVI E CONTENUTI OBIETTIVI FORMATIVI L'insegnamento si prefigge di fornire le conoscenze specifiche sulla biologia degli organismi marini a diversi gradi di organizzazione, dal molecolare al cellulare e a quello di individuo. Verranno in particolare evidenziati gli aspetti molecolari e funzionali che stanno alla base degli adattamenti all’ambiente marino. Verranno illustrati differenti casi di studio, dai protozoi ai mammiferi, indicativi delle soluzioni adottate nei vari contesti ambientali caratterizzati da diverse variabili abiotiche. OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO La frequenza e la partecipazione alle attività formative previste (lezioni frontali) consentiranno allo studente di acquisire le conoscenze necessarie per comprendere i meccanismi molecolari alla base delle strategie di adattamento alle condizioni di vita nei differenti ambienti marini. Nello specifico lo studente sarà in grado di: Conoscere le modalità di espressione dei geni correlati all’adattamento alle variazioni abiotiche dell’ambiente marino. Conoscere gli aspetti strutturali delle proteine coinvolte nel trasporto di ossigeno e CO2 in pesci e in invertebrati marini. La gestione dell’ipossia. Conoscere i meccanismi molecolari e le caratteristiche strutturali delle proteine e degli enzimi coinvolti nella produzione di luce negli organismi marini Conoscere le principali vie biosintetiche per la produzione dei colori negli organismi marini Conoscere i meccanismi cellulari e molecolari alla base dei processi di biomineralizzazione negli organismi marini Conoscere i meccanismi cellulari e molecolari alla base della produzione della matrice extracellulare degli organismi marini Conoscere i meccanismi molecolari e cellulari alla base del metabolismo della chitina negli invertebrati marini Conoscere gli adattamenti molecolari degli organismi che vivono negli ambienti estremi (la chemiosintesi, i rapporti molecolari organismo-simbionti). La acquisizione e la comprensione di tali conoscenze permetterà allo studente di saper affrontare le tematiche generali dello sviluppo e della conservazione della biodiversità marine anche nell’ottica dei cambiamenti globali e dell’impatto antropico sull’ambiente marino MODALITA' DIDATTICHE L’insegnamento si compone di lezioni frontali erogate mediante presentazioni multimediali. PROGRAMMA/CONTENUTO La bioluminescenza in organismi marini. Chemioluminescenza, fluorescenza e fosforescenza negli organismi marini. Esempi e meccanismi molecolari. Meccanismi d'azione di luciferina e luciferasi, GFP, loro evoluzione negli invertebrati marini, l'aequorina La chemioluminescenza La natura ed il ruolo dei pigmenti negli invertebrati marini. Veri colori e falsi colori, pigmenti vegetali (clorofille, carotenoidi, antocianine), pigmenti animali (melanine, carotenoproteine, astaxantine, carotenoidi in spugne, astaxantine in crostacei, l'esempio del granchio blu) La biosilicificazione in diatomee e radiolari. I meccanismi di biosilicificazione nelle spugne I meccanismi di bioprecipitazione dei carbonati in cooclitoforidi, in foraminiferi, in corallinales. Altre biostrutture minerali: stromatoliti e coralligeno. I meccanismi di bioprecipitazione dei carbonati nei coralli. Il ruolo delle zooxantelle nel metabolismo dei carbonati dei coralli I meccanismi di bioprecipitazione dei carbonati nei molluschi La matrice extracellulare degli organismi marini. Il collagene marino La biosintesi della chitina negli invertebrati marini Le simbiosi nei coralli. le zooxantelle, il ruolo delle zooxantelle nel metabolismo del corallo, il ruolo delle zooxantelle nel processo di biomineralizzazione. La chemiosintesi negli hydrothermal vents. Raporti metabolici tra simbionti e invertebrati che vivono in prossimità delle zone di frattura oceaniche. Il metabolismo di R. pachyptila Analisi dell’espressione genica in organismi marini. I trascrittomi ed i trascrittomi differenziali Emoglobine ed emocianine. Emoglobina di R. pachyptila, emocianine dei crostacei e meccanismi di adattamento all’ipossia. Modelli marini di studio della biologia dell'invecchiamento: l'esempio di Arctica islandica L'evoluzione del processo infiammatorio: assunzione di quarzo in spugne e produzione di collagene mediata da citochine Ruolo e sintesi di NO in spugne e sua correlazione con aumento della temperatura La scoperta dell'acido abscisico nel regno animale. ABA e spugne, sue implicazioni nella biologia dei vertebrati e dell'uomo Nr. 2 seminari a tema sulle nuove scoperte nel campo della biologia molecolare marina TESTI/BIBLIOGRAFIA - Materiale fornito dal docente (bibliografia, presentazioni ppt). Le slides utilizzate durante le lezioni frontali saranno fornite agli studenti al termine del corso; parte del materiale didattico (bibliografia, presentazioni ppt) verrà reso disponibile su AulaWeb. DOCENTI E COMMISSIONI MARCO GIOVINE Ricevimento: Concordato direttamente con il docente. Commissione d'esame MARCO GIOVINE (Presidente) SONIA SCARFI' MARINA POZZOLINI (Presidente Supplente) LEZIONI Orari delle lezioni BIOLOGIA MOLECOLARE MARINA ESAMI MODALITA' D'ESAME Esame orale MODALITA' DI ACCERTAMENTO La verifica delle conoscenze e competenze acquisite verrà effettuata tramite la discussione orale di almeno due argomenti del programma Calendario appelli Data appello Orario Luogo Tipologia Note 17/01/2023 09:30 GENOVA Orale 17/01/2023 14:15 GENOVA Orale 10/02/2023 09:30 GENOVA Orale 10/02/2023 14:15 GENOVA Orale 21/06/2023 09:30 GENOVA Orale 21/06/2023 14:15 GENOVA Orale 10/07/2023 09:30 GENOVA Orale 10/07/2023 14:15 GENOVA Orale 27/07/2023 09:30 GENOVA Orale 27/07/2023 14:15 GENOVA Orale 19/09/2023 09:30 GENOVA Orale 19/09/2023 14:15 GENOVA Orale
