CODICE 65535 ANNO ACCADEMICO 2022/2023 CFU 5 cfu anno 2 BIOTECNOLOGIE 8756 (L-2) - GENOVA 6 cfu anno 3 SCIENZE BIOLOGICHE 8762 (L-13) - GENOVA SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE BIO/06 LINGUA Italiano SEDE GENOVA PERIODO 1° Semestre PROPEDEUTICITA Propedeuticità in ingresso Per sostenere l'esame di questo insegnamento è necessario aver sostenuto i seguenti esami: SCIENZE BIOLOGICHE 8762 (coorte 2020/2021) ISTITUZIONI DI MATEMATICHE 52344 2020 CITOLOGIA ED ISTOLOGIA E LABORATORIO 65513 2020 ZOOLOGIA E LABORATORIO 65517 2020 SCIENZE BIOLOGICHE 8762 (coorte 2021/2022) ISTITUZIONI DI MATEMATICHE 52344 2021 CITOLOGIA ED ISTOLOGIA E LABORATORIO 65513 2021 ZOOLOGIA E LABORATORIO 65517 2021 Propedeuticità in uscita Questo insegnamento è propedeutico per gli insegnamenti: SCIENZE BIOLOGICHE 8762 (coorte 2020/2021) PATOLOGIA GENERALE IMMUNOLOGIA E LABORATORIO 61617 SCIENZE BIOLOGICHE 8762 (coorte 2021/2022) PATOLOGIA GENERALE IMMUNOLOGIA E LABORATORIO 61617 MATERIALE DIDATTICO AULAWEB PRESENTAZIONE L'insegnamento si propone di presentare i principi fondamentali e i meccanismi molecolari che controllano e regolano i principali aspetti dello sviluppo animale: formazione degli assi corporei, differenziamento cellulare, morfogenesi e organogenesi. Durante l'insegnamento verranno illustrati gli approcci sperimentali, sia classici che moderni, che sono stati utilizzati nello studio dei processi di sviluppo. OBIETTIVI E CONTENUTI OBIETTIVI FORMATIVI Fornire conoscenze di base di biologia della riproduzione e dello sviluppo embrionale. Apprendere i principali processi quali l’interazione tra i gameti, la formazione del piano corporeo, la comunicazione tra le cellule, il differenziamento cellulare, la regolazione dell’espressione genica durante lo sviluppo, i movimenti morfogenetici e l’organogenesi. Fornire allo studente le competenze teoriche pratiche che permettano il riconoscimento delle principali fasi di sviluppo embrionale di alcuni organismi modello al fine di interpretare i meccanismi cellulari, molecolari e genetici che portano al loro sviluppo, e di correlare il piano organizzativo delle principali strutture corporee ad aspetti adattativi ed evolutivi. OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO La frequenza e la partecipazione alle attività formative previste (lezioni frontali e attività in laboratorio) consentiranno allo studente di acquisire gli aspetti più importanti della Biologia dello Sviluppo. Nello specifico lo studente sarà in grado di: - conoscere le fasi dello sviluppo embrionale di diversi organismi modello - conoscere e descrivere i processi di gametogenesi e fecondazione, segmentazione, gastrulazione e neurulazione sia in organismi invertebrati, con sviluppo a mosaico, che in vertebrati, con sviluppo regolativo. - conoscere e descrivere i meccanismi che controllano i processi di morfogenesi, organogenesi e differenziamento cellulare. - conoscere e descrivere i meccanismi alla base dei processi rigenerativi e dello sviluppo postembrionale. PREREQUISITI Per una adeguata comprensione delle tematiche trattate nel programma sono necessarie le conoscenze fornite nei corsi di Citologia e Istologia ed Anatomia. MODALITA' DIDATTICHE L’insegnamento si compone di lezioni frontali e di esercitazioni in laboratorio. Le lezioni frontali saranno svolte mediante l’ausilio di presentazioni powerpoint. Le esercitazioni di laboratorio si svolgeranno in laboratori attrezzati con stereomicroscopi. In particolare le esercitazioni verranno svolte con posto individuale allo stereo microscopio per l’osservazione di modelli di embrioni a diversi stadi di sviluppo forniti dal docente o preparati dagli stessi studenti. PROGRAMMA/CONTENUTO Introduzione all'insegnamento. Sviluppo negli Eucarioti unicellulari e coloniali. Evoluzione del differenziamento. Protostomi e Deuterostomi. Formazione delle cellule germinali. Meiosi. Spermatogenesi. Oogenesi. Struttura dello spermatozoo e dell'uovo. Riconoscimento tra spermatozoo e uovo: attrazione dello spermatozoo, reazione acrosomiale, blocco rapido e lento della polispermia. Attivazione precoce e tardiva del metabolismo dell'uovo. Fecondazione interna nei Mammiferi: capacitazione degli spermatozoi, reazione acrosomiale. Fusione del materiale genetico. Territori presuntivi. Determinazione del destino delle cellule. Meccanismi di differenziamento cellulare. Sviluppo a mosaico e sviluppo regolativo. Potenzialità e gradienti nell'oocita. Determinazione progressiva delle cellule embrionali. Centro di Nieuwkoop e organizzatore di Speeman. Induzione embrionale primaria. Molecole coinvolte nelle interazioni induttive. Controllo della specificità regionale. Tipi di segmentazione in Protostomi e Deuterostomi. Meccanismi della segmentazione. Cariocinesi e citocinesi. Tipi di gastrulazione in Protostomi e Deuterostomi. Processi morfogenetici coinvolti nella gastrulazione. Meccanismi di formazione e impianto della blastocisti nei Mammiferi compreso l’uomo. Formazione delle membrane extraembrionali nei Vertebrati. Annessi embrionali. Tipi di placenta nei Mammiferi compreso l’uomo. Controllo molecolare della migrazione dei foglietti embrionali. La neurulazione nei Vertebrati. Morfogenesi del sistema nervoso centrale. Creste neurali e loro derivati. Mesoderma dorsale e differenziazione dei somiti. Mesoderma della piastra laterale: miogenesi, angiogenesi ed emopoiesi. Endoderma e suoi derivati. Sviluppo dell'occhio nei vertebrati. La determinazione primaria e secondaria del sesso nei Mammiferi. Determinazione ambientale del sesso. Sviluppo post-embrionale nei Vertebrati. Metamorfosi, rigenerazione e invecchiamento. Cellule staminali embrionali e adulte. Esempi di rigenerazione dei tessuti. Modelli in vivo per lo studio delle malattie. TESTI/BIBLIOGRAFIA Tutte le presentazioni Power Point del corso sia teorico che di laboratorio e altro materiale didattico saranno disponibili su AulaWeb. Il libro indicato è suggerito come testo di appoggio, ma gli studenti possono comunque utilizzare anche altri testi di livello universitario. Il testo consigliato è disponibile e consultabile presso la biblioteca della Scuola di Scienze M.F.N. e presso il docente. S.F. GILBERT e MJF Barresi, Biologia dello Sviluppo. V ed. Zanichelli. DOCENTI E COMMISSIONI SIMONA CANDIANI Ricevimento: Concordato direttamente con il docente tramite telefono, email o Aula web. Commissione d'esame SIMONA CANDIANI (Presidente) MATTEO BOZZO SARA FERRANDO ANDREA AMAROLI (Supplente) LEZIONI INIZIO LEZIONI Consultare orario dettagliato al seguente link: https://easyacademy.unige.it/portalestudenti/ Orari delle lezioni BIOLOGIA DELLO SVILUPPO E LABORATORIO ESAMI MODALITA' D'ESAME I dettagli sulle modalità di preparazione per l’esame e sul grado di approfondimento richiesto per ogni argomento saranno forniti nel corso delle lezioni. L'esame consiste in una prova orale. L'esame orale è relativo agli argomenti trattati durante il corso. Viene sempre condotto dai titolari del corso e ha una durata di almeno 30 minuti (tipicamente 45 minuti). MODALITA' DI ACCERTAMENTO L’esame è finalizzato a valutare le conoscenze degli elementi fondamentali della materia e la capacità di collegamento tra i vari argomenti. L’esame orale verterà sugli argomenti trattati durante le lezioni frontali e avrà lo scopo di valutare sia la corretta comprensione degli argomenti, sia la capacità dello studente di applicare quanto acquisito. Lo studente dovrà essere in grado di collegare e integrare le conoscenze apprese durante il corso teorico e le esercitazioni in laboratorio. La commissione valuterà anche la capacità di esporre gli argomenti in modo chiaro e con una terminologia corretta. Con queste modalità la commissione sarà in grado di verificare con elevata accuratezza il raggiungimento degli obiettivi formativi dell'insegnamento. Quando questi non sono raggiunti, lo studente è invitato ad approfondire lo studio e ad avvalersi di ulteriori spiegazioni da parte dei docenti titolari. ALTRE INFORMAZIONI La frequenza alle lezioni è fortemente raccomandata e quella ai laboratori è obbligatoria in misura di almeno il 70% delle ore svolte.
