Il corso tratta i principi e le tecniche più avanzate della biologia molecolare e la loro applicazione nella ricerca biomedica. Il corso esaminerà in modo approfondito il controllo genetico ed epigenetico dell'espressione genica e mostrerà come i dati di trascrittomica e genomica hanno cambiato la nostra comprensione di questi aspetti chiave. Il corso si concentrerà inoltre sui metodi sperimentali che la ricerca biotecnologica e biomedica stanno attualmente sviluppando per affrontare questi temi.
Il corso si pone come obiettivi di approfondire le conoscenze di base della biologia molecolare degli studenti di biotecnologie affrontando nel dettaglio i meccanismi funzionali dei processi biomolecolari nucleari e fornendo agli studenti gli strumenti conoscitivi e metodologici per affrontare i problemi della ricerca applicata alla biologia molecolare della cellula.
L'obiettivo del corso è quello di insegnare agli studenti le basi dell'epigenetica affrontando in dettaglio i meccanismi funzionali dei processi biomolecolari nucleari nel nucleo cellulare e il ruolo degli RNA, sia nel nucleo che all'esterno di esso, nella regolazione dell'espressione genica. Inoltre, il corso si propone di insegnare tecniche all'avanguardia nel campo della biologia molecolare come i metodi più aggiornati di clonazione molecolare e la tecnologia di sequenziamento di nuova generazione.
Nelle lezioni di Laboratorio, gli studenti impareranno a utilizzare la tecnica di clonaggio Gibson Assembly e i moderni strumenti biomolecolari per il sequenziamento Nanopore e impareranno a gestire i dati ottenuti dal sequenziamento.
Alla fine del corso, gli studenti saranno in grado di scegliere, pianificare e utilizzare le tecniche e le tecnologie più all'avanguardia della biologia molecolare per rispondere a specifiche domande nella ricerca biotecnologica di base e applicata.
Sono previste lezioni frontali per la parte teorica e laboratori sperimentali e bioinformatici per la parte pratica. Gli studenti saranno coinvolti in discussioni durante tutto il corso per valutare il loro livello di conoscenza e comprensione degli argomenti trattati durante le lezioni, e sarà loro richiesto di preparare e discutere una presentazione in inglese su un argomento di interesse che verrà deciso durante il corso.
Si consigliano i casi con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare sia il referente di Dipartimento sia il docente all’inizio delle lezioni per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali e forniscano idonei strumenti compensativi/dispensativi riconosciuti dal Servizio per gli studenti DSA di Ateneo
La struttura e il significato degli elementi regolatori dei geni Organizzazione strutturale e funzionale della cromatina nel nucleo cellulare Processi di modificazione e rimodellamento della cromatina Controllo epigenetico dell'espressione genica mediante metilazione e acetilazione del DNA, metilazione, ribosilazione dell'ADP, fosforilazione, ubiquitinazione/sumoilazione degli istoni Classificazione, ruoli e significato degli RNA non codificanti (lunghi non codificanti e micro) Le cellule staminali pluripotenti indotte come paradigma di riprogrammazione epigenetica catastrofica della cellula somatica Storia e sviluppo moderno degli strumenti di editing genomico: meganucleasi, nucleasi zinc finger, nucleasi TALE, nucleasi CRISPR/CAS Al termine della prima parte del corso (12 lezioni) gli studenti saranno tenuti a preparare una presentazione su un argomento di interesse scelto liberamente e discusso durante le lezioni. Metodi di clonazione molecolare: Gibson Assembly; Porta d'oro/MoClo; Assemblaggio di BioBrick Sequenziamento di prossima generazione: sequenziamento per sintesi; Sequenziamento mediante legatura (sequenziamento SOLiD); Sequenziamento dei nanopori; Preparazione della libreria NGS: sequenziamento dell'esoma; sequenziamento mirato del genoma; RNAseq Sequenziamento di singole cellule (genomica 10X)
Preparazione di una library di di sgRNA per screening CRISPR/Cas9 tramite Gibson Assembly
Sequenziamento della library tramite nanopore sequencing
Analisi dei risultati di sequenziamento.
Non sono previsti testi specifici, il programma da studiare è contenuto nelle slides delle lezioni consultabili su aulaweb.
Ricevimento: Previo appuntamento fissato via e-mail "irene.appolloni@unige.it" o telefonando al n. 0105558404.
Ricevimento: Gli studenti possono chiedere un appuntamento per delucidazioni in qualsiasi momento inviando una mail a soniscarfi@unige.it o telefonando in studio 010 3350227. Lo studio si trova in Via A. Pastore 3 (di fronte al Bar Mente locale), primo piano, salire la scala antiincendio.
IRENE APPOLLONI (Presidente)
SONIA SCARFI' (Presidente)
DAVIDE CERESA
PAOLO MALATESTA
Primo semestre, prima settimana di ottobre.
Per dettagli consultare il link: https://easyacademy.unige.it/portalestudenti/
L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy
È previsto un colloquio orale sui temi trattati durante le lezioni frontali con i docenti. Parte del voto finale deriverà da una presentazione orale (in inglese) che gli studenti dovranno produrre discutendo e approfondendo un argomento trattato durante le lezioni teoriche.
La preparazione degli studenti e le competenze sviluppate durante il corso saranno valutate dai docenti attraverso la dimostrazione di acquisizione di capacità di problem solving nella ricerca biomolecolare avanzata rispondendo a specifiche domande poste, affrontando problemi/argomenti sia pratici che teorici. Il livello di conoscenza e comprensione sarà verificato anche attraverso una presentazione orale per ciascuno studente che affronterà un tema di interesse scelto tra gli argomenti trattati durante le lezioni teoriche.
