Il corso si propone di fornire agli studenti nozioni su tecnologie molecolari per l'amplificazione e la caratterizzazione di sequenze nucleotidiche e per lo studio di genomi e trascrittomi, nonché nozioni riguardanti approcci per lo studio della cromatina, degli RNA non codificanti e per editing genomico. Saranno acquisiti inoltre elementi di bioinformatica per l'analisi dei genomi e per la ricerca di informazioni biologiche su banche dati.  

1.    Nozioni di base di bioinformatica 
1.1.    Database primari e derivati; navigatori genomici; gene ontology database
1.2.    Principali tools per l'analisi di sequenze nucleotidiche/proteiche e la ricerca di informazioni biologiche su banche dati (BLAST)
2.    Amplificazione degli acidi nucleici
2.1.    Tecniche basate sulla PCR (PCR asimmetrica)
2.2.    Tecniche non basate sulla PCR (LCR, NASBA, SDA, LAMP)
2.3.    Tecniche per l'amplificazione dell'intero genoma e del trascrittoma
3.    Real-time PCR: principi e chimiche
3.1.    Quantificazione assoluta degli acidi nucleici: applicazioni e analisi dei dati
3.2.    Metodi per la genotipizzazione basati su utilizzo di sonde
3.3.    Analisi di melting e High Resolution Melt (HRM): principi ed esempi di applicazione
4.    Digital PCR e droplet digital PCR
4.1.    Principi e applicazioni per l'analisi di cfDNA e diagnosi prenatale
5.    DNA Microarrays 
5.1.    principi di fabbricazione
5.2.    microarray planari e non planari (in sospensione)
5.3.    applicazioni nello studio del trascrittoma e per analisi di sequenze (SNP arrays, CGH arrays, arrays per la rilevazione e caratterizzazione di microrganismi).
6.    Tecnologie di sequenziamento di nuova generazione 
6.1.    Tecnologie basate sul pirosequenziamento
6.2.    Tecnologie basate sull'utilizzo di terminatori reversibili
6.3.    Tecnologie basate su DNA ligasi (SOLiD)
6.4.    Tecnologie basate su rilevazione di ioni idrogeno (ion torrent)
6.5.    Third generation sequencing (PacBio sequencing)
7.    La metagenomica come strumento per lo studio delle comunità microbiche
8.    Chip-on-chip e Chip-seq: metodologie e applicazioni per lo studio di fattori di trascrizione e dell'organizzazione della cromatina
9.    RNA interference
9.1.    Tecniche per lo studio dei microRNA
9.2.    Silenziamento genico mediato da miRNA
10.    Ingegneria genomica tramite metodi basati su nucleasi CRISPR/Cas9

 

Conoscenza e capacità di comprensione. Lo studente dovrà mostrare il possesso di solide nozioni di biologia molecolare di base e buona conoscenza dei principi alla base delle tecnologie molecolari trattate durante il corso. 

Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Lo studente dovrà essere in grado di contestualizzare le conoscenze acquisite in applicazioni nel campo della ricerca e/o della diagnostica clinica o ambientale.

Autonomia di giudizio. Lo studente dovrà essere in grado di valutare in modo critico il tipo di tecnologia, tra quelle trattate durante il corso, più adatto per ottenere informazioni utili nei diversi contesti del campo della ricerca o della diagnostica.

Abilità comunicative. Lo studente dovrà essere in grado di descrivere le tecnologie biologiche apprese durante il corso esprimendosi chiaramente, con termini appropriati e con esempi opportuni.

Capacità di apprendimento. Lo studente sarà in grado di costruire un suo percorso di apprendimento in maniera critica ed autonoma, servendosi del materiale di studio fornito dal docente e di materiale di approfondimento che lui stesso potrà procurarsi.

Il materiale didattico predisposto dalla/dal docente in aggiunta ai testi consigliati (come ad esempio diapositive, dispense, esercizi, bibliografia) e le comunicazioni della/del docente specifiche per l'insegnamento sono reperibili all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it

Esempi di ricerca di informazioni biologiche in banche dati online.

Modalità didattiche

Lezioni frontali

Obblighi

Nessuno

Testi di studio

• Molecular Diagnostics, 3rd Edition 2017 Patrinos, Ansorge. Elsevier academic press. 
• Molecular diagnostics. Fundamentals, methods and clinical applications. Buckingham L. 3rd edition. 2019. Ed. F.A. DAVIS
• Tecniche e metodi per la biologia molecolare - Amaldi, Benedetti, Pesole, Plevani - 2020. CEA casa editrice ambrosiana (Zanichelli)
• I files delle lezioni e alcune reviews pubblicate su riviste scientifiche internazionali saranno resi disponibili online (piattaforma moodle).

Modalità di
accertamento

Esame orale. Nel corso dell’esame lo studente dovrà dimostrare: di aver acquisito la piena padronanza dei concetti trattati durante il corso;  di essere in grado di fare collegamenti logici tra le tecnologie apprese e le loro applicazioni;  di essere in grado di esporre le proprie argomentazioni in modo rigoroso ed in tempo limitato, utilizzando un linguaggio scientifico appropriato. L'esame orale viene giudicato con voto in trentesimi.

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Testi di studio

• Molecular Diagnostics, 3rd Edition 2017 Patrinos, Ansorge. Elsevier academic press.
• Molecular diagnostics. Fundamentals, methods and clinical applications. Buckingham L. 3rd edition. 2019. Ed. F.A. DAVIS
• Tecniche e metodi per la biologia molecolare - Amaldi, Benedetti, Pesole, Plevani - 2020. CEA casa editrice ambrosiana (Zanichelli)
• I files delle lezioni e alcune reviews pubblicate su riviste scientifiche internazionali saranno resi disponibili online (piattaforma moodle).

Modalità di
accertamento

Esame orale. Nel corso dell’esame lo studente dovrà dimostrare: di aver acquisito la piena padronanza dei concetti trattati durante il corso;  di essere in grado di fare collegamenti logici tra le tecnologie apprese e le loro applicazioni;  di essere in grado di esporre le proprie argomentazioni in modo rigoroso ed in tempo limitato, utilizzando un linguaggio scientifico appropriato. L'esame orale viene giudicato con voto in trentesimi.

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Esercitazioni di laboratorio facoltative da svolgersi presso i laboratori della sezione di biotecnologie (Fano). L'attività di laboratorio riguarderà qPCR e analisi HRM.