Il corso di Biologia dello Sviluppo si propone di fornire le conoscenze di base sull'insieme dei processi morfogenetici che dallo zigote conducono alla formazione di un organismo pluricellulare e sui meccanismi cellulari e molecolari attraverso i quali si realizzano tali eventi. Al termine del corso, lo studente avrà conoscenze sullo sviluppo embrionale di diversi organismi modello invertebrati e vertebrati nonché una visione storica e integrata dei molteplici approcci che hanno consentito lo sviluppo di questa disciplina e dei contributi che questa ha apportato alla biologia odierna.

Introduzione alla biologia dello sviluppo. Cenni storici della biologia dello sviluppo. Embriologia descrittiva, embriologia sperimentale e molecolare. Aspetti biologici di cui si occupa la biologia dello sviluppo. Ciclo vitale degli organismi: stadi dello sviluppo animale.

Determinazione e differenziamento. Modificazioni delle potenzialità differenziative nel corso dello sviluppo. Determinazione cellulare e regolazione dell'espressione genica. Differenziamento cellulare: reversibilità e irreversibilità del pattern di attività genica. Controllo dell'espressione genica tessuto-specifica: mantenimento della diversità cellulare. Modalità della specificazione autonoma, condizionata e sinciziale e loro esempi nel mondo animale. Costruzione delle mappe presuntive. Concetto di cellule staminali: definizione di cellule staminali embrionali e adulte, loro caratteristiche molecolari e nicchie di mantenimento.

Morfogenesi e adesione cellulare. Affinità cellulari differenziali. Superficie cellulare e molecole di adesione cellula-cellula: caderine. Matrice extracellulare e molecole di adesione alla matrice. Ruolo guida delle molecole di adesione della matrice nella migrazione cellulare nello sviluppo. Integrine. Integrazione delle cellule nei tessuti. 

Comunicazione intercellulare nello sviluppo embrionale. Comunicazione cellulare: molecole segnale e loro recettori. Recettori intracellulari e recettori di superficie. Nozioni di base sui sistemi di trasduzione del segnale intracellulare coinvolte nello sviluppo embrionale. Induzione e concetto di competenza. Fattori paracrini e iuxtacrini coinvolti nell'embriogenesi.

Apoptosi. Ruolo dell'apoptosi durante lo sviluppo embrionale: processi e molecole che caratterizzano le cellule apoptotiche, fasi del processo apoptotico. 

Embriologia. Spermatogenesi ed ovogenesi e molecole coinvolte nella loro regolazione. Fecondazione e formazione dello zigote. Fecondazione esterna ed interna rispettivamente negli echinodermi e mammiferi. Fasi dello sviluppo embrionale: segmentazione, gastrulazione, neurulazione, organogenesi. Formazione degli assi corporei e processi molecolari coinvolti. Sviluppo dei principali organismi modello utilizzati in biologia. Invertebrati: nematodi (Caenorhabditis elegans), molluschi gasteropodi, insetti (Drosophila melanogaster), echinodermi (Paracentrotus lividus), tunicati (Styela partita). Vertebrati anamnioti come anfibi (Xenopus laevis) e amnioti quali uccelli (Gallus domesticus) e mammiferi (Mus musculus). Definizione di annessi embrionali.

Sviluppo e ambiente. Plasticità fenotipica. Polifenismi indotti dalla dieta, dalla predazione e dalla temperatura. Aggressione ambientale nello sviluppo. Concetto di Eco-Evo-Devo.

Nessuna propedeuticità.

D1- CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE: quando il corso sarà terminato, per il superamento dell’esame, lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito conoscenze teoriche di livello avanzato nel campo della biologia dello sviluppo che consentiranno di comprendere i meccanismi di riproduzione e sviluppo.

D2-CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: lo studente dovrà dimostrare di saper utilizzare autonomamente le proprie conoscenze per comprendere e descrivere i concetti fondamentali dello sviluppo di principali modelli animali e dell'uomo.

D3-AUTONOMIA DI GIUDIZIO: lo studente dovrà dimostrare di avere acquisito conoscenze tali da permettergli di riconoscere i meccanismi alla base delle argomenti trattati e saper valutare in modo autonomo e motivato eventuali opinioni diverse su aspetti problematici della Biologia dello sviluppo.

D4-ABILITA' COMUNICATIVE: lo studente dovrà dimostrare di possedere e saper utilizzare il  corretto linguaggio scientifico e la terminologia che la disciplina propone.

D5-CAPACITA' DI APPRENDIMENTO:  lo studente dovrà dimostrare di aver raggiunto una buona capacità di apprendimento, non solo in forma di memorizzazione delle informazioni studiate, ma anche in forma di organizzazione di un proprio pensiero intorno alle diverse tematiche del corso.

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

Sono previsti seminari attinenti alla biologia dello sviluppo, la proiezione di video sullo sviluppo embrionale dei modelli animali trattati durante il corso, l'osservazione di vetrini permaneti in esercitazioni teorico-pratiche in laboratorio. Saranno svolti esercizi di autoformazione attraverso la piattaforma JoVE, cui seguirà discussione collegiale in aula. 

Modalità didattiche

Lezioni frontali, esercitazioni in laboratorio, seminari didattici.

Didattica innovativa

La modalità didattica in presenza verrà arricchita con esercitazioni in laboratorio e approfondimenti, individuali e di gruppo. Alcuni argomenti del corso verranno trattati seguendo la pratica della “flipped lesson” (lezione capovolta). 

Obblighi

La miglior comprensione degli argomenti del corso di Biologia dello Sviluppo richiede conoscenze basilari di Biologia cellulare e Biologia Animale.

Testi di studio

Si precisa che il materiale didattico del corso reso disponibile dal docente nella piattaforma Moodle  (slides delle lezioni, articoli scientifici di approfondimento e video) NON è sufficiente alla preparazione dell’esame, che richiede necessariamente il supporto di un testo di studio di Biologia dello sviluppo.

• Testo raccomandato:

            Gilbert S F, Barresi M J. F., 2018. Biologia dello sviluppo, Zanichelli.

• Testi di consultazione o approfondimento:

            Gilbert S F, Epel D., 2018. Eco-Devo. Ambiente e Biologia dello sviluppo, Piccin.

            Wolpert L. et al., 2017. Biologia dello sviluppo, Zanichelli.

            Andreuccetti P. et al., 2010. Biologia dello sviluppo, Mc Graw-Hill.

Modalità di
accertamento

Colloquio orale. L'esame si articola su una serie di quattro domande che richiedono la discussione dell'argomento proposto e collegamenti con altri in modo da valutare, oltre che le conoscenze acquisite e la capacità di ragionamento, anche le abilità comunicative e l'acquisizione di un linguaggio scientifico adeguato, in accordo con quanto indicato dai descrittori di Dublino.

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.

Modalità didattiche

Gli studenti non frequentanti sono invitati a contattare la docente per informazioni sul programma. Il materiale didattico è disponibile on-line nella piattaforma Moodle: slides delle lezioni e articoli scientifici di approfondimento, video di embriologia, esercizi di autoformazione attraverso la piattaforma JoVE.

Obblighi

La miglior comprensione degli argomenti del corso di Biologia dello Sviluppo richiede conoscenze basilari di Biologia cellulare e Biologia Animale.

Testi di studio

Si precisa che il materiale didattico del corso reso disponibile dal docente nella piattaforma Moodle  (slides delle lezioni, articoli scientifici di approfondimento e video) NON è sufficiente alla preparazione dell’esame, che richiede necessariamente il supporto di un testo di studio di biologia dello sviluppo.

• Testo raccomandato:

            Gilbert S F, Barresi M J. F., 2018. Biologia dello sviluppo, Zanichelli.

• Eventuali testi di consultazione o approfondimento:

            Gilbert S F, Epel D., 2018. Eco-Devo. Ambiente e Biologia dello sviluppo, Piccin.

            Wolpert L. et al., 2017. Biologia dello sviluppo, Zanichelli.

            Andreuccetti P. et al., 2010. Biologia dello sviluppo, Mc Graw-Hill.

Modalità di
accertamento

Colloquio orale. L'esame si articola su una serie di quattro domande che richiedono la discussione dell'argomento proposto e collegamenti con altri in modo da valutare, oltre che le conoscenze acquisite e la capacità di ragionamento, anche le abilità comunicative e l'acquisizione di un linguaggio scientifico adeguato, in accordo con quanto indicato dai descrittori di Dublino.

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.