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a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
BIOLOGIA MOLECOLARE
Insegnamento
METODOLOGIE BIOCHIMICHE
SC02106033, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2017/18

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
BIOLOGIA MOLECOLARE
SC1166, ordinamento 2015/16, A.A. 2019/20
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese EXPERIMENTAL BIOCHEMISTRY
Sito della struttura didattica http://biologiamolecolare.scienze.unipd.it/2019/laurea
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Biologia
Obbligo di frequenza
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile LUIGI LEANZA BIO/10

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative BIO/10 6.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso III Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LABORATORIO 2.0 32 18.0
LEZIONE 4.0 32 68.0

Calendario
Inizio attività didattiche 30/09/2019
Fine attività didattiche 18/01/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2015

Syllabus
Prerequisiti: Nozioni di base in Fisica, Chimica, Biochimica, Biologia cellulare e Microbiologia.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso si propone di fornire allo studente conoscenze sia teoriche che pratiche sulle principali tecniche impiegate in un laboratorio biochimico, con particolare riguardo a:

1) metodologie per la produzione e la purificazione delle macromolecole proteiche ricombinanti;
2) alle tecniche centrifugative;
3) alle tecniche elettroforetiche;
4) alle tecniche immunochimiche;
5) alle metodologie sperimentali per lo studio dell'interazione proteina-proteina;
6) strumenti e competenze per la descrizione dei risultati ottenuti in un esperimento scientifico e la loro analisi critica.

Attraverso le attività di laboratorio ed il lavoro di gruppo, lo studente sarà in grado di:

1) separare le diverse componenti cellulari e verificare l'efficienza della separazione tramite Western Blot mediante l'uso di specifici marcatori;
2) misurare l'attività dei complessi della catena respiratoria sulle frazioni mitocondriali ottenute;
3) purificare una proteina di fusione e verificarne l'efficienza tramite SDS-PAGE e Western Blot.
Modalita' di esame: Le conoscenze acquisite, la capacità di utilizzarle in pratica, sono verificate nel corso di un esame finale scritto, articolato in una sezione di quiz a risposta multipla, le quali comprenderanno anche la parte del laboratorio.
Criteri di valutazione: I criteri con cui verrà effettuata la verifica delle conoscenze e abilità acquisite sono:

1) comprensione e revisione degli argomenti presentati nel corso.
2) capacità di individuare, ed impiegare in modo corretto, i metodi di indagine, tra quelli forniti nell'ambito del corso, adatti a risolvere problemi relativi alla purificazione e all'indagine funzionale di macromolecole.
3) capacità nel presentare, razionalizzare e discutere i dati ottenuti nelle esperienze di laboratorio.
Contenuti: I contenuti del programma, in sintesi, possono essere suddivisi in 5 parti principali (4 CFU di lezioni frontali + 2 CFU di laboratorio):

1) Principi base e strategie di purificazione delle proteine (2,5 CFU di lezioni frontali; 1 CFU di laboratorio):
- Sistemi Tampone; Forza Ionica di una soluzione; detergenti.
- Sistemi cellulari per l’espressione di proteine ricombinanti.
- Omogeneizzazione delle cellule e frazionamento cellulare.
- Precipitazione frazionata.
- Centrifugazione differenziale e in gradiente di densità.
- Ultracentrifugazione e Dialisi.
- Determinazione della concentrazione proteica.
- Spettroscopia UV-visibile: assorbimento ed emissione.
- Principi base delle tecniche cromatografiche applicate alle proteine:
cromatografia di affinità.
cromatografia ad esclusione dimensionale (SEC).
cromatografia a scambio anionico e cationico, scambiatori deboli e forti.
cromatografia ad interazione idrofobica e fase inversa (HPLC).

2) Elettroforesi (0,5 CFU lezioni frontali; 0,5 CFU di laboratorio):
- Principi generali.
- Elettroforesi di acidi nucleici.
- Elettroforesi di proteine e sue applicazioni:
SDS-PAGE.
Iso-elettrofocalizzazione (IEF).
elettoforesi in condizioni native.
elettroforesi bi-dimensionale (2D).

3) Tecniche immunochimiche (0,5 CFU di lezioni frontali; 0,5 CFU di laboratorio):
- Principi generali e proprietà degli anticorpi.
- Western Blotting e sistemi di rilevazione (Chemio-luminiscenza, enzimatici e fluorescenza).
- Immunofluorescenza.
- Immonocitochimica e immunoistochimica.
- Immunoprecipitazione.

4) Metodi di analisi dell’interazione tra macromolecole biologiche (0,25 CFU di lezioni frontali):
- Chromatin immunoprecipitation (ChiP).
- RNA immunoprecipitation (RIP).
- Co-immunoprecipitazione (Co-IP).
- Pull down assay.
- Cross linking.
- Fluorescence Resonance Energy transfer (FRET).

5) Metodologie per lo studi della bioenergetica cellulare e sue applicazioni (0,25 CFU di lezioni frontali):
- Misurazione del consumo di ossigeno (OCR) e dell’acidificazione extracellulare (ECAR) tramite Seahorse.
- Misurazione dell’attività enzimatica dei complessi della catena respiratoria mitocondriale.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Le lezioni d'aula e gli esperimenti di laboratorio forniranno allo studente gli strumenti per conoscere ed apprezzare le più recenti tecniche e tecnologie che è possibile oggi applicare in ambito biochimico.

Il corso è organizzato in lezioni frontali (1) e attività di laboratorio (2).

1. Le conoscenze previste dal programma sono presentate nelle lezioni frontali utilizzando ppt impostati con immagini, schemi e video. L'insegnamento è interattivo, con domande e presentazione di casi di studio (basati su articoli o review), per promuovere la riflessione critica e la discussione in aula. Test periodici di autovalutazione vengono resi disponibili agli studenti nella pagina e-learning (https://elearning.unipd.it/cmela/) dell'insegnamento e su altre piattaforme disponibili nel web (Kahoot.com). Al termine di ogni argomento viene lanciato agli studenti un breve test di feedback utilizzando la pagina dell'insegnamento attivata nella risorsa online letsfeedback.com.

2. Le attività di laboratorio saranno dedicate allo sviluppo nello studente della capacità di separare le diverse componenti sub-cellulari e di studiarne l'attività enzimatica. Inoltre, verrà eseguita una espressione e purificazione di una proteina ricombinante. L'efficienza di questo esperimento verrà testata tramite SDS-PAGE e Western Blot.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Tutto il materiale didattico utilizzato per le lezioni frontali (ppt lezioni, articoli su casi di studio, review di aggiornamento rispetto ai contenuti dei testi consigliati) è reso disponibile agli studenti nella piattaforma e-learning: https://elearning.unipd.it/cmela/.
Testi di riferimento:
  • Reed, Holmes, Weyers & Jones, Metodologie di base per le scienze biomolecolari. --: Zanichelli, --. Cerca nel catalogo
  • Bonaccorsi di Patti, Contestabile, Di Salvo, Metodologie biochimiche. --: Casa editrice Ambrosiana, --. Cerca nel catalogo
  • De Marco, Cini, Principi di metodologia biochimica. --: Piccin, --. Cerca nel catalogo