Laboratorio di metodologie biochimiche e bioinformatiche
(obiettivi)
L'insegnamento si propone di fornire agli studenti i fondamenti metodologici delle tecniche biochimiche e bioinformatiche per l'analisi delle proteine, attraverso un approccio sia teorico che pratico. Nel dettaglio, il corso si propone di fornire le competenze di base sui principi di espressione e purificazione di proteine, sui metodi di quantificazione, di analisi e caratterizzazione delle stesse mediante elettroforesi, cromatografia e spettroscopia. Lo studente acquisirà anche competenze sui principali metodi di analisi “omiche” (proteomica ed interattomica). Inoltre, gli studenti apprenderanno le basi teoriche ed acquisiranno le competenze tecniche relative alle principali metodologie bioinformatiche di analisi e manipolazione di sequenze e strutture proteiche. Infine, il corso consentirà agli studenti di apprendere come pianificare e realizzare un esperimento scientifico in ambito biochimico, e come interpretare ed analizzare criticamente i risultati ottenuti.
|
Codice
|
20410601 |
Lingua
|
ITA |
Tipo di attestato
|
Attestato di profitto |
Crediti
|
6
|
Settore scientifico disciplinare
|
BIO/10
|
Ore Aula
|
28
|
Ore Laboratorio
|
25
|
Attività formativa
|
Attività formative affini ed integrative
|
Canale Unico
Docente
|
DI MASI ALESSANDRA
(programma)
Modulo di Metodologie Biochimiche (Prof.ssa Alessandra di Masi)
- Le metodologie biochimiche nella ricerca scientifica. Strumentazione di base nel laboratorio di biochimica (vetreria, bilance, agitatori, sistemi termostatati, pHmetri, cappe, centrifughe). - Volumetria e pesate. Preparazioni di soluzioni, diluizioni, sistemi tampone. - Produzione di proteine ricombinanti: clonaggio, mutagenesi, sistemi di espressione in batteri, lieviti, cellule di mammifero, cellule di insetto. Proteine di fusione. - Metodi per la purificazione delle proteine: tecniche di separazione. Estrazione delle proteine dalla fonte biologica. Metodi di frazionamento di miscele proteiche. Omogenizzazione di cellule con potter, ultraturrax, sonicazione, omogenizzatori in continuo a pressione (1° Esperienza di laboratorio). - Purificazione delle proteine con tecniche cromatografiche: gel filtrazione, cromatografia a scambio ionico, cromatografia di affinità, cromatografia di immunoaffinità, cromatografia per interazioni idrofobiche, cromatografia a fase inversa. Applicazioni dell’HPLC (con esperienza di laboratorio) (2° Esperienza di laboratorio). - Quantificazione delle proteine. (3° Esperienza di laboratorio) - Elettroforesi. Elettroforesi su gel di poliacrilammide in condizioni native o denaturanti (SDS-PAGE) tecniche di rivelazione, analisi quantitativa densitometrica delle bande, determinazione del peso molecolare, elettroforesi su gradiente, elettroforesi preparativa, isoelettrofocalizzazione, elettroforesi bidimensionale. (4° Esperienza di laboratorio) - Tecniche immunochimiche: anticorpi, western blotting, ELISA e RIA, immunoprecipitazione. (5° Esperienza di laboratorio) - Metodi spettroscopici per lo studio delle proteine. Spettroscopia di assorbimento UV-VIS. Spettroscopia di fluorescenza. Spettroscopia a luce polarizzata. Spettroscopie avanzate. (6° Esperienza di laboratorio) - Studio degli enzimi e delle proteine. Cinetica enzimatica: calcolo della Km, Ki, Ka. Studio del tipo di inibizione: competitiva, non competitiva, incompetitiva e mista. Uso degli analoghi dei substrati, effetto del pH e della temperatura (7° Esperienza di laboratorio). - Dosaggio dei metaboliti. Deproteinizzazione acida o basica. Dosaggio di metaboliti con metodi spettrofotometrici, spettrofluorimetrici, Dosaggio ATP, glucosio. Uso dell’HPLC nel dosaggio dei metaboliti. - Metodi biochimici per l’analisi delle interazioni molecolari. Analisi proteine ligando. Analisi di interazione tra proteine.
(testi)
- Keith Wilson and John Walker: Biochimica e biologia molecolare: principi e tecniche. EDs. 2019 Raffaello Cortina Editore. - M.Maccarrone. Metodologie Biochimiche e Biomolecolari, Zanichelli Editore - Bonaccorsi, Contestabile, Di Salvo. Metodologie biochimiche, Zanichelli Editore. - Michael C. Whitlock, Dolph Schluter, ANALISI STATISTICA DEI DATI BIOLOGICI, Zanichelli Editore, Ed. 2022. Le slide di ciascuna lezione saranno rese disponibili.
|
Date di inizio e termine delle attività didattiche
|
Dal al |
Modalità di erogazione
|
Tradizionale
|
Modalità di frequenza
|
Non obbligatoria
|
Docente
|
POLTICELLI FABIO
(programma)
- Le banche dati bibliografiche e biologiche - Programmi di allineamento di sequenze e di ricerche di omologia in banche dati - Modellistica molecolare - Docking molecolare
(testi)
Tramontano, Bioinformatica, Zanichelli
|
Date di inizio e termine delle attività didattiche
|
Dal al |
Modalità di erogazione
|
Tradizionale
|
Modalità di frequenza
|
Non obbligatoria
|
Metodi di valutazione
|
Prova orale
Valutazione di un progetto
|
Docente
|
DE SIMONE GIOVANNA
(programma)
Modulo di Metodologie Biochimiche (Dott.ssa Giovanna e Simone) - Le metodologie biochimiche nella ricerca scientifica. Strumentazione di base nel laboratorio di biochimica (vetreria, bilance, agitatori, sistemi termostatati, pHmetri, cappe, centrifughe). - Volumetria e pesate. Preparazioni di soluzioni, diluizioni, sistemi tampone. - Produzione di proteine ricombinanti: clonaggio, mutagenesi, sistemi di espressione in batteri, lieviti, cellule di mammifero, cellule di insetto. Proteine di fusione. - Metodi per la purificazione delle proteine: tecniche di separazione. Estrazione delle proteine dalla fonte biologica. Metodi di frazionamento di miscele proteiche. Omogenizzazione di cellule con potter, ultraturrax, sonicazione, omogenizzatori in continuo a pressione (1° Esperienza di laboratorio). - Purificazione delle proteine con tecniche cromatografiche: gel filtrazione, cromatografia a scambio ionico, cromatografia di affinità, cromatografia di immunoaffinità, cromatografia per interazioni idrofobiche, cromatografia a fase inversa. Applicazioni dell’HPLC (con esperienza di laboratorio) (2° Esperienza di laboratorio). - Quantificazione delle proteine. (3° Esperienza di laboratorio) - Elettroforesi. Elettroforesi su gel di poliacrilammide in condizioni native o denaturanti (SDS-PAGE) tecniche di rivelazione, analisi quantitativa densitometrica delle bande, determinazione del peso molecolare, elettroforesi su gradiente, elettroforesi preparativa, isoelettrofocalizzazione, elettroforesi bidimensionale. (4° Esperienza di laboratorio) - Tecniche immunochimiche: anticorpi, western blotting, ELISA e RIA, immunoprecipitazione. (5° Esperienza di laboratorio) - Metodi spettroscopici per lo studio delle proteine. Spettroscopia di assorbimento UV-VIS. Spettroscopia di fluorescenza. Spettroscopia a luce polarizzata. Spettroscopie avanzate. (6° Esperienza di laboratorio) - Studio degli enzimi e delle proteine. Cinetica enzimatica: calcolo della Km, Ki, Ka. Studio del tipo di inibizione: competitiva, non competitiva, incompetitiva e mista. Uso degli analoghi dei substrati, effetto del pH e della temperatura (7° Esperienza di laboratorio). - Dosaggio dei metaboliti. Deproteinizzazione acida o basica. Dosaggio di metaboliti con metodi spettrofotometrici, spettrofluorimetrici, Dosaggio ATP, glucosio. Uso dell’HPLC nel dosaggio dei metaboliti. - Metodi biochimici per l’analisi delle interazioni molecolari. Analisi proteine ligando. Analisi di interazione tra proteine.
(testi)
- Keith Wilson and John Walker: Biochimica e biologia molecolare: principi e tecniche. EDs. 2019 Raffaello Cortina Editore. - M.Maccarrone. Metodologie Biochimiche e Biomolecolari, Zanichelli Editore - Bonaccorsi, Contestabile, Di Salvo. Metodologie biochimiche, Zanichelli Editore. Le slide di ciascuna lezione saranno rese disponibili.
|
Date di inizio e termine delle attività didattiche
|
Dal al |
Modalità di erogazione
|
Tradizionale
|
Modalità di frequenza
|
Non obbligatoria
|
|
|