LE EMOPROTEINE. IL METABOLISMO DELL'EME E LE PATOLOGIE ASSOCIATE. LA BIOSINTESI DELL'EME E LE PATOLOGIE ASSOCIATE. IL METABOLISMO DEL FERRO E LE PATOLOGIE ASSOCIATE. DEFINIZIONE DI “INORGANIC BIOFACTORS”. I PRINCIPALI “INORGANIC BIOFACTORS”: L’OSSIGENO MOLECOLARE, IL MONOSSIDO DI CARBONIO, IL MONOSSIDO D’AZOTO, L’ACIDO SOLFIDRICO. ANALISI DEL RUOLO BIOCHIMICO E CELLULARE DEGLI "INORGANIC BIOFACTORS" E DEL LORO CONTRIBUTO NELL'INSORGENZA DI PATOLOGIE UMANE. RUOLO TERAPEUTICO DEGLI "INORGANIC BIOFACTORS". LE SPECIE REATTIVE DELL’OSSIGENO E DELL’AZOTO. LE MALATTIE MITOCONDRIALI. LA QUESTIONE ENERGETICA DELLE CELLULE TUMORALI. VARIAZIONI METABOLICHE NELLE CELLULE TUMORALI: EFFETTO WARBURG ED EFFETTO REVERSE WARBURG.

ARTICOLI SCIENTIFICI, SUPPORTI INFORMATICI E CARTACEI FORNITI DAL DOCENTE.
Testi di supporto:
- Siliprandi & Tettamanti "Biochimica Medica - strutturale, metabolica e funzionale" Ed. Piccin
- Chiurchiù & Maccarrone "I radicali liberi e la loro rilevanza in biomedicina: dai meccanismi molecolari alle prospettive terapeutiche" Ed Piccin

ORARIO RICEVIMENTO: lunedì ore 10 su appuntamento (alessandra.dimasi@uniroma3.it)

1. TECNICHE DI BASE PER L'ANALISI DEI GENI; ENZIMI DI RESTRIZIONE, ANALISI ELETTROFORTICA. 2. VETTORI; CLONAGGIO. 3. PCR; REAL TIME PCR E APPLICAZIONI. 4. VARIABILITA’ GENETICA NELLE SCIENZE FORENSI. 5. IDENTIFICAZIONE DEI GENI; LIBRERIE GENOMICHE E cDNA, SCREENING DEL DOPPIO IBRIDO. 6. MUTAGENESI. 7. PRODUZIONE E PURIFICAZIONE DI PROTEINE RICOMBINANTI. 8. DAL SEQUENZIAMENTO DI SANGER ALLA NEXT-GENEREATION SEQUENCING 9. ANALISI POST-GENOMICHE; TRASCRITTOMICA; GENI REPORTER. 10. PROTEOMICA. 11. PRODUZIONE E ANALISI DI PIANTE TRANSGENICHE 12. MODIFICAZIONI GENETICHE DI CELLULE ANIMALI; CREAZIONE DI TOPI TRANSGENICI. 13. GENE TRAPPING; GENE TARGETING. 14. CLONAZIONE ANIMALE; TERAPIA GENICA. 15. IL SISTEMA CRISPR-CAS E SUE APPLICAZIONI.

1. METODOLOGIE BIOCHIMICHE STRUMENTI E TECNICHE PER IL LABORATORIO DEL NUOVO MILLENNIO, MACCARRONE M., E BIOMOLECOLARI, CASA EDITRICE ZANICHELLI
2. DAI GENI AI GENOMI, JEREMY W. DALE, MALCOLM VON SCHANTZ, NICK PLANT, A CURA DI: E. GINELLI, CASA EDITRICE EDISES
3. ANALISI DEI GENI E GENOMI, REECE, EDISES.
4. TECNICHE E METODI PER LA BIOLOGIA MOLECOLARE, AMALDI F., BENEDETTI P., PESOLE G., PLEVANI P., CASA EDITRICE AMBROSIANA.
Saranno fornite slides delle lezioni.
Gli studenti non frequentanti sono incoraggiati a contattare il docente per avere informazioni sul programma, sui materiali didattici e sulle modalità di valutazione del profitto.
Il professore riceve tutti i giorni dalle 10.00 alle 11.00 previo appuntamento via mail: manuela.cervelli@uniroma3.it

L'insegnamento è articolato in tre argomenti principali:
-Metodologie delle Biotecnologie Vegetali
-Applicazioni delle Biotecnologie Vegetali
-Rischi delle Biotecnologie Vegetali.

In dettaglio, argomenti del corso sono:
Tecniche di trasferimento genico nel genoma nucleare e plastidiale; Tecniche di cultura in vitro di cellule vegetali; Utilizzo di geni di selezione e di geni 'reporter' nelle Biotecnologie Vegetali; Strategie di eliminazione di geni di selezione di piante trasformate; Espressione inducibile di geni in piante transgeniche; Espressione transiente di geni in piante; Silenziamento genico nelle piante e applicazioni; Strategie di 'Gene Targeting' nelle piante; Il 'Genome editing' nelle piante; Piante con maggiore valore nutritivo; Produzione di varie molecole, come anticorpi e vaccini, in piante transgeniche; Strategie biotecnologiche per ottenere piante resistenti agli erbicidi, agenti patogeni e stress ambientali; Piante con una maggiore capacità fotosintetica; Rischi connessi all'utilizzo di piante transgeniche; Problematiche etiche; Tecnologie emergenti e Biotecnologie Vegetali.

-Test consigliati:
1.'Biotecnologie Vegetali' (2022) Gabriella Pasqua e Cinzia Forni, PICCIN ed.
2. 'Biologia cellulare e Molecolare delle piante' (2022) Gabriella Pasqua e Cinzia Forni, PICCIN ed.
3. BIOCHEMISTRY AND MOLECULAR BIOLOGY OF PLANTS (2000) BUCHANAN B.B, GRUISSEM W., JONES R.L., AMERICAN SOCIETY OF PLANT PHYSIOLOGISTS, ROCKVILLE, MARYLAND.
4. HANDBOOK OF PLANT BIOYECHNOLOGY (2004) CHRISTOU P., KLEE H., HOBOKEN, (N.J.), WILEY.
5. PLANT BIOTECHNOLOGY AND TRANSGENIC PLANTS (2002) OKSMAN-CALDENTEY K.-M., BARZ W.H., NEW YORK, DEKER.

-Articoli scientifici originali pubblicati in riviste internazionali (saranno forniti in formatto pdf).
-Saranno fornite dispense delle lezioni.

IL CORSO, IN GRAN PARTE MONOGRAFICO, SARÀ CENTRATO SULL'APPROFONDIMENTO DEI MECCANISMI MOLECOLARI ALLA BASE DEGLI EFFETTI ORMONALI E SULLA VALUTAZIONE DELLE RELAZIONI TRA ORMONI E COMPORTAMENTO NECESSARIE PER IL MANTENIMENTO DELL'OMEOSTASI.

PARTE GENERALE (1 CFU) INTRODUZIONE ALL'ENDOCRINOLOGIA. STORIA, TERMINOLOGIA, OMEOSTASI E RISPOSTE ADATTATIVE. CLASSIFICAZIONE DEGLI ORMONI. IL SISTEMA DELLE GHIANDOLE ENDOCRINE (IPOTALAMO E IPOFISI; TIROIDE; PARATIROIDI; ORMONI PANCREATICI; GHIANDOLE SURRENALI; GONADI). ORMONI RILASCIATI DA CELLULE SPECIALIZZATE (TESSUTO OSSEO, TESSUTO MUSCOLARE), I MECCANISMI DI AZIONE ORMONALE: AZIONI ENDOCRINE, PARACRINE, INTRACRINE E AUTOCRINE DEGLI ORMONI. CONTROLLO DEL RILASCIO ORMONALE. INTERAZIONE ORMONE RECETTORE, CLASSIFICAZIONE DEI RECETTORI ORMONALI, TRASDUZIONE DEL SEGNALE ORMONALE. INTERAZIONI TRA ORMONI E ALTRE MOLECOLE DI SEGNALE.

GLI ORMONI E L’INTEGRAZIONE DELLE FUNZIONI (3 CFU). IN QUESTA PARTE SARÀ DATO RISALTO AI MECCANISMI ALLA BASE DEL CONTROLLO ENDOCRINO SU ACCESCIMENTO: FUNZIONE RIPRODUTTIVA (MASCHILE E FEMMINILE). GRAVIDANZA, SVILUPPO FETALE, PUBERTÀ (ORMONI E ADATTAMENTO ALLA GRAVIDANZA, ORMONI E DIFFERENZE COMPORTAMENTALI E FUNZIONALI TRA I SESSI, CONTRACCEZIONE). INVECCHIAMENTO (TEORIE SUI MECCANISMI DELL’INVECCHIAMENTO, TERAPIE ORMONALI SOSTITUTIVE). CONTROLLO DELLA DISPONIBILITÀ ENERGETICA (CONTROLLO ORMONALE DELLA FAME E DELLA SAZIETA’, ORMONI E METABOLISMO INTERMEDIO, ORMONI DEL TESSUTO ADIPOSO, ORMONI DEL TRATTO GASTRO-INTESTINALE).

GLI ORMONI E LE RISPOSTE ALL’AMBIENTE ESTERNO (1 CFU): GLI ORMONI DELLO STRESS (ORMONI E ADATTAMENTO ALLO STRESS FISICO, CHIMICO, AMBIENTALE), INTERFERENTI ENDOCRINI PRESENTI NELL’AMBIENTE. DISORDINI DEL SISTEMA ENDOCRINO (ORMONI E CANCRO).

ANALISI CRITICA DELLA LETTERATURA SCIENTIFICA (1 CFU).

La parte introduttiva è presente in tutti i libri di testo di fisiologia generale, inoltre verranno distribuite monografie durante le lezioni

Cenni sulla fisiologia dell'apparato digerente: anatomia funzionale e principi di funzionamento (motilità, secrezione, digestione, assorbimento). Controllo nervoso delle funzioni dell'apparato digerente: sistema nervoso enterico, innervazione parasimpatica e ortosimpatica, attività riflessa. Controllo ormonale delle funzioni dell'apparato digerente. Il microbioma e le funzioni dell’apparato digerente. Alimentazione e risposta immunitaria.

Regolazione dell'assunzione di cibo e acqua: Centri nervosi che regolano l'assunzione di cibo e acqua. Fattori che regolano la quantità e la qualità di cibo da assumere. Meccanismo della sete. Regolazione a breve termine e a lungo termine dell'assunzione degli alimenti. Cenni sui disturbi del comportamento alimentare.
Metabolismo e bilancio energetico: componenti e misurazione del metabolismo basale. Regolazione del bilancio energetico e misura del costo energetico. Composizione corporea: valutazione, modelli e compartimenti.
Valutazione dello stato nutrizionale. Valore energetico degli alimenti. Fabbisogno energetico e nutrizionale dell’organismo. Fabbisogno nutrizionale in particolari stati fisiologici: alimentazione durante l’accrescimento, gravidanza, invecchiamento. Malnutrizione da carenza e da eccesso di nutrienti (obesità e sindrome metabolica, celiachia e intolleranze). Relazione tra nutrizione e mantenimento dello stato di salute. Contributo di componenti non nutrizionali e di inquinanti degli alimenti nel modificare lo stato nutrizionale dell’organismo. I supporti nutrizionali per garantire il mantenimento dello stato nutrizionale ottimale: le indicazioni dietetiche (la restrizione calorica, la dieta mediterranea, le diete vegetariana e vegana, etc).
Concetti di fisiologia della nutrizione applicati: aspetti energetici e nutrizionali dell’esercizio fisico. Nutrizione e sport.
Discussioni critiche in aula di lavori scientifici e procedure sperimentali applicati alla fisiologia della nutrizione.

Lucantonio Debellis, Alessandro Poli "Alimentazione Nutrizione e Salute" Edises Università

Il programma del corso è articolato in modo da fornire allo studente:
- competenze culturali (conoscenza di:) relative a linguaggi, metodologie e approcci sperimentali per lo studio delle relazioni genotipo-fenotipo nei procarioti;
- competenze metodologiche (saper effettuare:) che consentano di ricercare in modo autonomo e analizzare in modo critico pubblicazioni scientifiche presenti nelle banche dati disponibili on-line, e di valutare e impostare un approccio sperimentale.

Programma
- stuttura, organizzazione, funzionamento ed evoluzione del cromosoma batterico;
- metodi e approcci per il sequenziamento e l’analisi dei genomi batterici;
- stuttura, organizzazione, funzione ed evoluzione degli elementi genetici mobili (plasmidi e trasposoni);
- basi genetiche e molecolari del trasferimento genico orizzontale;
- basi genetiche e molecolari della regolazione dell’espressione genica nei procarioti;
- basi genetiche e metodi di studio della resistenza e della tolleranza agli antibiotici;
- metodi di identificazione e validazione di geni essenziali.

Nozioni su alcuni argomenti di base trattati durante il corso saranno reperibili in testi di Genetica dei Batteri, come indicato nella bibliografia. Per gli argomenti teorici più avanzati e per le esercitazioni di laboratorio verranno forniti agli studenti materiale monografico specifico e protocolli sperimentali.
Come strumenti di didattica innovativa, presentazioni power-point verranno condivise via email con gli studenti come dispense. Inoltre, verranno consigliati agli studenti siti web su cui trovare in modo autonomo pubblicazioni scientifiche che consentiranno di approfondire gli argomenti più avanzati trattai nel corso.

Caratteristiche generali delle risposte immunitarie: Immunità innata e adattativa, tipi di risposte immunitarie adattative, caratteristiche salienti delle risposte immunitarie adattative, componenti cellulari del sistema immunitario adattativo, citochine, mediatori solubili del sistema immunitario; Risposte dell’immunità innata; Risposte dell’immunità adattativa. Cellule e tessuti del sistema immunitario: Fagociti, mastociti, basofili, eosinofili, cellule che presentano l’antigene, linfociti; Cenni di anatomia e funzione dei tessuti linfoidi. Reclutamento dei leucociti ai tessuti: Molecole di adesione espresse dai leucociti e dalle cellule endoteliali che sono coinvolte nel reclutamento leucocitario; Chemochine e recettori per le chemochine; Reclutamento dei neutrofili e dei monociti nei focolai infettivi e infiammatori. 1 CFU
Immunità innata ed Infiammazione: Meccanismi di riconoscimento dei patogeni e del danno tissutale; Cellule e tessuti dell'immunità innata; Molecole solubili di riconoscimento ed effettrici dell’immunità innata; Infiammazione, sistema del complemento e delle chinine ed effetti patologici della sua attivazione. 1.5 CFU
Anticorpi e antigeni: Struttura degli anticorpi, sintesi, assemblaggio ed espressione degli anticorpi, rapporto fra struttura e funzione nelle molecole anticorpali; Definizione di antigene e di aptene, interazione antigene-anticorpo; Anticorpi monoclonali e loro utilizzo a scopi diagnostici e terapeutici. Complesso maggiore di istocompatibilità e presentazione dell’antigene ai linfociti T: Caratteristiche degli antigeni riconosciuti dai linfociti T; Complesso maggiore di istocompatibilità; processazione degli antigeni proteici.
Maturazione dei linfociti e riarrangiamento dei recettori per gli antigeni: Differenziazione dei linfociti B e T; Riarrangiamento ed espressione dei geni che codificano per il recettore per l’antigene, organizzazione dei geni Ig e TCR nella linea germinativa, ricombinazione V(D)J. Attivazione dei linfociti T: Segnali che attivano i linfociti T, risposte funzionali dei linfociti T. Meccanismi effettori dell’immunità cellulo-mediata: Tipi di reazioni immunitarie cellulo-mediate; Funzioni effettrici dei linfociti T CD4+, funzioni effettrici dei linfociti T citotossici CD8; Altre sottopopolazioni di linfociti T. Attivazione dei linfociti B e produzione di anticorpi: Riconoscimento dell’antigene e attivazione dei linfociti B, risposte anticorpali agli antigeni proteici che dipendono dai linfociti T helper, risposte anticorpali agli antigeni T-indipendenti. 2 CFU
Meccanismi effettori dell’immunità umorale: Neutralizzazione dei microorganismi e delle tossine microbiche; Opsonizzazione e fagocitosi mediata da anticorpi, citotossicità mediata da anticorpi, eliminazione di enteroparassiti mediata da anticorpi; risposte immunitarie specializzate nei tessuti epiteliali (mucose e cute) e nei tessuti immunologicamente privilegiati (occhio, cervello, testicolo).
Tolleranza immunologica e autoimmunità̀: Tolleranza dei linfociti B, tolleranza dei linfociti T; Patogenesi della risposta immune, autoimmunità: fattori genetici ed infettivi. Immunità̀ ai microrganismi: Meccanismi di base delle risposte immunitarie contro i microorganismi: immunità ai batteri extracellulari, immunità ai batteri intracellulari, immunità ai miceti, immunità ai virus, immunità ai parassiti; Reazioni avverse: shock settico, danno tissutale e d'organo mediato da anticorpi o da immunocomplessi, danno d'organo cellulo-mediato.
Immunità̀ e tumori: Gli antigeni tumorali; La risposta immunitaria ai tumori, meccanismi di elusione alla risposta immunitaria da parte dei tumori; Cenni di immunoterapia dei tumori.
Malattie da ipersensibilità̀: Meccanismi molecolari e classificazione delle reazioni di ipersensibilità; malattie causate da danni mediati da anticorpi; Ipersensibilità immediata (IgE-mediata);Malattie causate da danni mediati da linfociti T; Alcuni esempi a scelta del candidato: allergia, shock anafilattico, angioedema, la reazione trasfusionale, l’eritroblastosi fetale, la febbre reumatica, il morbo di Graves, la malattia da siero, glomerulonefrite poststreptococcica etc. Cenni su immunodeficienze congenite e acquisite.

Abbas Abul K.; Lichtman Andrew H.; Pillai Shiv.: Immunologia cellulare e molecolare. Edizione 2015 Edra-Masson ISBN 10: 8821439623 ISBN 13: 9788821439629

Abbas Abul K.; Lichtman Andrew H.; Pillai Shiv.: Le basi dell'immunologia. Fisiopatologia del sistema immunitario. Edizione 2015 Edra-Masson ISBN: 8821438562 / ISBN-13: 9788821438561

- Le banche dati bibliografiche e biologiche
- Programmi di allineamento di sequenze e di ricerche di omologia in banche dati
- Modellistica molecolare
- Docking molecolare

Tramontano, Bioinformatica, Zanichelli

IL CORSO (5.5 CFU) È DIVISO IN UNA PARTE INIZIALE DI INQUADRAMENTO STORICO E NORMATIVO, UNA SECONDA PARTE INVECE SI ARTICOLA IN LEZIONI CHE DESCRIVONO UN'AMPIA CASISTICA DI MODELLI SPERIMENTALI "IN VIVO" ED "IN VITRO", FUNZIONALI A VARIE PROBLEMATICHE DI RICERCA SIA NELL'AMBITO DELLA BIOLOGIA APPLICATA ALLA SALUTE DELL'UOMO CHE ALLA BIOLOGIA CELLULARE E MOLECOLARE.
SARANNO FORNITI SPUNTI DI DISCUSSIONE SUI QUALI LO STUDENTE DOVRÀ RELAZIONARE DURANTE LO SVOLGIMENTO DEL CORSO E CHE SARANNO OGGETTO DI VALUTAZIONE.
LE ESERCITAZIONI (0.5 CFU) DI LABORATORIO VERRANNO CONCORDATE CON GLI STUDENTI ED AVRANNO LO SCOPO DI FAR ACQUISIRE TECNICHE SU ALCUNI MODELLI SPERIMENTALI UTILIZZATI NEI LABORATORI DI RICERCA.

TESTI ED ALTRO MATERIALE DIDATTICO PER LO STUDIO INDIVIDUALE A CASA VERRANNO INDICATI AGLI STUDENTI IN SEDE DI LEZIONE.

Eziologia generale: Concetti di salute, processo patologico e malattia; eziologia, patogenesi, evoluzione, decorso ed esiti.

Patologia della cellula: Meccanismi di danno ed adattamenti cellulari. Meccanismi molecolari del danno cellulare. Il danno ipossico. Stress ossidativo: origine dei radicali liberi, perossidazione lipidica, ossidazione di proteine e DNA. Adattamenti cellulari: ipertrofia, iperplasia, atrofia. Modificazioni fenotipiche: metaplasia, iperplasia, atrofia. Degenerazioni cellulari: rigonfiamento torbido e degenerazione idropica; degenerazione vacuolare; accumuli intracellulari; steatosi. Morte cellulare: necrosi ed apoptosi.

Infiammazione e processi riparativi: Generalità sull’infiammazione: infiammazione acuta e cronica; angio-flogosi ed isto-flogosi. Le cellule dell’infiammazione. I mediatori chimici di origine cellulare e plasmatica. Infiammazione acuta: segni cardinali ed aspetti vascolari ed emodinamici; meccanismi di formazione dell’essudato, i vari tipi di infiammazione essudativa. Infiammazione cronica: meccanismi di formazione dei granulomi. Manifestazioni sistemiche e regolazione dell’infiammazione: Proteine di fase acuta, aumento della VES, leucocitosi. La regolazione del processo infiammatorio. Esiti dell’infiammazione. Fasi del processo di riparazione dei tessuti danneggiati. Angiogenesi e fattori pro- ed anti-angiogenetici. Proliferazione dei fibroblasti, deposizione di matrice e fattori coinvolti. Guarigione delle ferite: guarigione per prima e seconda intenzione. Aspetti patologici della guarigione delle ferite: i cheloidi.

Immunopatologia: Cenni di immunologia. Immunità naturale e acquisita. Gli anticorpi: funzioni e struttura delle immunoglobuline. Le risposte immunopatogene. Reazioni di ipersensibilità (Tipo I, II, III, IV) meccanismi patogenetici. Alcuni esempi: allergia, shock anafilattico.

Oncologia: definizioni e classificazione. Definizione di tumore e lesioni precancerose. Caratteristiche morfologiche e biochimiche della cellula neoplastica. Classificazione istogenetica dei tumori. Criteri clinici di classificazione dei tumori: gradiazione e stadiazione. Basi molecolari e genetiche del cancro. Fisiopatologia della replicazione e del differenziamento cellulare e fattori di crescita. Cancerogenesi chimica fisica e virale. Oncogèni e loro meccanismi di attivazione. Geni oncosoppressori. Il processo neoplastico: fasi del processo neoplastico: iniziazione, promozione e progressione. Basi molecolari dell’invasività. Vie di disseminazione metastatica. Fattori che favoriscono l’impianto di metastasi. Aspetti del metabolismo dei tumori. Farmacologia antitumorali. Leucemie e linfomi. Nozioni d’interazione fra sistema immunitario e cancro.

Testi consigliati:

1. Pontieri, Russo, Frati - Patologia Generale e Fisiopatologia Generale VI ediz. -Tomo I - VI Edizione a cura di F.Mainiero, R.Misasi, M.Sorice - Edito da Picccin, 2018; ISBN: 978-88-299-2963-4 oppure IV Edizione ISBN: 978-88-299-2036-5
2. Robbins e Cotran - Le basi patologiche delle malattie. Volume Unico di Patologie Generale. Edito da Elsevier, 8° Edizione 2010; ISBN:9788821431746


Testi di consultazione:

3. Moncharmont e coll. - Patologia Generale. Edito da Idelson - Gnocchi, 2012; ISBN:978-88-7947-542
4. Abul K. Abbas and Andrew H. Lichtman and Shiv Pillai – Immunologia cellulare e molecolare – Ottava edizione 2015, Edito da Edra - Masson ISBN: 9788821447372

Repertamento, campionamento ed estrazione del DNA
Esercitazione pratica di campionamento, uso delle luci forensi e diagnosi generiche
Quantificazione, marcatori ad uso forense ed amplificazione del DNA
Corsa elettroforetica ed interpretazione dei profili genetici
Analisi biostatistica per gli accertamenti di parentela: dall'incarico al prelievo
Profili misti

Advanced Topics in Forensic DNA Typing: Interpretation
John M. Butler

LEZIONI INTRODUTTIVE: Metabolismo primario e secondario. Vie biosintetiche dei composti fenolici, dei terpeni e dei composti contenenti azoto (alcaloidi, glucosidi cianogenici e glucosinolati). Enzimi chiave delle principali vie metaboliche e regolazioni omeostatiche (meccanismi trascrizionali, allosterici, redox e post-traduzionali: l’esempio dell’ADP glucosio pirofosforilasi). Enzimi target di erbicidi.

MECCANISMI DI DIFESA IN RISPOSTA AGLI STRESS AMBIENTALI: Effetti degli stress biotici, abiotici e dei principali inquinanti sul metabolismo primario e secondario. Cambiamenti climatici, plasticità fenotipica e risposte di difesa integrate a stress multipli. Siti di regolazione all’interfaccia fra metabolismo primario e secondario. La plasticità metabolica: modulazione delle vie metaboliche in risposta alle variazioni delle condizioni ambientali. Effetti dell’ambiente su produzione e accumulo di metaboliti secondari e composti bioattivi.

VIE DI BIO-SEGNALAZIONE. Risposte di difesa e vie di bio-segnalazione intracellulare e intercellulare. La coordinazione delle risposte fra organi diversi. Risposte sistemiche. Modalità di segnalazione fra siti di percezione e siti di risposta distali. La propagazione di segnali elettrici attraverso la pianta: le nuove frontiere della Fisiologia Vegetale. Il potenziale d’azione negli organismi vegetali e la trasmissione veloce del segnale a lunga distanza foglia-foglia, radice-foglia e viceversa.

MOLECOLE BIOATTIVE: RUOLI FUNZIONALI E APPLICAZIONI. Le basi chimiche della comunicazione pianta-ambiente. Le piante officinali e i composti bioattivi. Flavonoidi, Carotenoidi e Alcaloidi: ruoli funzionali e applicazioni nel campo cosmetico, farmacologico, nutraceutico. Integratori, coloranti e additivi alimentari. Oli essenziali. Tinture madri. Produzione di metaboliti bioattivi in vitro da colture cellulari e di tessuti. Biotrasformazioni, bioreattori e fermentatori. Approcci biotecnologici.

Attività pratica di laboratorio.
Esercitazione 1: titolazione dell’acido ascorbico ed analisi della stabilità all’alta temperatura.
Esercitazione 2: saggio enzimatico spettrofotometrico e analisi istochimica dell’attività perossidasica in piantine di mais e lenticchie cresciute al buio e alla luce
Esercitazione 3: saggio enzimatico dell’attività amino-ossidasica con metodo indiretto accoppiato alla perossidasi e metodo diretto dell’orto-aminobenzaldeide in piantine di mais e lenticchie cresciute al buio e alla luce. Comparazione dei metodi.

1) Biochemistry and Molecular Biology of Plants. Buchanan et al.; John Wiley & Sons Inc
2) Molecole Bioattive delle piante. Massimo Maffei; Published by the author.
3) Biologia delle Piante. Vol 2: Interazioni con l’ambiente e Domesticazione. Smith A. M. et al.; Zanichelli.
4) Articoli scientifici e lezioni in power point fornite dal docente in aula

La Prof.ssa riceve tutti i giorni previo appuntamento via email: alessandra.cona@uniroma3.it

Immunità innata: cellule e molecole coinvolte; meccanismi dell’immunità innata antibatterica e antiantivirale.
Molecole MHC e presentazione antigenica.
Immunità acquisita: riconoscimento antigenico e attivazione dei linfociti T helper e citotossici; Sottopopolazioni linfocitarie T helper (Th1, Th2, Th17, T follicolari, T regolatori); Immunità umorale: struttura e funzione degli anticorpi, isotipi e switch isotipico.
Regolazione dell’immunità mucosale ai patogeni.
Meccanismi di evasione del sistema immunitario dei patogeni.
Modulazione della risposta immunitaria: i Vaccini.
Test immunologici per la diagnosi delle malattie infettive: diagnosi diretta e indiretta (ELISA, western blot, agglutinazione, fissazione del complemento); sottopopolazioni linfocitarie (citofluorimetria); test ELISPOT; Immunofluorescenza.

Immunobiologia di Janeway; l'insegnante inoltre mette a disposizione degli studenti le presentazioni mostrate a lezione

INTRODUZIONE: NATURA DEI FARMACI, FORME FARMACEUTICHE, CLASSIFICAZIONE DEI FARMACI. SPERIMENTAZIONE PRECLINICA E CLINICA.
PRINCIPI DI FARMACOLOGIA GENERALE- FARMACOCINETICA: PROCESSI DI ASSORBIMENTO, DISTRIBUZIONE, BIOTRASFORMAZIONE ED ELIMINAZIONE DEI FARMACI. PRINCIPALI PARAMETRI FARMACOCINETICI. FARMACODINAMICA: MECCANISMI D’AZIONE NON RECETTORIALI E RECETTORIALI; RECETTORI DEI FARMACI E LORO CLASSIFICAZIONE; LEGAME RECETTORE-FARMACO E PROCESSI DI TRASDUZIONE DEL SEGNALE; AGONISTI ED ANTAGONISTI RECETTORIALI. NEUROTRASMETTITORI E NEUROMODULATORI.
FARMACOLOGIA SPECIALE- MECCANISMI D'AZIONE, EFFETTI FARMACOLOGICI ED EFFETTI COLLATERALI DELLE PRINCIPALI CLASSI DI FARMACI: FARMACI ATTIVI A LIVELLO DEL SISTEMA NERVOSO AUTONOMO; FARMACI DEL SISTEMA NERVOSO CENTRALE; FARMACI DELL’APPARATO CARDIOVASCOLARE, DEL SANGUE E DEL RENE; FARMACI DELL'APPARATO RESPIRATORIO; FARMACI DELL'INFIAMMAZIONE; FARMACI DELL’APPARATO DIGERENTE; FARMACI ANTINEOPLASTICI; CHEMIOTERAPICI ANTIMICROBICI.

Karen Whalen, LE BASI DELLA FARMACOLOGIA, Zanichelli
Clark, Finkel, Rey, Whalen. “Le basi della farmacologia”, Zanichelli, 2013.
Taglialatela, Conforti et al: «Farmacologia per le lauree triennali e magistrali», II ed. Sorbona

Saranno fornite dispense delle lezioni

La docente riceve tutti i giorni previo appuntamento via mail: viviana.trezza@uniroma3.it

LE EMOPROTEINE. IL METABOLISMO DELL'EME E LE PATOLOGIE ASSOCIATE. LA BIOSINTESI DELL'EME E LE PATOLOGIE ASSOCIATE. IL METABOLISMO DEL FERRO E LE PATOLOGIE ASSOCIATE. DEFINIZIONE DI “INORGANIC BIOFACTORS”. I PRINCIPALI “INORGANIC BIOFACTORS”: L’OSSIGENO MOLECOLARE, IL MONOSSIDO DI CARBONIO, IL MONOSSIDO D’AZOTO, L’ACIDO SOLFIDRICO. ANALISI DEL RUOLO BIOCHIMICO E CELLULARE DEGLI "INORGANIC BIOFACTORS" E DEL LORO CONTRIBUTO NELL'INSORGENZA DI PATOLOGIE UMANE. RUOLO TERAPEUTICO DEGLI "INORGANIC BIOFACTORS". LE SPECIE REATTIVE DELL’OSSIGENO E DELL’AZOTO. LE MALATTIE MITOCONDRIALI. LA QUESTIONE ENERGETICA DELLE CELLULE TUMORALI. VARIAZIONI METABOLICHE NELLE CELLULE TUMORALI: EFFETTO WARBURG ED EFFETTO REVERSE WARBURG.

ARTICOLI SCIENTIFICI, SUPPORTI INFORMATICI E CARTACEI FORNITI DAL DOCENTE.
Testi di supporto:
- Siliprandi & Tettamanti "Biochimica Medica - strutturale, metabolica e funzionale" Ed. Piccin
- Chiurchiù & Maccarrone "I radicali liberi e la loro rilevanza in biomedicina: dai meccanismi molecolari alle prospettive terapeutiche" Ed Piccin

ORARIO RICEVIMENTO: lunedì ore 10 su appuntamento (alessandra.dimasi@uniroma3.it)

INTRODUZIONE: NATURA DEI FARMACI, FORME FARMACEUTICHE, CLASSIFICAZIONE DEI FARMACI. SPERIMENTAZIONE PRECLINICA E CLINICA.
PRINCIPI DI FARMACOLOGIA GENERALE- FARMACOCINETICA: PROCESSI DI ASSORBIMENTO, DISTRIBUZIONE, BIOTRASFORMAZIONE ED ELIMINAZIONE DEI FARMACI. PRINCIPALI PARAMETRI FARMACOCINETICI. FARMACODINAMICA: MECCANISMI D’AZIONE NON RECETTORIALI E RECETTORIALI; RECETTORI DEI FARMACI E LORO CLASSIFICAZIONE; LEGAME RECETTORE-FARMACO E PROCESSI DI TRASDUZIONE DEL SEGNALE; AGONISTI ED ANTAGONISTI RECETTORIALI. NEUROTRASMETTITORI E NEUROMODULATORI.
FARMACOLOGIA SPECIALE- MECCANISMI D'AZIONE, EFFETTI FARMACOLOGICI ED EFFETTI COLLATERALI DELLE PRINCIPALI CLASSI DI FARMACI: FARMACI ATTIVI A LIVELLO DEL SISTEMA NERVOSO AUTONOMO; FARMACI DEL SISTEMA NERVOSO CENTRALE; FARMACI DELL’APPARATO CARDIOVASCOLARE, DEL SANGUE E DEL RENE; FARMACI DELL'APPARATO RESPIRATORIO; FARMACI DELL'INFIAMMAZIONE; FARMACI DELL’APPARATO DIGERENTE; FARMACI ANTINEOPLASTICI; CHEMIOTERAPICI ANTIMICROBICI.

Karen Whalen, LE BASI DELLA FARMACOLOGIA, Zanichelli
Clark, Finkel, Rey, Whalen. “Le basi della farmacologia”, Zanichelli, 2013.
Taglialatela, Conforti et al: «Farmacologia per le lauree triennali e magistrali», II ed. Sorbona

Saranno fornite dispense delle lezioni

La docente riceve tutti i giorni previo appuntamento via mail: viviana.trezza@uniroma3.it

Il programma del corso è articolato in modo da fornire allo studente:
- competenze culturali (conoscenza di:) relative a linguaggi, metodologie e approcci sperimentali per lo studio delle relazioni genotipo-fenotipo nei procarioti;
- competenze metodologiche (saper effettuare:) che consentano di ricercare in modo autonomo e analizzare in modo critico pubblicazioni scientifiche presenti nelle banche dati disponibili on-line, e di valutare e impostare un approccio sperimentale.

Programma
- stuttura, organizzazione, funzionamento ed evoluzione del cromosoma batterico;
- metodi e approcci per il sequenziamento e l’analisi dei genomi batterici;
- stuttura, organizzazione, funzione ed evoluzione degli elementi genetici mobili (plasmidi e trasposoni);
- basi genetiche e molecolari del trasferimento genico orizzontale;
- basi genetiche e molecolari della regolazione dell’espressione genica nei procarioti;
- basi genetiche e metodi di studio della resistenza e della tolleranza agli antibiotici;
- metodi di identificazione e validazione di geni essenziali.

Nozioni su alcuni argomenti di base trattati durante il corso saranno reperibili in testi di Genetica dei Batteri, come indicato nella bibliografia. Per gli argomenti teorici più avanzati e per le esercitazioni di laboratorio verranno forniti agli studenti materiale monografico specifico e protocolli sperimentali.
Come strumenti di didattica innovativa, presentazioni power-point verranno condivise via email con gli studenti come dispense. Inoltre, verranno consigliati agli studenti siti web su cui trovare in modo autonomo pubblicazioni scientifiche che consentiranno di approfondire gli argomenti più avanzati trattai nel corso.

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.

- 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.

- Le banche dati bibliografiche e biologiche
- Programmi di allineamento di sequenze e di ricerche di omologia in banche dati
- Modellistica molecolare
- Docking molecolare

Tramontano, Bioinformatica, Zanichelli

Modulo di Metodologie Biochimiche (Prof.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.

- 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.

IL CORSO (5.5 CFU) È DIVISO IN UNA PARTE INIZIALE DI INQUADRAMENTO STORICO E NORMATIVO, UNA SECONDA PARTE INVECE SI ARTICOLA IN LEZIONI CHE DESCRIVONO UN'AMPIA CASISTICA DI MODELLI SPERIMENTALI "IN VIVO" ED "IN VITRO", FUNZIONALI A VARIE PROBLEMATICHE DI RICERCA SIA NELL'AMBITO DELLA BIOLOGIA APPLICATA ALLA SALUTE DELL'UOMO CHE ALLA BIOLOGIA CELLULARE E MOLECOLARE.
SARANNO FORNITI SPUNTI DI DISCUSSIONE SUI QUALI LO STUDENTE DOVRÀ RELAZIONARE DURANTE LO SVOLGIMENTO DEL CORSO E CHE SARANNO OGGETTO DI VALUTAZIONE.
LE ESERCITAZIONI (0.5 CFU) DI LABORATORIO VERRANNO CONCORDATE CON GLI STUDENTI ED AVRANNO LO SCOPO DI FAR ACQUISIRE TECNICHE SU ALCUNI MODELLI SPERIMENTALI UTILIZZATI NEI LABORATORI DI RICERCA.

TESTI ED ALTRO MATERIALE DIDATTICO PER LO STUDIO INDIVIDUALE A CASA VERRANNO INDICATI AGLI STUDENTI IN SEDE DI LEZIONE.

Eziologia generale: Concetti di salute, processo patologico e malattia; eziologia, patogenesi, evoluzione, decorso ed esiti.

Patologia della cellula: Meccanismi di danno ed adattamenti cellulari. Meccanismi molecolari del danno cellulare. Il danno ipossico. Stress ossidativo: origine dei radicali liberi, perossidazione lipidica, ossidazione di proteine e DNA. Adattamenti cellulari: ipertrofia, iperplasia, atrofia. Modificazioni fenotipiche: metaplasia, iperplasia, atrofia. Degenerazioni cellulari: rigonfiamento torbido e degenerazione idropica; degenerazione vacuolare; accumuli intracellulari; steatosi. Morte cellulare: necrosi ed apoptosi.

Infiammazione e processi riparativi: Generalità sull’infiammazione: infiammazione acuta e cronica; angio-flogosi ed isto-flogosi. Le cellule dell’infiammazione. I mediatori chimici di origine cellulare e plasmatica. Infiammazione acuta: segni cardinali ed aspetti vascolari ed emodinamici; meccanismi di formazione dell’essudato, i vari tipi di infiammazione essudativa. Infiammazione cronica: meccanismi di formazione dei granulomi. Manifestazioni sistemiche e regolazione dell’infiammazione: Proteine di fase acuta, aumento della VES, leucocitosi. La regolazione del processo infiammatorio. Esiti dell’infiammazione. Fasi del processo di riparazione dei tessuti danneggiati. Angiogenesi e fattori pro- ed anti-angiogenetici. Proliferazione dei fibroblasti, deposizione di matrice e fattori coinvolti. Guarigione delle ferite: guarigione per prima e seconda intenzione. Aspetti patologici della guarigione delle ferite: i cheloidi.

Immunopatologia: Cenni di immunologia. Immunità naturale e acquisita. Gli anticorpi: funzioni e struttura delle immunoglobuline. Le risposte immunopatogene. Reazioni di ipersensibilità (Tipo I, II, III, IV) meccanismi patogenetici. Alcuni esempi: allergia, shock anafilattico. Nozioni d’interazione fra sistema immunitario e cancro.

Oncologia: definizioni e classificazione. Definizione di tumore e lesioni precancerose. Caratteristiche morfologiche e biochimiche della cellula neoplastica. Classificazione istogenetica dei tumori. Criteri clinici di classificazione dei tumori: gradiazione e stadiazione. Basi molecolari e genetiche del cancro. Fisiopatologia della replicazione e del differenziamento cellulare e fattori di crescita. Cancerogenesi chimica fisica e virale. Oncogèni e loro meccanismi di attivazione. Geni oncosoppressori. Il processo neoplastico: fasi del processo neoplastico: iniziazione, promozione e progressione. Basi molecolari dell’invasività. Vie di disseminazione metastatica. Fattori che favoriscono l’impianto di metastasi. Aspetti del metabolismo dei tumori. Farmacologia antitumorali. Leucemie e linfomi.

Testi consigliati:
 Pontieri, Russo, Frati - Patologia Generale e Fisiopatologia Generale VI ediz. -Tomo I - VI Edizione a cura di F.Mainiero, R.Misasi, M.Sorice - Edito da Picccin, 2018; ISBN: 978-88-299-2963-4 oppure IV Edizione ISBN: 978-88-299-2036-5
 Robbins e Cotran - Le basi patologiche delle malattie. Volume Unico di Patologie Generale. Edito da Elsevier, 8° Edizione 2010; ISBN:9788821431746

Testi di consultazione:
 Moncharmont e coll. - Patologia Generale. Edito da Idelson - Gnocchi, 2012; ISBN:978-88-7947-542
 Abul K. Abbas and Andrew H. Lichtman and Shiv Pillai – Immunologia cellulare e molecolare – Ottava edizione 2015, Edito da Edra - Masson ISBN: 9788821447372

Repertamento, campionamento ed estrazione del DNA
Esercitazione pratica di campionamento, uso delle luci forensi e diagnosi generiche
Quantificazione, marcatori ad uso forense ed amplificazione del DNA
Corsa elettroforetica ed interpretazione dei profili genetici
Analisi biostatistica per gli accertamenti di parentela: dall'incarico al prelievo
Profili misti

Advanced Topics in Forensic DNA Typing: Interpretation
John M. Butler

1. TECNICHE DI BASE PER L'ANALISI DEI GENI; ENZIMI DI RESTRIZIONE, ANALISI ELETTROFORTICA. 2. VETTORI; CLONAGGIO. 3. PCR; REAL TIME PCR E APPLICAZIONI. 4. VARIABILITA’ GENETICA NELLE SCIENZE FORENSI. 5. IDENTIFICAZIONE DEI GENI; LIBRERIE GENOMICHE E cDNA, SCREENING DEL DOPPIO IBRIDO. 6. MUTAGENESI. 7. PRODUZIONE E PURIFICAZIONE DI PROTEINE RICOMBINANTI. 8. DAL SEQUENZIAMENTO DI SANGER ALLA NEXT-GENEREATION SEQUENCING 9. ANALISI POST-GENOMICHE; TRASCRITTOMICA; GENI REPORTER. 10. PROTEOMICA. 11. PRODUZIONE E ANALISI DI PIANTE TRANSGENICHE 12. MODIFICAZIONI GENETICHE DI CELLULE ANIMALI; CREAZIONE DI TOPI TRANSGENICI. 13. GENE TRAPPING; GENE TARGETING. 14. CLONAZIONE ANIMALE; TERAPIA GENICA. 15. IL SISTEMA CRISPR-CAS E SUE APPLICAZIONI.

1. METODOLOGIE BIOCHIMICHE STRUMENTI E TECNICHE PER IL LABORATORIO DEL NUOVO MILLENNIO, MACCARRONE M., E BIOMOLECOLARI, CASA EDITRICE ZANICHELLI
2. DAI GENI AI GENOMI, JEREMY W. DALE, MALCOLM VON SCHANTZ, NICK PLANT, A CURA DI: E. GINELLI, CASA EDITRICE EDISES
3. ANALISI DEI GENI E GENOMI, REECE, EDISES.
4. TECNICHE E METODI PER LA BIOLOGIA MOLECOLARE, AMALDI F., BENEDETTI P., PESOLE G., PLEVANI P., CASA EDITRICE AMBROSIANA.
Saranno fornite slides delle lezioni.
Gli studenti non frequentanti sono incoraggiati a contattare il docente per avere informazioni sul programma, sui materiali didattici e sulle modalità di valutazione del profitto.
Il professore riceve tutti i giorni dalle 10.00 alle 11.00 previo appuntamento via mail: manuela.cervelli@uniroma3.it

Caratteristiche generali delle risposte immunitarie: Immunità innata e adattativa, tipi di risposte immunitarie adattative, caratteristiche salienti delle risposte immunitarie adattative, componenti cellulari del sistema immunitario adattativo, citochine, mediatori solubili del sistema immunitario; Risposte dell’immunità innata; Risposte dell’immunità adattativa. Cellule e tessuti del sistema immunitario: Fagociti, mastociti, basofili, eosinofili, cellule che presentano l’antigene, linfociti; Cenni di anatomia e funzione dei tessuti linfoidi. Reclutamento dei leucociti ai tessuti: Molecole di adesione espresse dai leucociti e dalle cellule endoteliali che sono coinvolte nel reclutamento leucocitario; Chemochine e recettori per le chemochine; Reclutamento dei neutrofili e dei monociti nei focolai infettivi e infiammatori. 1 CFU
Immunità innata ed Infiammazione: Meccanismi di riconoscimento dei patogeni e del danno tissutale; Cellule e tessuti dell'immunità innata; Molecole solubili di riconoscimento ed effettrici dell’immunità innata; Infiammazione, sistema del complemento e delle chinine ed effetti patologici della sua attivazione. 1.5 CFU
Anticorpi e antigeni: Struttura degli anticorpi, sintesi, assemblaggio ed espressione degli anticorpi, rapporto fra struttura e funzione nelle molecole anticorpali; Definizione di antigene e di aptene, interazione antigene-anticorpo; Anticorpi monoclonali e loro utilizzo a scopi diagnostici e terapeutici. Complesso maggiore di istocompatibilità e presentazione dell’antigene ai linfociti T: Caratteristiche degli antigeni riconosciuti dai linfociti T; Complesso maggiore di istocompatibilità; processazione degli antigeni proteici.
Maturazione dei linfociti e riarrangiamento dei recettori per gli antigeni: Differenziazione dei linfociti B e T; Riarrangiamento ed espressione dei geni che codificano per il recettore per l’antigene, organizzazione dei geni Ig e TCR nella linea germinativa, ricombinazione V(D)J. Attivazione dei linfociti T: Segnali che attivano i linfociti T, risposte funzionali dei linfociti T. Meccanismi effettori dell’immunità cellulo-mediata: Tipi di reazioni immunitarie cellulo-mediate; Funzioni effettrici dei linfociti T CD4+, funzioni effettrici dei linfociti T citotossici CD8; Altre sottopopolazioni di linfociti T. Attivazione dei linfociti B e produzione di anticorpi: Riconoscimento dell’antigene e attivazione dei linfociti B, risposte anticorpali agli antigeni proteici che dipendono dai linfociti T helper, risposte anticorpali agli antigeni T-indipendenti. 2 CFU
Meccanismi effettori dell’immunità umorale: Neutralizzazione dei microorganismi e delle tossine microbiche; Opsonizzazione e fagocitosi mediata da anticorpi, citotossicità mediata da anticorpi, eliminazione di enteroparassiti mediata da anticorpi; risposte immunitarie specializzate nei tessuti epiteliali (mucose e cute) e nei tessuti immunologicamente privilegiati (occhio, cervello, testicolo).
Tolleranza immunologica e autoimmunità̀: Tolleranza dei linfociti B, tolleranza dei linfociti T; Patogenesi della risposta immune, autoimmunità: fattori genetici ed infettivi. Immunità̀ ai microrganismi: Meccanismi di base delle risposte immunitarie contro i microorganismi: immunità ai batteri extracellulari, immunità ai batteri intracellulari, immunità ai miceti, immunità ai virus, immunità ai parassiti; Reazioni avverse: shock settico, danno tissutale e d'organo mediato da anticorpi o da immunocomplessi, danno d'organo cellulo-mediato.
Immunità̀ e tumori: Gli antigeni tumorali; La risposta immunitaria ai tumori, meccanismi di elusione alla risposta immunitaria da parte dei tumori; Cenni di immunoterapia dei tumori.
Malattie da ipersensibilità̀: Meccanismi molecolari e classificazione delle reazioni di ipersensibilità; malattie causate da danni mediati da anticorpi; Ipersensibilità immediata (IgE-mediata);Malattie causate da danni mediati da linfociti T; Alcuni esempi a scelta del candidato: allergia, shock anafilattico, angioedema, la reazione trasfusionale, l’eritroblastosi fetale, la febbre reumatica, il morbo di Graves, la malattia da siero, glomerulonefrite poststreptococcica etc. Cenni su immunodeficienze congenite e acquisite.

Abbas Abul K.; Lichtman Andrew H.; Pillai Shiv.: Immunologia cellulare e molecolare. Edizione 2015 Edra-Masson ISBN 10: 8821439623 ISBN 13: 9788821439629

Abbas Abul K.; Lichtman Andrew H.; Pillai Shiv.: Le basi dell'immunologia. Fisiopatologia del sistema immunitario. Edizione 2015 Edra-Masson ISBN: 8821438562 / ISBN-13: 9788821438561

Moduli formativi Argomenti Parassitologia generale 1 Elementi di tassonomia dei parassiti. Simbiosi, commensalismo e parassitismo. Adattamenti al parassitismo. Ecologia dei parassiti. Parassitologia generale 2 Zoonosi. Patogenesi. Le malattie parassitarie più importanti. Epidemiologia, prevenzione e cura. Flagellati 1 Flagellati del sistema reticolo-endoteliale. Leishmaniosi: Leishmania infantum e L. donovani. Tripanosomiasi: Trypanosoma cruzi (morbo di Chagas); Trypanosoma brucei (malattia del sonno). Flagellati 2 Flagellati intestinali e urogenitali (Giardia duodenalis, Trichomonas vaginalis). Protozoi intestinali e Amebe patogene Blastocystis hominis, Dientamoeba fragilis. Amebe intestinali: Entamoeba histolytica, Entamoeba dispar, Entamoeba coli. Naegleria fowleri e Acanthamoeba castellanii. Apicomplexa 1 Generalità sugli Apicomplexa: Cicli e struttura cellulare. Cryptosporidium spp. Toxoplasma gondii. Apicomplexa 2 Plasmodio e malaria: Plasmodium falciparum, Pl.vivax, Pl.ovale, Pl.malariae. Plasmodium knowlesi. Platelminti Trematodi: Fasciola epatica, Schistosoma spp.e schistosomiasi. Opistorchis felineus e Clonorchis sinensis. Cestodi Diphyllobothrium latum, Taenia solium e Taenia saginata. Echinococcosi: Echinococcus granulosus e E. multilocularis. Nematodi Geoelmintiasi: Trichuris trichura, Ascaris lumbricoides, Ancylostoma duodenale. Ossiuri. Anisakis spp. Nematodi Tissutali Wuchereria bancrofti, Onchocerca Volvulus, Dracunculus medinensis, Trichinella spp. Insetti vettori e artropodi ectoparassiti Flebotomi (Flebotumus) e Zanzare (Anopheles, Aedes). Aracnidi: Zecche Ixodidae, Argasidae ed Acari della scabbia. Insetti: Anopluri (Pidocchi), Afanitteri (Pulci). Farmacologia Farmaci antiprotozoari e antielmintici. Farmaci antimalarici e il fenomeno della farmacoresistenza. Diagnostica dei parassiti Diagnostica convenzionale e microscopica. Test antigenici e sierologici. Diagnostica molecolare. Interazione tra parassiti e il sistema immunitario dell’ospite Tolleranza e infiammazione. Meccanismi di “escape”. Bioinformatica per lo studio dei parassiti Database e alle applicazioni usate per lo studio dei parassiti: VEuPathDB e WormBase

DE CARNERI – PARASSITOLOGIA MEDICA E DIAGNOSTICA PARASSITOLOGICA – CASA EDITRICE AMBROSIANA, 2013 (vecchia edizione)
DE CARNERI – PARASSITOLOGIA MEDICA E DIAGNOSTICA PARASSITOLOGICA – CASA EDITRICE AMBROSIANA, 2023

L'insegnamento è articolato in tre argomenti principali:
-Metodologie delle Biotecnologie Vegetali
-Applicazioni delle Biotecnologie Vegetali
-Rischi delle Biotecnologie Vegetali.

In dettaglio, argomenti del corso sono:
Tecniche di trasferimento genico nel genoma nucleare e plastidiale; Tecniche di cultura in vitro di cellule vegetali; Utilizzo di geni di selezione e di geni 'reporter' nelle Biotecnologie Vegetali; Strategie di eliminazione di geni di selezione di piante trasformate; Espressione inducibile di geni in piante transgeniche; Espressione transiente di geni in piante; Silenziamento genico nelle piante e applicazioni; Strategie di 'Gene Targeting' nelle piante; Il 'Genome editing' nelle piante; Piante con maggiore valore nutritivo; Produzione di varie molecole, come anticorpi e vaccini, in piante transgeniche; Strategie biotecnologiche per ottenere piante resistenti agli erbicidi, agenti patogeni e stress ambientali; Piante con una maggiore capacità fotosintetica; Rischi connessi all'utilizzo di piante transgeniche; Problematiche etiche; Tecnologie emergenti e Biotecnologie Vegetali.

-Test consigliati:
1.'Biotecnologie Vegetali' (2022) Gabriella Pasqua e Cinzia Forni, PICCIN ed.
2. 'Biologia cellulare e Molecolare delle piante' (2022) Gabriella Pasqua e Cinzia Forni, PICCIN ed.
3. BIOCHEMISTRY AND MOLECULAR BIOLOGY OF PLANTS (2000) BUCHANAN B.B, GRUISSEM W., JONES R.L., AMERICAN SOCIETY OF PLANT PHYSIOLOGISTS, ROCKVILLE, MARYLAND.
4. HANDBOOK OF PLANT BIOYECHNOLOGY (2004) CHRISTOU P., KLEE H., HOBOKEN, (N.J.), WILEY.
5. PLANT BIOTECHNOLOGY AND TRANSGENIC PLANTS (2002) OKSMAN-CALDENTEY K.-M., BARZ W.H., NEW YORK, DEKER.

-Articoli scientifici originali pubblicati in riviste internazionali (saranno forniti in formatto pdf).
-Saranno fornite dispense delle lezioni.

IL CORSO, IN GRAN PARTE MONOGRAFICO, SARÀ CENTRATO SULL'APPROFONDIMENTO DEI MECCANISMI MOLECOLARI ALLA BASE DEGLI EFFETTI ORMONALI E SULLA VALUTAZIONE DELLE RELAZIONI TRA ORMONI E COMPORTAMENTO NECESSARIE PER IL MANTENIMENTO DELL'OMEOSTASI.

PARTE GENERALE (1 CFU) INTRODUZIONE ALL'ENDOCRINOLOGIA. STORIA, TERMINOLOGIA, OMEOSTASI E RISPOSTE ADATTATIVE. CLASSIFICAZIONE DEGLI ORMONI. IL SISTEMA DELLE GHIANDOLE ENDOCRINE (IPOTALAMO E IPOFISI; TIROIDE; PARATIROIDI; ORMONI PANCREATICI; GHIANDOLE SURRENALI; GONADI). ORMONI RILASCIATI DA CELLULE SPECIALIZZATE (TESSUTO OSSEO, TESSUTO MUSCOLARE), I MECCANISMI DI AZIONE ORMONALE: AZIONI ENDOCRINE, PARACRINE, INTRACRINE E AUTOCRINE DEGLI ORMONI. CONTROLLO DEL RILASCIO ORMONALE. INTERAZIONE ORMONE RECETTORE, CLASSIFICAZIONE DEI RECETTORI ORMONALI, TRASDUZIONE DEL SEGNALE ORMONALE. INTERAZIONI TRA ORMONI E ALTRE MOLECOLE DI SEGNALE.

GLI ORMONI E L’INTEGRAZIONE DELLE FUNZIONI (3 CFU). IN QUESTA PARTE SARÀ DATO RISALTO AI MECCANISMI ALLA BASE DEL CONTROLLO ENDOCRINO SU ACCESCIMENTO: FUNZIONE RIPRODUTTIVA (MASCHILE E FEMMINILE). GRAVIDANZA, SVILUPPO FETALE, PUBERTÀ (ORMONI E ADATTAMENTO ALLA GRAVIDANZA, ORMONI E DIFFERENZE COMPORTAMENTALI E FUNZIONALI TRA I SESSI, CONTRACCEZIONE). INVECCHIAMENTO (TEORIE SUI MECCANISMI DELL’INVECCHIAMENTO, TERAPIE ORMONALI SOSTITUTIVE). CONTROLLO DELLA DISPONIBILITÀ ENERGETICA (CONTROLLO ORMONALE DELLA FAME E DELLA SAZIETA’, ORMONI E METABOLISMO INTERMEDIO, ORMONI DEL TESSUTO ADIPOSO, ORMONI DEL TRATTO GASTRO-INTESTINALE).

GLI ORMONI E LE RISPOSTE ALL’AMBIENTE ESTERNO (1 CFU): GLI ORMONI DELLO STRESS (ORMONI E ADATTAMENTO ALLO STRESS FISICO, CHIMICO, AMBIENTALE), INTERFERENTI ENDOCRINI PRESENTI NELL’AMBIENTE. DISORDINI DEL SISTEMA ENDOCRINO (ORMONI E CANCRO).

ANALISI CRITICA DELLA LETTERATURA SCIENTIFICA (1 CFU).

La parte introduttiva è presente in tutti i libri di testo di fisiologia generale, inoltre verranno distribuite monografie durante le lezioni

Cenni sulla fisiologia dell'apparato digerente: anatomia funzionale e principi di funzionamento (motilità, secrezione, digestione, assorbimento). Controllo nervoso delle funzioni dell'apparato digerente: sistema nervoso enterico, innervazione parasimpatica e ortosimpatica, attività riflessa. Controllo ormonale delle funzioni dell'apparato digerente. Il microbioma e le funzioni dell’apparato digerente. Alimentazione e risposta immunitaria.

Regolazione dell'assunzione di cibo e acqua: Centri nervosi che regolano l'assunzione di cibo e acqua. Fattori che regolano la quantità e la qualità di cibo da assumere. Meccanismo della sete. Regolazione a breve termine e a lungo termine dell'assunzione degli alimenti. Cenni sui disturbi del comportamento alimentare.
Metabolismo e bilancio energetico: componenti e misurazione del metabolismo basale. Regolazione del bilancio energetico e misura del costo energetico. Composizione corporea: valutazione, modelli e compartimenti.
Valutazione dello stato nutrizionale. Valore energetico degli alimenti. Fabbisogno energetico e nutrizionale dell’organismo. Fabbisogno nutrizionale in particolari stati fisiologici: alimentazione durante l’accrescimento, gravidanza, invecchiamento. Malnutrizione da carenza e da eccesso di nutrienti (obesità e sindrome metabolica, celiachia e intolleranze). Relazione tra nutrizione e mantenimento dello stato di salute. Contributo di componenti non nutrizionali e di inquinanti degli alimenti nel modificare lo stato nutrizionale dell’organismo. I supporti nutrizionali per garantire il mantenimento dello stato nutrizionale ottimale: le indicazioni dietetiche (la restrizione calorica, la dieta mediterranea, le diete vegetariana e vegana, etc).
Concetti di fisiologia della nutrizione applicati: aspetti energetici e nutrizionali dell’esercizio fisico. Nutrizione e sport.
Discussioni critiche in aula di lavori scientifici e procedure sperimentali applicati alla fisiologia della nutrizione.

Lucantonio Debellis, Alessandro Poli "Alimentazione Nutrizione e Salute" Edises Università

argomenti trattati nelle lezioni frontali:
• Generalità di metabolismo e fisiologia microbica: le fermentazioni industriali e le colture starter;
• Biotecnologie microbiche per la conservazione e la sicurezza degli alimenti;
• Biotecnologie microbiche nell’industria del farmaco (produzione di antibiotici, aminoacidi, integratori alimentari);
• Biotecnologie microbiche nell’industria alimentare (produzione di yogurt e formaggi, prodotti lievitati, birra, vino, aceto);
• Produzione di enzimi e proteine ricombinanti per l’industria alimentare e farmaceutica (esempi comparativi);
• Miglioramento dei microrganismi industriali.

Argomenti trattati nelle esercitazioni di laboratorio:
-clonaggio, sovraespressione e purificazione di proteine ricombinanti in Escherichia coli
-produzione e analisi microbiologica del lievito madre.
Sono previste escursioni didattiche in aziende produttrici di birra

Il materiale didattico specifico per ogni lezione sarà distribuito in aula dalla docente. I testi sotto indicati servono per consultazione o approfondimento e sono disponibili in biblioteca o presso il docente.

LEZIONI INTRODUTTIVE: Metabolismo primario e secondario. Vie biosintetiche dei composti fenolici, dei terpeni e dei composti contenenti azoto (alcaloidi, glucosidi cianogenici e glucosinolati). Enzimi chiave delle principali vie metaboliche e regolazioni omeostatiche (meccanismi trascrizionali, allosterici, redox e post-traduzionali: l’esempio dell’ADP glucosio pirofosforilasi). Enzimi target di erbicidi.

MECCANISMI DI DIFESA IN RISPOSTA AGLI STRESS AMBIENTALI: Effetti degli stress biotici, abiotici e dei principali inquinanti sul metabolismo primario e secondario. Cambiamenti climatici, plasticità fenotipica e risposte di difesa integrate a stress multipli. Siti di regolazione all’interfaccia fra metabolismo primario e secondario. La plasticità metabolica: modulazione delle vie metaboliche in risposta alle variazioni delle condizioni ambientali. Effetti dell’ambiente su produzione e accumulo di metaboliti secondari e composti bioattivi.

VIE DI BIO-SEGNALAZIONE. Risposte di difesa e vie di bio-segnalazione intracellulare e intercellulare. La coordinazione delle risposte fra organi diversi. Risposte sistemiche. Modalità di segnalazione fra siti di percezione e siti di risposta distali. La propagazione di segnali elettrici attraverso la pianta: le nuove frontiere della Fisiologia Vegetale. Il potenziale d’azione negli organismi vegetali e la trasmissione veloce del segnale a lunga distanza foglia-foglia, radice-foglia e viceversa.

MOLECOLE BIOATTIVE: RUOLI FUNZIONALI E APPLICAZIONI. Le basi chimiche della comunicazione pianta-ambiente. Le piante officinali e i composti bioattivi. Flavonoidi, Carotenoidi e Alcaloidi: ruoli funzionali e applicazioni nel campo cosmetico, farmacologico, nutraceutico. Integratori, coloranti e additivi alimentari. Oli essenziali. Tinture madri. Produzione di metaboliti bioattivi in vitro da colture cellulari e di tessuti. Biotrasformazioni, bioreattori e fermentatori. Approcci biotecnologici.

Attività pratica di laboratorio.
Esercitazione 1: titolazione dell’acido ascorbico ed analisi della stabilità all’alta temperatura.
Esercitazione 2: saggio enzimatico spettrofotometrico e analisi istochimica dell’attività perossidasica in piantine di mais e lenticchie cresciute al buio e alla luce
Esercitazione 3: saggio enzimatico dell’attività amino-ossidasica con metodo indiretto accoppiato alla perossidasi e metodo diretto dell’orto-aminobenzaldeide in piantine di mais e lenticchie cresciute al buio e alla luce. Comparazione dei metodi.

1) Biochemistry and Molecular Biology of Plants. Buchanan et al.; John Wiley & Sons Inc
2) Molecole Bioattive delle piante. Massimo Maffei; Published by the author.
3) Biologia delle Piante. Vol 2: Interazioni con l’ambiente e Domesticazione. Smith A. M. et al.; Zanichelli.
4) Articoli scientifici e lezioni in power point fornite dal docente in aula

La Prof.ssa riceve tutti i giorni previo appuntamento via email: alessandra.cona@uniroma3.it

STRUTTURA ATOMICA: MODELLI ATOMICI, ORBITALI ATOMICI. LEGAME CHIMICO: ORBITALI MOLECOLARI. PRINCIPI DELLA TERMODINAMICA: ENERGIA, LAVORO E CALORE. RICHIAMO DEI CONCETTI DI POTENZIALI TERMODINAMICI: ENERGIA INTERNA, ENTALPIA, ENTROPIA, ENERGIA LIBERA DI GIBBS. INTRODUZIONE ALL'INTERAZIONE RADIAZIONE-MATERIA (CENNI DEL MODELLO CLASSICO). RADIAZIONE ELETTROMAGNETICA. INTRODUZIONE AL CONCETTO DI SPETTROSCOPIE. SPETTROSCOPIA VIBRAZIONALE (FT-IR), SPETTROSCOPIA ELETTRONICA DI ASSORBIMENTO ED EMISSIONE UV-Visibile, SPETTROSCOPIA DI FOTOEMISSIONE X (XPS). STRUMENTAZIONE. ESEMPI DI APPLICAZIONI DELLE SPETTROSCOPIE FT-IR, UV-VIS e XPS ALLO STUDIO DELLA STRUTTURA CHIMICA ED ELETTRONICA DI BIOMOLECOLE.

PETER ATKINS, JULIO DE PAULA: CHIMICA FISICA BIOLOGICA (VOL.1). ED. ZANICHELLI; materiale didattico (dispense) preparato dal docente e scaricabile dalla pagina Moodle del corso.

TEORIA (3 CFU = 24h)

Nanomateriali: definizione e peculiarità. Tipologie di nanomateriali (organici, inorganici, ibridi organico-inorganici). Importanza della superficie in nanomateriali. Fenomeni influenzati dalla superficie. Aspetti termodinamici di fasi nanometriche. Nanostrutture gerarchiche. Nanomateriali 1D e 2D. Cenni alla teoria delle bande. Nanomateriali semiconduttori e Quantum Dots. Proprietà magnetiche, elettroniche e spettroscopiche. Carbon Dots luminescenti. Nanoparticelle di metalli nobili e loro proprietà plasmoniche. Nanomateriali a base di ossidi per fotocatalisi. Nanoparticelle magnetiche. Nanocompositi organico-inorganici. Nanostrutture multifunzionali attivabili da stimoli esterni per diagnostica, drug-delivery e per trattamenti curativi in nanomedicina. Sintesi di nanoparticelle in soluzione con metodiche “green chemistry” (coprecipitazione, sol-gel, solvotermale). Sintesi assistite da microonde. Strategie per ottenere diverse porosità, dimensioni e morfologie (nanorods, core@shell) di nanoparticelle. Funzionalizzazione superficiale di nanoparticelle inorganiche. Analisi chimico-fisica di nanostrutture (strutturale, morfologica, colloidale). Indagini spettroscopiche nel campo ottico (UV-vis, visibile e infrarosso). Scattering dinamico della luce.

ESPERIENZE DI LABORATORIO (32-36 h)

1) Approccio bottom up: sintesi di nanoparticelle metalliche (Au, Ag) in soluzione acquosa.
2) Approccio top down: preparazione nanoparticelle polimeriche
3) Funzionalizzazione
4) Caratterizzazione spettroscopica delle nanoparticelle preparate nel campo ottico: UV-vis e e FTIR.
5) Indagine delle proprietà colloidali.

S. M. Lindsay; Introduction to Nanoscience; Oxford
D. Vollath; Nanoparticles-nanocomposites-nanomaterials. An Introduction fo Beginners
Verrà fornito anche materiale dal docente

Immunità innata: cellule e molecole coinvolte; meccanismi dell’immunità innata antibatterica e antiantivirale.
Molecole MHC e presentazione antigenica.
Immunità acquisita: riconoscimento antigenico e attivazione dei linfociti T helper e citotossici; Sottopopolazioni linfocitarie T helper (Th1, Th2, Th17, T follicolari, T regolatori); Immunità umorale: struttura e funzione degli anticorpi, isotipi e switch isotipico.
Regolazione dell’immunità mucosale ai patogeni.
Meccanismi di evasione del sistema immunitario dei patogeni.
Modulazione della risposta immunitaria: i Vaccini.
Test immunologici per la diagnosi delle malattie infettive: diagnosi diretta e indiretta (ELISA, western blot, agglutinazione, fissazione del complemento); sottopopolazioni linfocitarie (citofluorimetria); test ELISPOT; Immunofluorescenza.

Immunobiologia di Janeway; l'insegnante inoltre mette a disposizione degli studenti le presentazioni mostrate a lezione

- Cenni generali sulla funzione plastica ed energetica dei nutrienti
- Assorbimento ed utilizzo di
- Vitamine
- Carboidrati
- Lipidi
- Amminoacidi
- Metabolismo delle principali bevande alcoliche e nervine
- Trasduzione del segnale e regolazione delle vie metaboliche
- Regolazione metabolica del ciclo alimentazione digiuno
- Le specie reattive dell'ossigeno
- Gli antiossidanti endogeni ed esogeni
- Gli xenobiotici

- Leuzzi, Bellocco, Barreca “Biochimica della Nutrizione” Ed. Zanichelli
- Arienti "Le basi molecolari della nutrizione"
- Cozzani, Dainese "Biochimica degli alimenti e della nutrizione" Ed. Piccin.

- Testi di Biochimica utilizzati per a preparazione dell’esame di Biochimica del corso di Laurea triennale in Scienze Biologiche.

Competenze culturali: L’obiettivo del corso è quello di favorire l’acquisizione della conoscenza: 1) delle specializzazioni dell’architettura cellulare di glia e neuroni e delle loro rispettive funzioni; 2) dei meccanismi cellulari e molecolari alla base della comunicazione tra cellule gliali e neuroni, con particolare riferimento alle vie di segnalazione regolate dall’ossido di azoto. Si intende favorire l’acquisizione delle basi culturali e metodologiche che permettano di utilizzare le principali tecniche di biologia cellulare e di valutare in modo critico il contesto scientifico. Al termine del corso lo studente dovrebbe essere in grado di discutere sulle specifiche caratteristiche strutturali e funzionali di astrociti e microglia anche in specifici contesti quali la neurodegenerazione.
Competenze metodologiche: saper progettare un esperimento utilizzando colture di cellule gliali, acquisire ed analizzare i dati ottenuti dall’attività di laboratorio.
programma dell’insegnamento:
Saranno approfonditi i seguenti argomenti: Morfologia e ultrastruttura delle cellule gliali; Proprietà e funzioni degli astrociti: omeostasi di pH, K, volume; L’unità neuro-glio-vascolare, meccanismi di regolazione del flusso sanguigno cerebrale; rilascio di gliotrasmettitori e sinapsi tripartita; Ruolo dell’ossido di azoto come neurotrasmettitore e mediatore neurotossico; Microglia: attivazione, motilità e ruolo nell’immunosorveglianza; Ruolo della glia nelle malattie: astrocitosi reattiva, malattie neurodegenerative e infettive. Meccanismi della risposta cellulare allo stress nitrossidativo negli astrociti. L’attività di laboratorio prevede l’utilizzo di colture di cellule gliali e sarà dedicata allo studio del ruolo dell’ossido di azoto come messaggero cellulare. Principali metodologie trattate: estrazione di proteine nucleari e western blot; metodiche di studio dell'espressione genica e di fattori trascrizionali (estrazione di RNA, RT-PCR, EMSA, TransAM-ELISA). Trasfezione cellulare. Sistemi di regolazione dell'espressione genica (oligonucleotidi decoy,). Metodiche di studio del pathway dell'ossido di azoto. Determinazione dell'NO in cellule vive e in estratti cellulari (nitriti, attività enzimatica, sonde fluorescenti).

BRUCE R. RANSOM, HELMUT KETTENMANN. “NEUROGLIA”
– THIRD EDITION – 2012 OXFORD UNIVERSITY PRESS

Saranno fornite le diapositive in formato PDF di tutte le lezioni.

La professoressa riceve gli studenti almeno una volta a settimana previo appuntamento via e-mail: tiziana.persichini@uniroma3.it

- IL GENOMA (ORGANIZZAZIONE, GENOMICA STRUTTURALE, GENOMICA COMPARATIVA, GENOMICA FUNZIONALE). EPIGENOMA (METILAZIONE, MODIFICAZIONE DEGLI ISTONI, ARCHITETTURA 3D DELLA CROMATINA, NON-CODING RNA). ESEMPI DI PROCESSI REGOLATI A LIVELLO EPIGENETICO: IL DIFFERENZIAMENTO CELLULARE; LA DETERMINAZIONE GENETICA DEL SESSO (COME E’ DETERMINATO IL SESSO, COMPENSAZIONE DEL CROMOSOMA X E INATTIVAZIONE).

- REGOLAZIONE DEL CICLO CELLULARE, SENESCENZA E APOPTOSI. GENETICA DELL’INVECCHIAMENTO (TEORIE GENETICHE DELL'INVECCHIAMENTO, GENI DELLA LONGEVITA’, INVECCHIAMENTO NEGLI ORGANISMI MODELLO, INVECCHIAMENTO CELLULARE E MOLECOLARE). GENETICA DEL CANCRO (ONCOGENI, GENI ONCOSOPPRESSORI, RIARRANGIAMENTI CROMOSOMICI E CANCRO, TEORIA DELLE CELLULE STAMINALI TUMORALI). RISPOSTA GENETICA INDIVIDUALE E FARMACOGENETICA.

- GENETICA MOLECOLARE UMANA, Tom Strachan, Andrew Read, Zanichelli
- Articoli scientifici e materiale didattico fornito dal docente

1. Evoluzione e sistematica dei microrganismi: origine dei batteri; filogenesi molecolare; gene per il 16S rRNA ed evoluzione; fondamenti di sistematica dei microrganismi
2. Diversità metabolica nei microrganismi: chemiolitotrofia; fermentazioni; respirazione anaerobia; fototrofia
3. Diversità funzionale dei microrganismi: batteri fototrofi e chemiotrofi
4. Metodi di studio in ecologia microbica: a) metodi colturali; b) metodi indipendenti dalla coltivazione: microscopia, analisi genetiche; metagenomica
5. Gli ecosistemi microbici: a) principi di ecologia; b) Interazioni microbiche (Quorum sensing; Biofilm);
c) Ambiente terrestre (il suolo); d) Ambienti acquatici (acque dolci e mare); c) Ambienti estremi (abissi; sorgenti idrotermali)
6. Ruolo microbico nei cicli dei nutrienti: carbonio, azoto, zolfo; altri
7. Simbiosi tra microrganismi e tra microrganismi e organismi diversi quali a) piante, b) mammiferi, c) uomo; d) insetti; e) invertebrati acquatici
8. I microrganismi negli ambienti antropizzati: biorisanamento di siti contaminati; trattamento acque; biocorrosione; recupero di minerali da miniere

Brock. Biologia dei microrganismi
Microbiologia generale, ambientale e industriale • 14/Ed. • Con MyLab
Michael T. Madigan - John M. Martinko - David A. Stahl - Kelly S. Bender - Daniel H. Buckley

I cambiamenti climatici e la sicurezza alimentare. Varietà vegetali e plasticità fenotipica. Effetto delle condizioni ambientali sul metabolismo primario e secondario: qualità del cibo e produzione di aromi, sapori e tossine. L’origine dell’agricoltura e il processo di domesticazione in riferimento alle principali famiglie di piante alimentari: Poaceae, Fabaceae, Rosaceae, Solanaceae, Brassicaceae. La domesticazione delle principali specie agricole. Il miglioramento genetico e la rivoluzione verde. Le biotecnologie per lo sviluppo di piante alimentari resistenti agli stress ambientali e/o agli erbicidi e ad alto valore nutritivo. Metabolismo primario e secondario. Il metabolismo secondario: terpeni, fenoli, alcaloidi, glicosidi cianogenici, glucosinolati, aminoacidi non proteici. Gli aspetti nutrizionali dei metaboliti secondari: metaboliti con effetti tossici e metaboliti con effetti positivi sulla salute umana. Piante aromatiche, piante da spezie e piante nervine (tè, caffè, cacao). I coloranti naturali negli alimenti. I metaboliti bioattivi come integratori alimentari. Metabolismo primario: valore nutritivo dei differenti organi della pianta e biodisponibilità dei nutrienti. Nutrienti dalle piante: carboidrati (saccarosio e amido da fonti differenti), fibre solubili e insolubili, lipidi e oli vegetali (olio di semi e olio di oliva), proteine, minerali, vitamine ed antiossidanti. Effetti delle condizioni di conservazione e patologie pre- e post-raccolta sulla qualità nutrizionale degli alimenti di origine vegetale. Allergie e intolleranze causate da sostanze vegetali in specie alimentari. Il glutine.

Attività pratica di laboratorio.
Esercitazione 1: rilevazione amido in diversi alimenti (riso basmati, riso glutinoso, patata, banana acerba e matura, mela) e determinazione vitamina C con la soluzione di Lugol in frutta fresca e succhi di frutta.
Esercitazione 2: analisi dell'attività perossidasica nella lattuga (foglie interne ed esterne e diverse porzioni della stessa foglia)
Esercitazione 3: determinazione dei polifenoli nel vino bianco e nel vino rosso
Esercitazione 4: la determinazione delle proteine in verdure cotte, crude e congelate

1) Piante alimentari. Biologia, composizione chimica, utilizzazione. Rinallo C.; Piccin.
2) Biologia delle Piante. Vol 2: Interazioni con l’ambiente e Domesticazione. Smith A. M. et al.; Zanichelli.
3) La chimica e gli alimenti. Nutrienti e aspetti nutraceutici. Luisa Mannina, Maria Daglia, Alberto Ritieni; CEA.
4) Alimentazione, Nutrizione e Salute. Lucantonio Debellis, Alessandro Poli; Edises.
5) Articoli scientifici e lezioni in power point fornite dal docente

La Prof.ssa riceve tutti i giorni previo appuntamento via email: alessandra.cona@uniroma3.it

- articoli scientifici di riferimento forniti agli studenti
- Nutrigenomics: How science works. Carlberg, Ulven & Molnar. Springer

Introduzione ai meccanismi di regolazione delle funzioni cellulari: classe di recettori espressi sulla superficie cellulare e recettori nucleari, meccanismi di segnalazione intracellulare e amplificazione del segnale basati su modificazioni post-traduzionali delle proteine (e.g. fosforilazione).
Definizione di stress cellulare e di range di tolleranza fisiologica. Descrizione dei meccanismi intracellulari, a livello di DNA, RNA, proteine mediante i quali le cellule percepiscono e rispondono ad una grande varietà di agenti stressogeni cellulari, con particolare riguardo alle condizioni di stress dell’ambiente extracellulare quale stress di calore, osmotico, ipossico, ossidativo e nutritivo.
Esaminare la risposta allo stress a livello dei singoli organelli intracellulari, con particolare attenzione al ruolo dei mitocondri e del reticolo endoplasmtico.
Descrizione dei meccanismi molecolari attivati a valle dalle cellule in risposta a condizioni di stress al fine di ri-stabilire l’omeostasi intra-cellulare adattandosi alla condizione di stress. Cenni dell’alterazione della risposta fisiologica e adattamento allo stress in condizioni degenerative (e.g. cancro).
Definizione e aggiornamento dello stato dell’arte relativo agli approcci di laboratorio applicati alla ricerca nella fisiologia della risposta cellulare allo stress e ai meccanismi molecolari in essa implicati.

Materiale di studio/approfondimento e file PDF delle lezioni sono disponibili nel sito Moodle del corso al seguente link:
https://scienze.el.uniroma3.it/course/view.php?id=20

This course is designed to equip students with key concepts for analyzing their microbiome-related multi-omics data and how to handle large datasets. It contains plenary lectures, case studies, practical lessons, and a final seminar, as follows:

Plenary lectures:
1 Introduction to the history of DNA studies and sequencing of genomes.
2 Introduction to the genomics for prokaryotes and its techniques (sequencing, annotation, gene family content, duplications, and deletions).
3 Comparing the recent next-generation sequencing (NGS) platforms; Analytical databases, tools, and pipelines (annotations); Phylogeny based on 16S, 25-28S, ITS.
4 Inferring the mechanisms of evolution from large genomic data sets: Horizontal gene transfer and mobilome; alignment; synteny detection; Multiple whole gene alignments.
5 Pan-genome and core-genome/ dispensable genome concepts.
6 Metagenomics approaches; Transcriptomics and gene chips; Proteome and interactome and Metabolomics.
7 Biotechnology and synthetic biology by omics: Genomics of single cells; Systems biology and health; Genetic Manipulations-Expression of heterologous genes in bacteria Evolution of bacterial genomes; Molecular phylogeny; Microbial taxonomy methods and species concept; Classification of prokaryotes; Culture analysis of microbial communities; Enrichment cultures; Isolation of single cells; Flow cytometry; Microfluidic techniques; High-throughput systems; Gas chromatography techniques.
8 Introduction to microbial ecology and new microbiome-related approaches.
Case studies:
Case study: Sequencing data preparation and analyses.
Cases study: Analysing microbiomes: alpha and beta diversity and main tools.
Case study: Analysing shotgun samples (Read-based and assembly-based approaches).
Case study: Studying procaryote gene virulences and antibiotic resistance genes (ARGs) and manipulating large datasets.
Case study: Cave microbiomes and omics under oligotrophic conditions.
Case study: Study of the biodegradation of hydrocarbons using NGS tools and bioremediation approaches.
Case study: Microbiota and food.
Practical classes:
- Practical classes: Introduction to Bash and Unix shell and command language.
- Practical classes: Manipulating microbial datasets with R and tidy verse:
- Practical classes: 16S metabarcoding studies and multiple profiling approaches (Alpha diversity, beta diversity, and others);
- Practical classes: Analyzing shotgun sequencing samples and different pipelines.
At the end-of-course, each student is asked to present a project during a seminar course (20 min/student). The projects will be selected during the lessons.

For any questions related to microbiomics courses, please contact us via:
Dr. Alif Chebbi, alif.chebbi@uniroma3.it (Researcher Bio19, Roma Tre university)
Dr. Irene Artuso, Irene.artuso@uniroma3.it (Postdoc and bioinformatician, Roma Tre university)

Books and basic tools:
"Brock biology of microorganisms" di Michael T. Madigan (Autore), Kelly S. Bender (Autore), Daniel H. Buckley (Autore), W. Matthew Sattley (Autore), David A. Stahl (Autore): capitoli 9.1-9.14; 12.1-12.5; 12.9; 12.11-12.13; 13.5-13.10; 19.1-19.12; 23.1; 23.12, 23.13; 24.1-24.11 (Italian or English)
Microbiota in health and disease: from pregnancy to childhood. Editors Pamela D. Browne, Eric Claassen and Michael D. Cabana Published: 2017 Pages: 344. eISBN: 978-90-8686-839-1 | ISBN: 978-90-8686-294-8 https://doi.org/10.3920/978-90-8686-839-1
The human microbiota: how microbial communities affect health and disease / edited by David N. Fredricks. ISBN 978-0-470-47989-6
Introducing the Shell (only basic command lines).
Introduction to RStudio (only basic concepts).
R packages for data science (https://www.tidyverse.org/)
QIIME 2.
DADA2.

Descrivendo e confrontando le diverse strategie replicative di virus animali appartenenti ad alcune delle principali famiglie (Parvoviridae, Poliomaviridae, Papillomaviridae, Adenoviridae, Herpesviridae, Poxviridae, Picornaviridae, Flaviviridae, Coronaviridae, Ortomixoviridae, Paramixoviridae, Rabdoviridae, Retroviridae, Hepadnaviridae) l'insegnamento si propone di approfondire gli aspetti relativi a: origine dei virus e loro evoluzione, struttura, principali differenze nelle strategie di replicazione, interazioni virus-cellula, meccanismi di difesa dell'ospite dalle infezioni virali e strategie virali di immunoevasione, metodiche di rilevazione, identificazione e titolazione dei virus, farmaci antivirali e profilassi delle infezioni virali. Vengono introdotte alcune applicazioni della disciplina (sviluppo di vaccini, vettori virali e virus oncolitici). Gli studenti dovranno essere in grado di applicare le conoscenze acquisite per comprendere testi approfonditi e dati sperimentali relativi alla disciplina.

Il programma dettagliato degli argomenti trattati a lezione, i PDF delle presentazioni power point delle lezioni e il materiale integrativo sono disponibili sulla piattaforma Moodle del corso.

Libro di testo consigliato:

- Leonard Norkin – Virology: Molecular Biology and Pathogenesis - ASM (American Society for Microbiology) Press (questo testo è più approfondito e molto utile per i cicli di replicazione dei singoli virus)
- i testi sono da integrare con i file PDF dei power point utilizzati a lezione

La professoressa riceve gli studenti al termine delle lezioni o previo appuntamento tramite email elisabetta.affabris@uniroma3.it

Panoramica sullo sviluppo di organismi pluricellulari. Derivazione ectodermica del tessuto neurale in invertebrati e vertebrati. Neurulazione primaria: meccanismi cellulari e molecolari della formazione di piastra neurale, pliche neurali, solco neurale e tubo neurale. Neurulazione secondaria. Difetti di chiusura del tubo neurale nei mammiferi: cause genetiche ed ambientali. Morfogenesi e differenziamento del cervello e del midollo spinale. Ruolo della morte cellulare nella morfogenesi del sistema nervoso centrale: meccanismi apoptotici e autofagici. La stratificazione delle strutture corticali cerebrali e cerebellari. Malattie congenite correlate a difetti della migrazione neuronale: il caso dei disordini perossisomiali. Le cellule staminali neurali: differenziamento neuronale e gliale. Neurogenesi nel cervello adulto: le zone subventricolari e subgranulari del giro dentato di mammifero. Pathway di regolazione dell'attività della nicchia neurogenica. Neurogenesi e neurodegenerazione nel cervello senescente. Malattie neurodegenerative correlate all'invecchiamento: caratteristiche comuni e specificità anatomiche e genetico-molecolari. Aggregati proteici, ruolo dell'apoptosi e dell'autofagia e terapie contro la neurodegenerazione, basate su trapianti di cellule staminali e sulla rigenerazione endogena.

Gilbert: "Biologia dello Sviluppo", IV Ed. Italiana, Zanichelli
Menegola: "Manuale di Biologia dello Sviluppo Animale", Edises
Sanes et al.: "Lo sviluppo del sistema nervoso", Zanichelli.

Il ruolo della medicina di laboratorio nel contesto clinico. Elementi di organizzazione di laboratorio biomedico. I settori del laboratorio biomedico. I ruoli e le mansioni del personale del laboratorio analisi. Ruolo della statistica nella medicina di laboratorio. Valutazione della prestazione analitica: precisione, esattezza, limite del bianco, limite di rilevabilità e di sensibilità. Variabilità biologica. Prestazioni di un test diagnostico. Elementi di metrologia. Misurazioni e grandezze fisiche in laboratorio. La fase pre-analitica. Variabilità legate al paziente. Variabilità legate al campione. Principi di immunochimica. Il dosaggio immunochimica. Metodi immunochimici: turbidimetria e nefelometria. Determinazioni enzimatiche. Enzimi muscolari. Enzimi epatici. Enzimi pancreatici. Enzimi ossei. Biochimica clinica dell'ittero. Metabolismo della bilirubina. Classificazione degli itteri. Sindrome di Gilbert e sindrome di Crigler-Najjar. Ittero neonatale. Diagnostica proteica.
Dislipidemie. Lipoproteine: chilomicroni, VLDL e IDL, LDL, HDL. Apolipoproteine. Metabolismo dei lipidi e delle lipoproteine. Rischio cardiovascolare legato alle dislipidemie. Diagnosi delle dislipidemie. Trattamento e terapia. Diagnosi ematologica. Anemie: definizione, cause e diagnosi. Emoglobina, ematocrito, conte cellulari, indici eritrocitari, indici piastrinici, reticolociti. Formula leucocitaria. Test di laboratorio per le alterazioni delle piastrine. Immunoematologia. Antigeni gruppo-ematici eritrocitari. Anticorpi. Reazione antigene-anticorpo. Determinazione del gruppo AB0, del tipo D e del fenotipo Rh. Ricerca degli anticorpi anti-eritrocitari. Test di Coombs diretto e indiretto. Applicazione della biologia molecolare all'immunoematologia eritrocitaria. Emostasi. Fasi dell'emostasi. Fibrinolisi. Disordini congeniti dei fattori della coagulazione. PT, PTT, Fgb. Tempo di trombina. Terapia anticoagulante. Diagnostica di laboratorio delle malattie renali. Azoto. Urea. Creatinina. Stima del filtrato glomerulare. Proteine plasmatiche di basso peso molecolare. Proteinurie. Albuminuria. Esame chimico-fisico e morfologico delle urine. Analisi degli elettroliti. Bilancio idrico. Bilancio del sodio e del potassio. Emogasanalisi. Biomarcatori cardiaci. Studio del sistema endocrino. Ipofisi. Tiroide. Testicolo. Ovaio. Il ruolo del laboratorio nella diagnosi del diabete mellito. Screening e diagnosi. Sorveglianza. Glicemia post-prandiale. Curva da carico orale di glucosio. Corpi chetonici. Albuminuria. Emoglobina glicata. Insulina e petide C. Marker tumorali. Liquidi biologici. Esame del liquido cefalorachidiano. Biologia molecolare clinica. Tipologia di test e campione biologico. Diagnosi di suscettibilità. Diagnosi precoce: screening neonatale. Diagnosi di malattia: fibrosi cistica, malattie x-linked. Diagnosi prenatale di malattie genetiche ereditarie e non ereditarie. Leucemia mieloide cronica. Biomarcatori di flogosi. Proteina C reattiva. VES. Pro calcitonina. Biomarcatori di sepsi. La spettrometria di massa in biochimica clinica e medicina di laboratorio. Droghe d'abuso. Screening neonatale. Proteomica

M. Ciaccio, G. Lippi - Biochimica clinica e medicina di laboratorio - Edises Universitaria, Ed. II/2018.
H. Loffler, J. Rastetter - Atlante di ematologia clinica - Antonio Delfino Editore, Ed. V.

Introduzione alla psicobiologia: campo di indagine e storia
Cenni sulle basi biologiche del comportamento
Interazione tra geni e ambiente nello sviluppo cerebrale tipico e atipico
Sviluppo cognitivo, affettivo e sociale nell’infanzia e nell’adolescenza
Apprendimento e condizionamento: teoria, strumenti metodologici e tecniche
Memoria: tipi di memoria, substrati neurali, aspetti patologici, paradigmi sperimentali
Emozione e motivazione: substrati neurali, aspetti patologici, paradigmi sperimentali
Le sostanze psicotrope e la neurobiologia dei processi di gratificazione
Comportamento sociale: substrati neurali, aspetti patologici, paradigmi sperimentali

Pinel, Barnes, PSICOBIOLOGIA, Edra
- Le slide delle lezioni saranno messe a disposizione degli studenti.

La docente riceve tutti i giorni previo appuntamento via mail: viviana.trezza@uniroma3.it

- Cenni generali sulla funzione plastica ed energetica dei nutrienti
- Assorbimento ed utilizzo di
- Vitamine
- Carboidrati
- Lipidi
- Amminoacidi
- Metabolismo delle principali bevande alcoliche e nervine
- Trasduzione del segnale e regolazione delle vie metaboliche
- Regolazione metabolica del ciclo alimentazione digiuno
- Le specie reattive dell'ossigeno
- Gli antiossidanti endogeni ed esogeni
- Gli xenobiotici

- Leuzzi, Bellocco, Barreca “Biochimica della Nutrizione” Ed. Zanichelli
- Arienti "Le basi molecolari della nutrizione"
- Cozzani, Dainese "Biochimica degli alimenti e della nutrizione" Ed. Piccin.

- Testi di Biochimica utilizzati per a preparazione dell’esame di Biochimica del corso di Laurea triennale in Scienze Biologiche.

- IL GENOMA (ORGANIZZAZIONE, GENOMICA STRUTTURALE, GENOMICA COMPARATIVA, GENOMICA FUNZIONALE). EPIGENOMA (METILAZIONE, MODIFICAZIONE DEGLI ISTONI, ARCHITETTURA 3D DELLA CROMATINA, NON-CODING RNA). ESEMPI DI PROCESSI REGOLATI A LIVELLO EPIGENETICO: IL DIFFERENZIAMENTO CELLULARE; LA DETERMINAZIONE GENETICA DEL SESSO (COME E’ DETERMINATO IL SESSO, COMPENSAZIONE DEL CROMOSOMA X E INATTIVAZIONE).

- REGOLAZIONE DEL CICLO CELLULARE, SENESCENZA E APOPTOSI. GENETICA DELL’INVECCHIAMENTO (TEORIE GENETICHE DELL'INVECCHIAMENTO, GENI DELLA LONGEVITA’, INVECCHIAMENTO NEGLI ORGANISMI MODELLO, INVECCHIAMENTO CELLULARE E MOLECOLARE). GENETICA DEL CANCRO (ONCOGENI, GENI ONCOSOPPRESSORI, RIARRANGIAMENTI CROMOSOMICI E CANCRO, TEORIA DELLE CELLULE STAMINALI TUMORALI). RISPOSTA GENETICA INDIVIDUALE E FARMACOGENETICA.

- GENETICA MOLECOLARE UMANA, Tom Strachan, Andrew Read, Zanichelli
- Articoli scientifici e materiale didattico fornito dal docente

Il ruolo della medicina di laboratorio nel contesto clinico. Elementi di organizzazione di laboratorio biomedico. I settori del laboratorio biomedico. I ruoli e le mansioni del personale del laboratorio analisi. Ruolo della statistica nella medicina di laboratorio. Valutazione della prestazione analitica: precisione, esattezza, limite del bianco, limite di rilevabilità e di sensibilità. Variabilità biologica. Prestazioni di un test diagnostico. Elementi di metrologia. Misurazioni e grandezze fisiche in laboratorio. La fase pre-analitica. Variabilità legate al paziente. Variabilità legate al campione. Principi di immunochimica. Il dosaggio immunochimica. Metodi immunochimici: turbidimetria e nefelometria. Determinazioni enzimatiche. Enzimi muscolari. Enzimi epatici. Enzimi pancreatici. Enzimi ossei. Biochimica clinica dell'ittero. Metabolismo della bilirubina. Classificazione degli itteri. Sindrome di Gilbert e sindrome di Crigler-Najjar. Ittero neonatale. Diagnostica proteica.
Dislipidemie. Lipoproteine: chilomicroni, VLDL e IDL, LDL, HDL. Apolipoproteine. Metabolismo dei lipidi e delle lipoproteine. Rischio cardiovascolare legato alle dislipidemie. Diagnosi delle dislipidemie. Trattamento e terapia. Diagnosi ematologica. Anemie: definizione, cause e diagnosi. Emoglobina, ematocrito, conte cellulari, indici eritrocitari, indici piastrinici, reticolociti. Formula leucocitaria. Test di laboratorio per le alterazioni delle piastrine. Immunoematologia. Antigeni gruppo-ematici eritrocitari. Anticorpi. Reazione antigene-anticorpo. Determinazione del gruppo AB0, del tipo D e del fenotipo Rh. Ricerca degli anticorpi anti-eritrocitari. Test di Coombs diretto e indiretto. Applicazione della biologia molecolare all'immunoematologia eritrocitaria. Emostasi. Fasi dell'emostasi. Fibrinolisi. Disordini congeniti dei fattori della coagulazione. PT, PTT, Fgb. Tempo di trombina. Terapia anticoagulante. Diagnostica di laboratorio delle malattie renali. Azoto. Urea. Creatinina. Stima del filtrato glomerulare. Proteine plasmatiche di basso peso molecolare. Proteinurie. Albuminuria. Esame chimico-fisico e morfologico delle urine. Analisi degli elettroliti. Bilancio idrico. Bilancio del sodio e del potassio. Emogasanalisi. Biomarcatori cardiaci. Studio del sistema endocrino. Ipofisi. Tiroide. Testicolo. Ovaio. Il ruolo del laboratorio nella diagnosi del diabete mellito. Screening e diagnosi. Sorveglianza. Glicemia post-prandiale. Curva da carico orale di glucosio. Corpi chetonici. Albuminuria. Emoglobina glicata. Insulina e petide C. Marker tumorali. Liquidi biologici. Esame del liquido cefalorachidiano. Biologia molecolare clinica. Tipologia di test e campione biologico. Diagnosi di suscettibilità. Diagnosi precoce: screening neonatale. Diagnosi di malattia: fibrosi cistica, malattie x-linked. Diagnosi prenatale di malattie genetiche ereditarie e non ereditarie. Leucemia mieloide cronica. Biomarcatori di flogosi. Proteina C reattiva. VES. Pro calcitonina. Biomarcatori di sepsi. La spettrometria di massa in biochimica clinica e medicina di laboratorio. Droghe d'abuso. Screening neonatale. Proteomica

M. Ciaccio, G. Lippi - Biochimica clinica e medicina di laboratorio - Edises Universitaria, Ed. II/2018.
H. Loffler, J. Rastetter - Atlante di ematologia clinica - Antonio Delfino Editore, Ed. V.

1. Evoluzione e sistematica dei microrganismi: origine dei batteri; filogenesi molecolare; gene per il 16S rRNA ed evoluzione; fondamenti di sistematica dei microrganismi
2. Diversità metabolica nei microrganismi: chemiolitotrofia; fermentazioni; respirazione anaerobia; fototrofia
3. Diversità funzionale dei microrganismi: batteri fototrofi e chemiotrofi
4. Metodi di studio in ecologia microbica: a) metodi colturali; b) metodi indipendenti dalla coltivazione: microscopia, analisi genetiche; metagenomica
5. Gli ecosistemi microbici: a) principi di ecologia; b) Interazioni microbiche (Quorum sensing; Biofilm);
c) Ambiente terrestre (il suolo); d) Ambienti acquatici (acque dolci e mare); c) Ambienti estremi (abissi; sorgenti idrotermali)
6. Ruolo microbico nei cicli dei nutrienti: carbonio, azoto, zolfo; altri
7. Simbiosi tra microrganismi e tra microrganismi e organismi diversi quali a) piante, b) mammiferi, c) uomo; d) insetti; e) invertebrati acquatici
8. I microrganismi negli ambienti antropizzati: biorisanamento di siti contaminati; trattamento acque; biocorrosione; recupero di minerali da miniere

Brock. Biologia dei microrganismi
Microbiologia generale, ambientale e industriale • 14/Ed. • Con MyLab
Michael T. Madigan - John M. Martinko - David A. Stahl - Kelly S. Bender - Daniel H. Buckley

Competenze culturali: L’obiettivo del corso è quello di favorire l’acquisizione della conoscenza: 1) delle specializzazioni dell’architettura cellulare di glia e neuroni e delle loro rispettive funzioni; 2) dei meccanismi cellulari e molecolari alla base della comunicazione tra cellule gliali e neuroni, con particolare riferimento alle vie di segnalazione regolate dall’ossido di azoto. Si intende favorire l’acquisizione delle basi culturali e metodologiche che permettano di utilizzare le principali tecniche di biologia cellulare e di valutare in modo critico il contesto scientifico. Al termine del corso lo studente dovrebbe essere in grado di discutere sulle specifiche caratteristiche strutturali e funzionali di astrociti e microglia anche in specifici contesti quali la neurodegenerazione.
Competenze metodologiche: saper progettare un esperimento utilizzando colture di cellule gliali, acquisire ed analizzare i dati ottenuti dall’attività di laboratorio.
programma dell’insegnamento:
Saranno approfonditi i seguenti argomenti: Morfologia e ultrastruttura delle cellule gliali; Proprietà e funzioni degli astrociti: omeostasi di pH, K, volume; L’unità neuro-glio-vascolare, meccanismi di regolazione del flusso sanguigno cerebrale; rilascio di gliotrasmettitori e sinapsi tripartita; Ruolo dell’ossido di azoto come neurotrasmettitore e mediatore neurotossico; Microglia: attivazione, motilità e ruolo nell’immunosorveglianza; Ruolo della glia nelle malattie: astrocitosi reattiva, malattie neurodegenerative e infettive. Meccanismi della risposta cellulare allo stress nitrossidativo negli astrociti. L’attività di laboratorio prevede l’utilizzo di colture di cellule gliali e sarà dedicata allo studio del ruolo dell’ossido di azoto come messaggero cellulare. Principali metodologie trattate: estrazione di proteine nucleari e western blot; metodiche di studio dell'espressione genica e di fattori trascrizionali (estrazione di RNA, RT-PCR, EMSA, TransAM-ELISA). Trasfezione cellulare. Sistemi di regolazione dell'espressione genica (oligonucleotidi decoy,). Metodiche di studio del pathway dell'ossido di azoto. Determinazione dell'NO in cellule vive e in estratti cellulari (nitriti, attività enzimatica, sonde fluorescenti).

BRUCE R. RANSOM, HELMUT KETTENMANN. “NEUROGLIA”
– THIRD EDITION – 2012 OXFORD UNIVERSITY PRESS

Saranno fornite le diapositive in formato PDF di tutte le lezioni.

La professoressa riceve gli studenti almeno una volta a settimana previo appuntamento via e-mail: tiziana.persichini@uniroma3.it

Introduzione ai meccanismi di regolazione delle funzioni cellulari: classe di recettori espressi sulla superficie cellulare e recettori nucleari, meccanismi di segnalazione intracellulare e amplificazione del segnale basati su modificazioni post-traduzionali delle proteine (e.g. fosforilazione).
Definizione di stress cellulare e di range di tolleranza fisiologica. Descrizione dei meccanismi intracellulari, a livello di DNA, RNA, proteine mediante i quali le cellule percepiscono e rispondono ad una grande varietà di agenti stressogeni cellulari, con particolare riguardo alle condizioni di stress dell’ambiente extracellulare quale stress di calore, osmotico, ipossico, ossidativo e nutritivo.
Esaminare la risposta allo stress a livello dei singoli organelli intracellulari, con particolare attenzione al ruolo dei mitocondri e del reticolo endoplasmtico.
Descrizione dei meccanismi molecolari attivati a valle dalle cellule in risposta a condizioni di stress al fine di ri-stabilire l’omeostasi intra-cellulare adattandosi alla condizione di stress. Cenni dell’alterazione della risposta fisiologica e adattamento allo stress in condizioni degenerative (e.g. cancro).
Definizione e aggiornamento dello stato dell’arte relativo agli approcci di laboratorio applicati alla ricerca nella fisiologia della risposta cellulare allo stress e ai meccanismi molecolari in essa implicati.

Materiale di studio/approfondimento e file PDF delle lezioni sono disponibili nel sito Moodle del corso al seguente link:
https://scienze.el.uniroma3.it/course/view.php?id=20

Introduzione alla psicobiologia: campo di indagine e storia
Cenni sulle basi biologiche del comportamento
Interazione tra geni e ambiente nello sviluppo cerebrale tipico e atipico
Sviluppo cognitivo, affettivo e sociale nell’infanzia e nell’adolescenza
Apprendimento e condizionamento: teoria, strumenti metodologici e tecniche
Memoria: tipi di memoria, substrati neurali, aspetti patologici, paradigmi sperimentali
Emozione e motivazione: substrati neurali, aspetti patologici, paradigmi sperimentali
Le sostanze psicotrope e la neurobiologia dei processi di gratificazione
Comportamento sociale: substrati neurali, aspetti patologici, paradigmi sperimentali

Pinel, Barnes, PSICOBIOLOGIA, Edra
- Le slide delle lezioni saranno messe a disposizione degli studenti.

La docente riceve tutti i giorni previo appuntamento via mail: viviana.trezza@uniroma3.it

This course is designed to equip students with key concepts for analyzing their microbiome-related multi-omics data and how to handle large datasets. It contains plenary lectures, case studies, practical lessons, and a final seminar, as follows:

Plenary lectures:
1 Introduction to the history of DNA studies and sequencing of genomes.
2 Introduction to the genomics for prokaryotes and its techniques (sequencing, annotation, gene family content, duplications, and deletions).
3 Comparing the recent next-generation sequencing (NGS) platforms; Analytical databases, tools, and pipelines (annotations); Phylogeny based on 16S, 25-28S, ITS.
4 Inferring the mechanisms of evolution from large genomic data sets: Horizontal gene transfer and mobilome; alignment; synteny detection; Multiple whole gene alignments.
5 Pan-genome and core-genome/ dispensable genome concepts.
6 Metagenomics approaches; Transcriptomics and gene chips; Proteome and interactome and Metabolomics.
7 Biotechnology and synthetic biology by omics: Genomics of single cells; Systems biology and health; Genetic Manipulations-Expression of heterologous genes in bacteria Evolution of bacterial genomes; Molecular phylogeny; Microbial taxonomy methods and species concept; Classification of prokaryotes; Culture analysis of microbial communities; Enrichment cultures; Isolation of single cells; Flow cytometry; Microfluidic techniques; High-throughput systems; Gas chromatography techniques.
8 Introduction to microbial ecology and new microbiome-related approaches.
Case studies:
Case study: Sequencing data preparation and analyses.
Cases study: Analysing microbiomes: alpha and beta diversity and main tools.
Case study: Analysing shotgun samples (Read-based and assembly-based approaches).
Case study: Studying procaryote gene virulences and antibiotic resistance genes (ARGs) and manipulating large datasets.
Case study: Cave microbiomes and omics under oligotrophic conditions.
Case study: Study of the biodegradation of hydrocarbons using NGS tools and bioremediation approaches.
Case study: Microbiota and food.
Practical classes:
- Practical classes: Introduction to Bash and Unix shell and command language.
- Practical classes: Manipulating microbial datasets with R and tidy verse:
- Practical classes: 16S metabarcoding studies and multiple profiling approaches (Alpha diversity, beta diversity, and others);
- Practical classes: Analyzing shotgun sequencing samples and different pipelines.
At the end-of-course, each student is asked to present a project during a seminar course (20 min/student). The projects will be selected during the lessons.

For any questions related to microbiomics courses, please contact us via:
Dr. Alif Chebbi, alif.chebbi@uniroma3.it (Researcher Bio19, Roma Tre university)
Dr. Irene Artuso, Irene.artuso@uniroma3.it (Postdoc and bioinformatician, Roma Tre university)

Books and basic tools:
"Brock biology of microorganisms" di Michael T. Madigan (Autore), Kelly S. Bender (Autore), Daniel H. Buckley (Autore), W. Matthew Sattley (Autore), David A. Stahl (Autore): capitoli 9.1-9.14; 12.1-12.5; 12.9; 12.11-12.13; 13.5-13.10; 19.1-19.12; 23.1; 23.12, 23.13; 24.1-24.11 (Italian or English)
Microbiota in health and disease: from pregnancy to childhood. Editors Pamela D. Browne, Eric Claassen and Michael D. Cabana Published: 2017 Pages: 344. eISBN: 978-90-8686-839-1 | ISBN: 978-90-8686-294-8 https://doi.org/10.3920/978-90-8686-839-1
The human microbiota: how microbial communities affect health and disease / edited by David N. Fredricks. ISBN 978-0-470-47989-6
Introducing the Shell (only basic command lines).
Introduction to RStudio (only basic concepts).
R packages for data science (https://www.tidyverse.org/)
QIIME 2.
DADA2.

1. cenni storici, definizione e compiti dell’igiene; definizione di salute; transizione epidemiologica; prevenzione primaria, secondaria, terziaria e quaternaria; promozione della salute; fattori di rischio e fattori causali; cenni di salute globale.
2. metodologie demografiche: fonti e modalità di raccolta dati. I più importanti indici demografici.
3. indicatori e studi epidemiologici.
4. prevenzione secondaria: gli screening oncologici.
5. caratteristiche e modalità di diffusione delle malattie infettive. la profilassi diretta: notifica, accertamento, isolamento, disinfezione e disinfestazione. la profilassi specifica: vaccino, siero e chemioprofilassi.
6. prevenzione primaria, le vaccinazioni.
7. medicina delle migrazioni.
8. igiene delle acque.
9. igiene ambientale; inquinamento atmosferico e igiene dell’aria
10. inquinamento acustico, effetti sulla salute, prevenzione; caratteristiche e gestione dei rifiuti liquidi: modalità di smaltimento e rischi di compromissione
11. rifiuti solidi, studio delle caratteristiche e delle modalità di smaltimento; i rischi di compromissione.
12. Igiene degli ambienti di lavoro: radioprotezione.
13. igiene degli alimenti: le tossinfezioni alimentari.

Igiene e sanità pubblica - Secrets - Domande e risposte 2021 di Signorelli - Capolongo - Odone - Nante - AAVV
Manuale di igiene e sanità pubblica- 2021. Gavino Maciocco, Guglielmo Bonaccorsi e Paolo Bonanni

Descrivendo e confrontando le diverse strategie replicative di virus animali appartenenti ad alcune delle principali famiglie (Parvoviridae, Poliomaviridae, Papillomaviridae, Adenoviridae, Herpesviridae, Poxviridae, Picornaviridae, Flaviviridae, Coronaviridae, Ortomixoviridae, Paramixoviridae, Rabdoviridae, Retroviridae, Hepadnaviridae) l'insegnamento si propone di approfondire gli aspetti relativi a: origine dei virus e loro evoluzione, struttura, principali differenze nelle strategie di replicazione, interazioni virus-cellula, meccanismi di difesa dell'ospite dalle infezioni virali e strategie virali di immunoevasione, metodiche di rilevazione, identificazione e titolazione dei virus, farmaci antivirali e profilassi delle infezioni virali. Vengono introdotte alcune applicazioni della disciplina (sviluppo di vaccini, vettori virali e virus oncolitici). Gli studenti dovranno essere in grado di applicare le conoscenze acquisite per comprendere testi approfonditi e dati sperimentali relativi alla disciplina.

Il programma dettagliato degli argomenti trattati a lezione, i PDF delle presentazioni power point delle lezioni e il materiale integrativo sono disponibili sulla piattaforma Moodle del corso.

Libro di testo consigliato:

- Leonard Norkin – Virology: Molecular Biology and Pathogenesis - ASM (American Society for Microbiology) Press (questo testo è più approfondito e molto utile per i cicli di replicazione dei singoli virus)
- i testi sono da integrare con i file PDF dei power point utilizzati a lezione

La professoressa riceve gli studenti al termine delle lezioni o previo appuntamento tramite email elisabetta.affabris@uniroma3.it

I cambiamenti climatici e la sicurezza alimentare. Varietà vegetali e plasticità fenotipica. Effetto delle condizioni ambientali sul metabolismo primario e secondario: qualità del cibo e produzione di aromi, sapori e tossine. L’origine dell’agricoltura e il processo di domesticazione in riferimento alle principali famiglie di piante alimentari: Poaceae, Fabaceae, Rosaceae, Solanaceae, Brassicaceae. La domesticazione delle principali specie agricole. Il miglioramento genetico e la rivoluzione verde. Le biotecnologie per lo sviluppo di piante alimentari resistenti agli stress ambientali e/o agli erbicidi e ad alto valore nutritivo. Metabolismo primario e secondario. Il metabolismo secondario: terpeni, fenoli, alcaloidi, glicosidi cianogenici, glucosinolati, aminoacidi non proteici. Gli aspetti nutrizionali dei metaboliti secondari: metaboliti con effetti tossici e metaboliti con effetti positivi sulla salute umana. Piante aromatiche, piante da spezie e piante nervine (tè, caffè, cacao). I coloranti naturali negli alimenti. I metaboliti bioattivi come integratori alimentari. Metabolismo primario: valore nutritivo dei differenti organi della pianta e biodisponibilità dei nutrienti. Nutrienti dalle piante: carboidrati (saccarosio e amido da fonti differenti), fibre solubili e insolubili, lipidi e oli vegetali (olio di semi e olio di oliva), proteine, minerali, vitamine ed antiossidanti. Effetti delle condizioni di conservazione e patologie pre- e post-raccolta sulla qualità nutrizionale degli alimenti di origine vegetale. Allergie e intolleranze causate da sostanze vegetali in specie alimentari. Il glutine.

Attività pratica di laboratorio.
Esercitazione 1: rilevazione amido in diversi alimenti (riso basmati, riso glutinoso, patata, banana acerba e matura, mela) e determinazione vitamina C con la soluzione di Lugol in frutta fresca e succhi di frutta.
Esercitazione 2: analisi dell'attività perossidasica nella lattuga (foglie interne ed esterne e diverse porzioni della stessa foglia)
Esercitazione 3: determinazione dei polifenoli nel vino bianco e nel vino rosso
Esercitazione 4: la determinazione delle proteine in verdure cotte, crude e congelate

1) Piante alimentari. Biologia, composizione chimica, utilizzazione. Rinallo C.; Piccin.
2) Biologia delle Piante. Vol 2: Interazioni con l’ambiente e Domesticazione. Smith A. M. et al.; Zanichelli.
3) La chimica e gli alimenti. Nutrienti e aspetti nutraceutici. Luisa Mannina, Maria Daglia, Alberto Ritieni; CEA.
4) Alimentazione, Nutrizione e Salute. Lucantonio Debellis, Alessandro Poli; Edises.
5) Articoli scientifici e lezioni in power point fornite dal docente

La Prof.ssa riceve tutti i giorni previo appuntamento via email: alessandra.cona@uniroma3.it

- articoli scientifici di riferimento forniti agli studenti
- Nutrigenomics: How science works. Carlberg, Ulven & Molnar. Springer

Il programma del corso è articolato in modo da fornire allo studente:
- competenze culturali (conoscenza di:) relative a metodologie e linguaggi appropriati per l’isolamento, l’osservazione, la descrizione e l’ingegnerizzazione di microrganismi di interesse industriale, e a metodiche molecolari avanzate nel campo delle biotecnologie microbiche;
- competenze metodologiche (saper effettuare:) che consentano di ricercare in modo autonomo e valutare in modo critico pubblicazioni scientifiche presenti nelle banche dati disponibili on-line, e di impostare un protocollo sperimentale ed eseguirlo correttamente.

Programma
Le attività di laboratorio, precedute da una trattazione teorica, riguarderanno:
- isolamento di microrganismi di interesse industriale da fonti naturali, preparazione di terreni di crescita e tecniche di coltivazione;
- generazione e selezione mediante screening di mutanti per inserzione di trasposoni;
- processi di trasferimento genico (coniugazione e trasformazione);
- utilizzo di biosensori batterici per valutare la produzione di molecole di interesse da parte di altri microrganismi.
Ulteriori lezioni teoriche riguarderanno:
- possibili applicazioni biotecnologiche per lo sviluppo di strategie terapeutiche alternative agli antibiotici;
- sviluppo di biosensori e sistemi reporter per l’identificazione di nuovi farmaci;
- applicazioni della biologia sintetica nelle biotecnologie microbiche;
- studio dei network regolativi e loro applicazioni biotecnologiche.

Nozioni su alcuni argomenti di base trattati durante il corso saranno reperibili in testi di Microbiologia e di Biotecnologie Microbiche, come indicato nella bibliografia. Per gli argomenti teorici più avanzati e per le esercitazioni di laboratorio verranno forniti agli studenti materiale monografico specifico e protocolli sperimentali.
Come strumenti di didattica innovativa, presentazioni power-point verranno condivise sul cloud con gli studenti come dispense. Inoltre, verranno consigliati e mostrati agli studenti siti web su cui trovare in modo autonomo pubblicazioni scientifiche che consentiranno di approfondire gli argomenti più avanzati trattai nel corso.
Il docente si rende disponibile per il ricevimento studenti, per chiarimenti inerenti gli argomenti trattati nel corso e per le modalità di esame in qualsiasi giorno, previo appuntamento concordato al termine delle lezioni o mediante e-mail.

Competenze culturali (Conoscenza di): L’insegnamento si propone di fornire allo studente le basi chimiche della struttura, delle proprietà e della reattività delle molecole biologiche, nonché le nozioni principali per comprendere la logica che regola la chimica bio-organica.
Competenze metodologiche (Saper effettuare):al termine del corso, lo studente sarà in grado di analizzare e discutere il meccanismo di catalisi delle più importanti classi di enzimi, nonché di comprendere l’importanza della chimica organica applicata allo studio dei sistemi biologici, alla biocatalisi e allo sviluppo di molecole biologicamente attive.
Introduzione alla Chimica Bio-organica (brevissima panoramica dei gruppi funzionali più comuni in chimica biologica e loro caratteristiche principali).
Meccanismi della chimica organica applicati alle reazioni dei sistemi biologici:
• Reazioni di addizione elettrofila:
 epossidazione regioselettiva degli alcheni; la squalene epossidasi nella trasformazione dello squalene in lanosterolo.
• Reazioni di sostituzione nucleofila
 le alchilazioni mediante Sostituzione Nucleofila Bimolecolare (SN2) e il ruolo della S-adenosil metionina (SAM) nelle metiltransferasi;
 la chimica dei carbocationi nelle Sostituzioni Nucleofile Monomolecolari (SN1) e il meccanismo della IPP isomerasi.
• Reazioni di eliminazione:
 le reazioni di β-eliminazione e l’azione dell’enolasi per la formazione del fosfoenolpiruvato (PEP).
• Reazioni di addizione nucleofila al carbonile
 formazione di immine ed enammine; il ruolo delle basi di Schiff nel meccanismo degli enzimi PLP-dipendenti;
 la chimica degli acetali e la saccarosio sintasi,
 le addizioni di Michael e l’azione dell’istidina ammoniaca liasi.
• Isomerizzazione ed epimerizzazione:
 la tautomeria cheto-enolica e il meccanismo delle ribulosio 5-fosfato isomerasi ed epimerasi;
 inversione e ritenzione della configurazione di un centro stereogenico e il meccanismo delle glicosidasi.
• Condensazione carbonilica:
 la condensazione aldolica e le aldolasi di tipo I e II,
 la condensazione di Claisen e l’acetil sintasi nella sintesi degli acidi grassi.
• Sostituzione nucleofila acilica
 l’idrolisi degli esteri e il meccanismo d’azione della lipasi pancreatica umana.
 le reazioni di esterificazione e la sintesi dei triacilgliceroli ad opera dell’acil-CoA sintetasi e dell’aciltrasferasi.
 la formazione del legame ammidico; il confronto tra l’asparagina e la glutammina sintetasi.
 l’idrolisi delle ammidi e il meccanismo della chimotripsina.
• Ossidazioni e riduzioni:
 gli idruri metallici e la riduzione del carbonile chetonico dell’acetoacetil ACP ad opera della β-cheto tiestere riduttasi;
 l’ossidazone di Bayer-Villinger e la 2-idrossiacetofenonemonoossigenasi;
 le ozonolisi e il meccanismo di azione delle diossigenasi
• Carbossilazione:
 la chimica dei reattivi di Grignard in presenza di CO2; il meccanismo di azione della piruvato carbossilasi
 la decarbossilazione nelle sintesi malonica e acetacetica; la partecipazione della tiamina difosfato (TPP) nell’azione dell’1-deossi-D-xilulosio-5-fosfato sintasi.
• Casi Particolari: il complesso della piruvato deidrogenasi, il meccanismo della chinurenina e la degradazione del triptofano; le anomalie della degradazione dell’istidina

Libri di testo:
John McMurry, Tadhg Begley in “Chimica Bio-Organica”, Zanichelli Ed. spa
T.W. Graham Solomons; Craig B. Fryhle in “Organic Chemistry”, 10th Edition, Wiley.
John McMurry in “Chimica Organica”, Piccin-Nuova Libreria
Bruno Botta in “Chimica Organica” Edi-ermes
Saranno fornite dispense delle lezioni e riferimenti bibliografici.

La professoressa riceve il martedì dalle 17.00 alle 19.00 previo appuntamento via e-mail: tecla.gasperi@uniroma3.it

Competenze culturali (Conoscenza di): L’insegnamento si propone di fornire allo studente le basi chimiche della struttura, delle proprietà e della reattività delle molecole biologiche, nonché le nozioni principali per comprendere la logica che regola la chimica bio-organica.
Competenze metodologiche (Saper effettuare):al termine del corso, lo studente sarà in grado di analizzare e discutere il meccanismo di catalisi delle più importanti classi di enzimi, nonché di comprendere l’importanza della chimica organica applicata allo studio dei sistemi biologici, alla biocatalisi e allo sviluppo di molecole biologicamente attive.
Introduzione alla Chimica Bio-organica (brevissima panoramica dei gruppi funzionali più comuni in chimica biologica e loro caratteristiche principali).
Meccanismi della chimica organica applicati alle reazioni dei sistemi biologici:
• Reazioni di addizione elettrofila:
 epossidazione regioselettiva degli alcheni; la squalene epossidasi nella trasformazione dello squalene in lanosterolo.
• Reazioni di sostituzione nucleofila
 le alchilazioni mediante Sostituzione Nucleofila Bimolecolare (SN2) e il ruolo della S-adenosil metionina (SAM) nelle metiltransferasi;
 la chimica dei carbocationi nelle Sostituzioni Nucleofile Monomolecolari (SN1) e il meccanismo della IPP isomerasi.
• Reazioni di eliminazione:
 le reazioni di β-eliminazione e l’azione dell’enolasi per la formazione del fosfoenolpiruvato (PEP).
• Reazioni di addizione nucleofila al carbonile
 formazione di immine ed enammine; il ruolo delle basi di Schiff nel meccanismo degli enzimi PLP-dipendenti;
 la chimica degli acetali e la saccarosio sintasi,
 le addizioni di Michael e l’azione dell’istidina ammoniaca liasi.
• Isomerizzazione ed epimerizzazione:
 la tautomeria cheto-enolica e il meccanismo delle ribulosio 5-fosfato isomerasi ed epimerasi;
 inversione e ritenzione della configurazione di un centro stereogenico e il meccanismo delle glicosidasi.
• Condensazione carbonilica:
 la condensazione aldolica e le aldolasi di tipo I e II,
 la condensazione di Claisen e l’acetil sintasi nella sintesi degli acidi grassi.
• Sostituzione nucleofila acilica
 l’idrolisi degli esteri e il meccanismo d’azione della lipasi pancreatica umana.
 le reazioni di esterificazione e la sintesi dei triacilgliceroli ad opera dell’acil-CoA sintetasi e dell’aciltrasferasi.
 la formazione del legame ammidico; il confronto tra l’asparagina e la glutammina sintetasi.
 l’idrolisi delle ammidi e il meccanismo della chimotripsina.
• Ossidazioni e riduzioni:
 gli idruri metallici e la riduzione del carbonile chetonico dell’acetoacetil ACP ad opera della β-cheto tiestere riduttasi;
 l’ossidazone di Bayer-Villinger e la 2-idrossiacetofenonemonoossigenasi;
 le ozonolisi e il meccanismo di azione delle diossigenasi
• Carbossilazione:
 la chimica dei reattivi di Grignard in presenza di CO2; il meccanismo di azione della piruvato carbossilasi
 la decarbossilazione nelle sintesi malonica e acetacetica; la partecipazione della tiamina difosfato (TPP) nell’azione dell’1-deossi-D-xilulosio-5-fosfato sintasi.
• Casi Particolari: il complesso della piruvato deidrogenasi, il meccanismo della chinurenina e la degradazione del triptofano; le anomalie della degradazione dell’istidina

Libri di testo:
John McMurry, Tadhg Begley in “Chimica Bio-Organica”, Zanichelli Ed. spa
T.W. Graham Solomons; Craig B. Fryhle in “Organic Chemistry”, 10th Edition, Wiley.
John McMurry in “Chimica Organica”, Piccin-Nuova Libreria
Bruno Botta in “Chimica Organica” Edi-ermes
Saranno fornite dispense delle lezioni e riferimenti bibliografici.

Argomenti delle lezioni

Fondamenti di propagazione della luce in cellule e tessuti
Interazioni tra luce e molecole; stati elettronici di una molecola e loro transizioni: differenza tra bioluminescenza, fosforescenza, fluorescenza e altri fenomeni non radiativi; interazioni tra luce, cellule e tessuti; effetti della propagazione della luce nei tessuti biologici; fondamenti delle sorgenti luminose più impiegate utilizzate nei dispositivi diagnostici biomedici.

Nozioni di base di biologia
Struttura e tipi cellulari; principali macromolecole; processi cellulari (dogma centrale della biologia): replicazione, trascrizione, traduzione, biosintesi e produzione di energia; classificazione e funzione delle proteine; organizzazione delle cellule in tessuti; descrizione morfologica e fisiologica dei tessuti principali del corpo umano.

Principi di base dell'ingegneria genetica e manipolazione del DNA
Reazione a catena della polimerasi (PCR); enzimi di restrizione; processo di clonaggio. Manipolazione genetica di microrganismi e organismi eucariotici superiori.

Biosensori
I principi di bioriconoscimento; trasduzione ottica; basi molecolari della generazione di biosensori; sensori a bioluminescenza, colorimetrici, a fluorescenza e basati su FRET. Applicazioni dei biosensori in oncologia, biorisanamento, sicurezza alimentare e produzione di farmaci. Principali strumenti e tecniche di imaging per il rilevamento di biosensori.

Imaging a super risoluzione: tecniche e applicazioni biologiche
Principi fisici e applicazioni biomediche di diverse tecniche ottiche a super-risoluzione (microscopia a due e multi-fotoni, STORM, PALM, STED, microscopia ad espansione, microscopia confocale rescan, LLS, SIM). Principi fisici e applicazioni biomediche di diverse tecniche a super-risoluzione non ottiche: microscopia elettronica (TEM, SEM, STEM); AFM.

Tecnologia microarray
Definizioni e applicazioni delle scienze omiche; tipologie di microarray (microarray di DNA, proteine, cellule e tessuti).
Fotosintesi
Plastidi nelle piante; reazioni alla luce al buio; Ciclo di Calvin e fissazione del carbonio; aspetti ecologici sulla fotosintesi; fotosintesi naturale e artificiale per la generazione di energia rinnovabile.

Tuning spettrale in biologia
Principali pigmenti nei sistemi biologici; chimica alla base della fotoefficienza del pigmento (teoria della risonanza, ambiente chimico e modifiche nelle proprietà di assorbimento della luce); acclimatazione cromatica e adattamento cromatico; aspetti molecolari dell'acclimatazione cromatica.

Tuning della visione nell'uomo
Anatomia dell'occhio umano; aberrazioni dell'occhio umano: aberrazioni ondulatorie e cromatiche, scattering intraoculare; OCT; organizzazione del tessuto retinico; citologia delle cellule di bastoncelli e coni; rodopsina e retina: struttura e funzioni; fotociclo del retinale: isomerizzazione molecolare alla base della visione; cascata di fototrasduzione in fotorecettori di vertebrati.

Optogenetica
Descrizione dei principali strumenti molecolari optogenetici; opsine negli animali; meccanismi di introduzione dei costrutti genetici nei mammiferi; optrodi: applicazioni e limitazioni; fotofisica della penetrazione della luce nei tessuti.

Fotofisiologia e fototossicità
Vitamina D: fotosintesi e metabolismo nel corpo umano; aspetti evolutivi della regolazione mediata dalla vitamina D dell'omeostasi del calcio; organizzazione della pelle umana e differenziazione dei tipi cellulari della pelle; produzione e funzioni di melanina; effetti delle radiazioni ultraviolette; effetti del fotodanneggiamento sulle cellule; meccanismi di riparazione ai danni al DNA fotoindotti; malattie da fotosensibilità; ritmi circadiani dipendenti dalla luce.

Fondamenti degli effetti terapeutici fototermici delle sorgenti luminose
Luce e sua percezione fisica; fototerapia; terapia fotodinamica; farmaci fotosensibilizzanti.

Visita guidata presso il Dipartimento di Scienze di RomaTre sulle strutture e le attrezzature studiate nel corso (luminometro, fluorimetro, citometro a flusso, dispositivi per la manipolazione genetica).
Visita guidata nel Dipartimento di Scienze di RomaTre sui microscopi confocali.
Visita guidata nei laboratori LIME sui microscopi TEM, SEM e AFM.

Prasad PN. Introduction to Biophotonics 2nd edition. Wiley-Interscience, Hoboken, NJ. 2003;
Björn LO. Photobiology: The Science of Life and Light, 2nd edition. Springer-Verlag, New York. 2008.
Alberts B, Bray D, Hopkin K, Johnson AD, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P. Essential Cell Biology. 3rd edition. Garland Science. 2010.

Panoramica sullo sviluppo di organismi pluricellulari. Derivazione ectodermica del tessuto neurale in invertebrati e vertebrati. Neurulazione primaria: meccanismi cellulari e molecolari della formazione di piastra neurale, pliche neurali, solco neurale e tubo neurale. Neurulazione secondaria. Difetti di chiusura del tubo neurale nei mammiferi: cause genetiche ed ambientali. Morfogenesi e differenziamento del cervello e del midollo spinale. Ruolo della morte cellulare nella morfogenesi del sistema nervoso centrale: meccanismi apoptotici e autofagici. La stratificazione delle strutture corticali cerebrali e cerebellari. Malattie congenite correlate a difetti della migrazione neuronale: il caso dei disordini perossisomiali. Le cellule staminali neurali: differenziamento neuronale e gliale. Neurogenesi nel cervello adulto: le zone subventricolari e subgranulari del giro dentato di mammifero. Pathway di regolazione dell'attività della nicchia neurogenica. Neurogenesi e neurodegenerazione nel cervello senescente. Malattie neurodegenerative correlate all'invecchiamento: caratteristiche comuni e specificità anatomiche e genetico-molecolari. Aggregati proteici, ruolo dell'apoptosi e dell'autofagia e terapie contro la neurodegenerazione, basate su trapianti di cellule staminali e sulla rigenerazione endogena.

Gilbert: "Biologia dello Sviluppo", IV Ed. Italiana, Zanichelli
Menegola: "Manuale di Biologia dello Sviluppo Animale", Edises
Sanes et al.: "Lo sviluppo del sistema nervoso", Zanichelli.

Geni e network coinvolti nell'induzione neurale con particolare riferimento al ruolo regolatorio dei micro RNA.
Pathways molecolari di polarità e segmentazione. Organizzatori molecolari del neurosviluppo. Determinazione e differenziamento delle cellule neuronali. L'asse antero-posteriore e i geni Hox: caratterizzazione e ruolo nella specificazione antero-posteriore dell'organismo.
Crescita e direzione degli assoni.
Long non coding RNA e circRNA nello sviluppo del cervello.
Ruolo degli RNA regolatori nel controllo traduzionale sinaptico.
Meccanismi molecolari della neurogenesi dell'adulto.
Ruolo delle Poliammine nella modulazione dei recettori del glutammato. Interazione tra sistema glutammatergico, sistema serotoninergico e metabolismo delle poliammine.
Modelli animali utilizzati nelle malattie neuronali.
Tecniche NGS per lo studio del neurosviluppo

Lo sviluppo del sistema nervoso. Autori: Dan H. Sanes; Thomas A. Reh; William A. Harris. Casa editrice: Zanichelli
Saranno fornite slides delle lezioni.
Il professore riceve tutti i giorni dalle 10.00 alle 11.00 previo appuntamento via mail: mariannanicoletta.rossi@uniroma3.it

Programma dell’insegnamento:
1. Il concetto di sistema aziendale.
2. L'ambiente transazionale e competitivo.
3. Le teorie sulle finalità imprenditoriali.
4. La teoria degli stakeholders.
5. Il ciclo direzionale: la funzione organizzativa.
6. Il ciclo direzionale: il controllo direzionale.
7. Il ciclo direzionale: la conduzione delle risorse.
8. Il ciclo direzionale: il controllo direzionale.
9. Le strategie complessive.
10. Il posizionamento di mercato e l'analisi SWOT.
11. Le strategie competitive.
12. Il Marketing: la politica di prodotto.
13. Il Marketing: la politica di prezzo e la politica promozionale.
14. Il Marketing: la politica distributiva.
15. La gestione della produzione.
16. La logistica e le tecniche di gestione delle scorte.
17. La gestione finanziaria.
18. La scelta delle fonti di finanziamento e la leva finanziaria.
19. Le tecniche per la valutazione dei progetti di investimento.
20. La programmazione delle scelte finanziarie.
21. L'analisi di bilancio per indici: cenni.
22. La valutazione della potenzialità economico - strutturale.
23. Il processo di costruzione del budget.
24. L'analisi dei costi di distribuzione.
25. La valutazione delle performance aziendali.

Sergio Sciarelli, la gestione dell’impresa, WKI

attraverso una serie di seminari e discussioni sui differenti aspetti della professione del biologo, anche con la partecipazione di esperti Biologi professionisti, gli studenti potranno avere una visione panoramica delle possibili attività lavorative del biologo nella moderna società.
Il programma dei seminari è il seguente (soggetto a modifiche in base alle disponibilità dei Biologi Professioni invitati)

Lezione Introduttiva
Soft Skills
Come preparare un test a risposta multipla
Sicurezza nelle aziende
Sicurezza e qualità alimentare
Il sistema HACCP
Il Biologo nella industria farmaceutica: CRA, Regulatory, Farmaco vigilanza, la Direzione Medica
Biologia Forense
Il Biologo nel Monitoraggio ambientale
informatore scientifico del farmaco
importanza della vaccinazione nell’età pediatrica
Citogenetica e Citogenomica
Biologo nel SSN
Il Biologo nel laboratorio di analisi
Il Biologo incontra il territorio
Principi base sulla brevettazione
Nutrigenomica
Il Biologo nella sicurezza nei luoghi di lavoro
Aspetti normativi della professione del Biologo
Il giornalismo scientifico
Il ruolo del biologo nell'azienda ospedaliera
Il Biologo nutrizionista
Il biologo nelle aziende alimentari
Il Biologo nelle aziende

Saranno fornite dispense delle lezioni

Il professore riceve tutti i giorni dalle 8.00 alle 9.00 previo appuntamento via mail: giovanni.antonini@uniroma3.it