TECNICHE CITOGENETICHE E MOLECOLARI

Conoscenza e comprensione

Lo studente acquisirà conoscenze teoriche e pratiche delle principali tecniche citogenetiche e di genetica molecolare, tra cui:

• colture cellulari in vitro;
• tecniche di citogenetica classica (preparazione dei cromosomi metafasici);
• tecniche di citogenetica molecolare (FISH);
• estrazione e analisi di DNA e RNA;
• PCR, RT-qPCR e tecniche di analisi dell’espressione genica

Lo studente comprenderà i principi biologici e metodologici alla base delle tecniche utilizzate e il loro impiego nelle attività professionali del Biologo in ambito biomedico, diagnostico e della ricerca.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Al termine del corso lo studente sarà in grado di:

• eseguire protocolli di base di laboratorio (colture cellulari, estrazione di DNA/RNA, PCR);
• utilizzare le principali strumentazioni di laboratorio;
• analizzare e interpretare risultati sperimentali;
• applicare tecniche citogenetiche e molecolari in contesti professionali del biologo.

Autonomia di giudizio. Lo studente svilupperà capacità di valutazione critica dei dati sperimentali e delle metodologie utilizzate, con particolare riferimento alla scelta dei protocolli e all’interpretazione dei risultati.

Abilità comunicative. Lo studente sarà in grado di descrivere procedure e risultati sperimentali utilizzando un linguaggio scientifico appropriato, sia in forma orale che scritta.

Capacità di apprendimento. Lo studente acquisirà strumenti per approfondire autonomamente metodologie avanzate nell'ambito della citogenetica e della genetica molecolare, con particolare riferimento alle applicazioni diagnostiche.

L’insegnamento prevede:

• Didattica Erogativa: lezioni frontali;
• Didattica Interattiva: attività pratiche di laboratorio.

Le attività di laboratorio comprendono:

• dimostrazioni sperimentali;
• esercitazioni pratiche;
• esecuzione di protocolli sperimentali;
• analisi e interpretazione dei risultati ottenuti.

Le attività di laboratorio sono fondamentali per lo sviluppo delle competenze applicative e si svolgono nel rispetto delle normative vigenti in materia di sicurezza, contribuendo all'acquisizione delle competenze professionali di base richieste per l'esercizio della professione di Biologo.

Qualora l'insegnamento venga erogato in modalità mista o a distanza, potranno essere introdotte le opportune modifiche alle modalità di svolgimento, nel rispetto degli obiettivi formativi e dei contenuti previsti dal presente syllabus.

Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA: A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. E' possibile rivolgersi anche al referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del dipartimento

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Per seguire proficuamente il corso sono richieste conoscenze di base di genetica e biologia cellulare, con particolare riferimento a:

• struttura e funzione di DNA e RNA;
• organizzazione del genoma;
• divisione cellulare.

È requisito indispensabile aver superato l'esame di Genetica.

Qualora il numero delle richieste di iscrizione superi il limite programmato di 25 studenti, l'ammissione sarà determinata sulla base del voto conseguito nell'esame di Genetica.

Per l’accesso alle attività di laboratorio è necessario possedere un attestato di formazione sulla sicurezza nei luoghi di lavoro.

La frequenza è obbligatoria, secondo quanto previsto dal Regolamento Didattico del Corso di Studio, poiché le attività di laboratorio sono essenziali per l'acquisizione delle competenze pratiche previste dal corso.

1. Sicurezza nei laboratori di genetica. Sicurezza chimica e biologica nei laboratori di Genetica. I DPI e i DPC. Manipolazione dei reagenti chimici e dei materiali biologici. Identificazione dei rischi nelle procedure sperimentali. Le frasi di rischio e i consigli di prudenza. I sistemi di smaltimento dei rifiuti pericolosi e i codici CER.
2. Colture cellulari in vitro. Colture primarie e linee cellulari; terreni di coltura; mantenimento; crioconservazione.
3. Citogenetica classica. Preparazione dei cromosomi metafasici; tecniche di colorazione e bandeggio; analisi microscopica del cariotipo.
4. Citogenetica molecolare. FISH; sonde a DNA; marcatura; dual-color e multicolor FISH; acquisizione e analisi immagini.
5. Estrazione e preparazione del DNA. Estrazione di DNA genomico e plasmidico; protocolli per cellule procariotiche ed eucariotiche; sistemi automatizzati.
6. Polimorfismi del DNA e PCR. Enzimi di restrizione; RFLP; PCR; elettroforesi; cenni su STR e PCR multipla.
7. Analisi dell’espressione genica. Estrazione RNA; sintesi cDNA; RT-PCR qualitativa e quantitativa; progettazione sperimentale e analisi dei dati.

·      Dispense e materiale fornito dal docente.

Testi di approfondimento

·      Bridger JM, Volpi EV – FISH: protocols and applications. Humana Press

·      Campbell LJ – Cancer cytogenetics: methods and protocols. Humana Press

·      Brown TA – Biotecnologie molecolari: principi e tecniche. Zanichelli

 

L'esame finale si articola in tre prove:

• prova scritta (20 quesiti a risposta multipla + 2 domande aperte)
• prova pratica
• prova orale

L’esame finale è teso ad accertare

1) il livello di conoscenza e comprensione degli argomenti trattati

2) la capacità di analisi e di sintesi

3) la capacità di applicare le competenze metodologiche acquisite durante le lezioni e le esercitazioni di laboratorio

La valutazione consiste in una votazione in trentesimi.

Durante le attività in laboratorio saranno valutate:

1)        la regolarità della frequenza e la partecipazione attiva alle attività di laboratorio

2)        la capacità di applicare le conoscenze teoriche alle attività sperimentali

3)        la capacità di comprendere e applicare correttamente i protocolli sperimentali

Sono previste due prove in itinere (scritte), ciascuna composta da:

• 20 quesiti a risposta multipla
• 2 domande a risposta aperta

Le prove in itinere coprono:

• Prima prova: Colture cellulari, Citogenetica classica e citogenetica molecolare;
• Seconda prova: preparazione e analisi DNA ed RNA, polimorfismi, espressione genica.

La valutazione è espressa in trentesimi e tiene conto di:

• conoscenza e comprensione
• capacità di analisi e sintesi
• capacità di applicazione delle metodologie

Nella prima sessione d'esame utile, il superamento di entrambe le prove in itinere sostituisce la prova scritta dell'esame finale.

Nel colloquio orale saranno valutati: la pertinenza delle risposte, la qualità dei contenuti, la capacità di collegamento tra gli argomenti, l’utilizzo del linguaggio scientifico e la capacità espositiva.

Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA: A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. E' possibile rivolgersi anche al referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del dipartimento.

·      Gli enzimi di restrizione.

·      La PCR quantitativa (qPCR).

·      Gli RFLP e il loro utilizzo nella diagnostica biomedica.

·      Le linee cellulari e le cellule in coltura primaria.

·      Marcatura di sonde di DNA per ibridazione in situ.