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L'insegnamento è organizzato come segue:

Obiettivi formativi

Conoscenza e sperimentazione delle metodologie biochimiche di base, attraverso lezioni teoriche e pratiche. Lo studente riceverà una preparazione sistematica sulle principali tecniche impiegate nel laboratorio di biochimica per l’identificazione, l’isolamento e lo studio strutturale e funzionale delle macromolecole biologiche, con particolare attenzione alla purificazione ed identificazione di proteine.

Programma

Purificazione delle proteine.
Proprietà ioniche di amminoacidi e proteine. Punto isoelettrico. Preparazione del campione. Metodi di rottura delle cellule e produzione degli estratti grezzi iniziali. Metodi di solubilizzazione delle proteine. Tamponi salini. Tecniche di precipitazione. Filtrazione, dialisi, concentrazione del campione. Metodi per la determinazione del peso molecolare delle proteine.
Metodi di centrifugazione.
Principi fondamentali della sedimentazione. Tipi di centrifuga. Tipi di rotore. Centrifugazione preparativa: differenziale, in gradiente di densità. Applicazioni pratiche della centrifugazione preparativa e frazionamento subcellulare. Centrifugazione analitica e sue applicazioni.
Tecniche spettroscopiche.
Proprietà della radiazione elettromagnetica. Interazione con la materia. Spettroscopia nell’ultravioletto e nel visibile. Aspetti qualitativi e quantitativi dell'assorbimento della luce. Spettrofotometri. Spettrofluorimetria e spettrofluorimetri. Fluorescence resonance energy transfer (FRET). Spettroscopia di dicroismo circolare. Metodi colorimetrici e spettroscopici applicati alla determinazione della concentrazione proteica.
Tecniche cromatografiche.
Principi della cromatografia. Parametri che determinano le prestazioni cromatografiche. Cromatografia liquida: adsorbimento, partizione, scambio ionico, esclusione molecolare, affinità, interazione idrofobica. Gas-cromatografia
Tecniche elettroforetiche.
Principi generali. Materiali di supporto. Elettroforesi di acidi nucleici. Elettroforesi di proteine. SDS gel elettroforesi. Elettroforesi in condizioni native. Tipi di tamponi utilizzati per l’analisi PAGE: continui e discontinui. Gel in gradiente di porosità. Isoelettrofocalizzazione. Elettroforesi capillare. Gel elettroforesi bidimensionale. Colorazione delle proteine su gel. Blotting delle proteine (western blotting).

Laboratorio
1. Separazione di proteine mediante cromatografia ad esclusione molecolare.
2. Separazione elettroforetica di proteine su gel di poliacrilammide.
3. Determinazione dei parametri cinetici di un enzima.

Modalità d'esame

L’esame finale (scritto) verterà su tutti gli argomenti del programma. Lo studente dovrà dimostrare di aver compreso e di essere in grado di utilizzare i concetti fondamentali di ogni argomento.

Libro di testo consigliato:
Biochimica e biologia molecolare. Principi e Tecniche. A cura di Keith Wilson e John M. Walker. Edizione italiana a cura di Mirella S. Pilone e Loredano Pollegioni.
Raffaello Cortina Editore.