Codice insegnamento

4S008240

Crediti

6

Coordinatore

Linda Avesani

Lingua di erogazione

Italiano

Settore Scientifico Disciplinare (SSD)

AGR/07 - GENETICA AGRARIA

Moodle Seminari 0

L'insegnamento è organizzato come segue:

Obiettivi formativi

MODULO BIOLOGIA CELLULARE : - riconoscere la complessità della cellula eucariotica ed elencare i siti di produzione e di destinazione delle proteine con particolare enfasi sulla cellula vegetale; -definire i concetti di ”targeting” e “sorting” -descrivere i processi di formazione, selezione del carico, movimento e fusione delle vescicole nella cellula eucariotica; -individuare i diversi percorsi che le proteine devono compiere per giungere alla loro destinazione finale; -distinguere le diverse richieste di informazioni necessarie per l’indirizzamento di una proteina lungo la via costitutiva e lungo altri percorsi; -interpretare le modificazioni post-trasduzionali delle proteine lungo la via di secrezione nell’ottica del controllo di qualità; -acquisire un linguaggio scientifico appropriato per la materia in esame; -applicare le conoscenze acquisite a problemi pratici di ingegnerizzazione della cellula eucariotica. Laboratorio -preparare campioni vegetali freschi per l’osservazione al microscopio ottico a fluorescenza e al micrsocopio confocale; -utilizzare varie tipologie di microscopio ottico a fluorescenza: convenzionale, rovesciato, stereomicroscopio, microscopio confocale; -scegliere le proteine reporter e le sonde fluorescenti per marcare vari compartimenti sub-cellulari in base alla complementarietà degli spettri di emissione e alle facilities disponibili (tipi di microscopi e filtri); Bioreattori vegetali: -definire il concetto di “Molecular farming”; -distinguere fra sistemi di espressione stabile e transiente di proteine nei vegetali; -descrivere le maggiori applicazioni del molecular farming, inclusa la produzione di nanomateriali, di anticorpi e di vaccini; -discutere le varie strategie per l’ottimizzazione della produzione di proteine eterologhe in sistemi vegetali, incluse quelle basate sulla glico-ingegnerizzazione, e il loro ambito di applicazione; -valutare l’impatto delle varie strategie di “downstream processing” nel processo produttivo; -progettare sistemi di produzione di molecole di interesse medico ed industriale attraverso l’utilizzo delle piante. Laboratorio -progettare costrutti con diverse proteine reporter fluorescenti in grado di accumularsi in diversi comparti subcellulari; - realizzare costrutti con diverse proteine reporter fluorescenti in grado di accumularsi in diversi comparti subcellulari; -esprimere transientemente tali proteine nelle foglie della specie modello Nicotiana benthamiana; -analizzare la resa produttiva nei diversi approcci utilizzati mediante western blotting semi-quantitativo e valutare l’efficacia di ciascun approccio.

Programma

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MM: Biologia cellulare molecolare teoria
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-Pochi siti di sintesi, molte destinazioni: il traffico delle proteine nella cellula eucariotica, con particolare attenzione ai compartimenti ed organelli della cellula vegetale. -Il traffico delle proteine lungo la via di secrezione (RE, GA, TGN, PM, V); targeting e sorting. -I meccanismi del traffico vescicolare: formazione e fusione delle vescicole, loro controllo, selezione del carico. -Le modificazioni delle proteine lungo la via di secrezione ed il controllo di qualità.
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MM: Biologia cellulare molecolare laboratorio
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- L'illuminazione di Kohler. - La microscopia a fluorescenza e la colorazione con marcatori fluorescenti di compartimenti cellulari in diversi tessuti vegetali. - La colorazione con marcatori fluorescenti di compartimenti cellulari di cellule vegetali coltivate in vitro. - Osservazione e riconoscimento di compartimenti cellulari evidenziati con marcatori proteici fluorescenti.
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MM: Bioreattori vegetali teoria
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Biologia Cellulare Molecolare: - Riconoscere la complessità della cellula eucariotica ed elencare i siti di produzione e di destinazione delle proteine con particolare enfasi sulla cellula vegetale; -definire i concetti di ”targeting” e “sorting” -descrivere i processi di formazione, selezione del carico, movimento e fusione delle vescicole nella cellula eucariotica; -individuare i diversi percorsi che le proteine devono compiere per giungere alla loro destinazione finale; -distinguere le diverse richieste di informazioni necessarie per l’indirizzamento di una proteina lungo la via costitutiva e lungo altri percorsi; -interpretare le modificazioni post-trasduzionali delle proteine lungo la via di secrezione nell’ottica del controllo di qualità; -acquisire un linguaggio scientifico appropriato per la materia in esame; -applicare le conoscenze acquisite a problemi pratici di ingegnerizzazione della cellula eucariotica. Laboratorio: -preparare campioni vegetali freschi per l’osservazione al microscopio ottico a fluorescenza e al micrsocopio confocale; -utilizzare varie tipologie di microscopio ottico a fluorescenza: convenzionale, rovesciato, stereomicroscopio, microscopio confocale; -scegliere le proteine reporter e le sonde fluorescenti per marcare vari compartimenti sub-cellulari in base alla complementarietà degli spettri di emissione e alle facilities disponibili (tipi di microscopi e filtri); Bioreattori vegetali: -definire il concetto di “Molecular farming”; -distinguere fra sistemi di espressione stabile e transiente di proteine nei vegetali; -descrivere le maggiori applicazioni del molecular farming, inclusa la produzione di nanomateriali, di anticorpi e di vaccini; -discutere le varie strategie per l’ottimizzazione della produzione di proteine eterologhe in sistemi vegetali, incluse quelle basate sulla glico-ingegnerizzazione, e il loro ambito di applicazione; -valutare l’impatto delle varie strategie di “downstream processing” nel processo produttivo; -progettare sistemi di produzione di molecole di interesse medico ed industriale attraverso l’utilizzo delle piante. Laboratorio -progettare costrutti con diverse proteine reporter fluorescenti in grado di accumularsi in diversi comparti subcellulari; - realizzare costrutti con diverse proteine reporter fluorescenti in grado di accumularsi in diversi comparti subcellulari; -esprimere transientemente tali proteine nelle foglie della specie modello Nicotiana benthamiana; -analizzare la resa produttiva nei diversi approcci utilizzati mediante western blotting semi-quantitativo e valutare l’efficacia di ciascun approccio.
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MM: Bioreattori vegetali laboratorio
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Modalità d'esame

esame orale per ciascuno dei due moduli