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 di apprendimento

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.

Prerequisiti e nozioni di base

Conoscenze di Base di biologia molecolare

Programma

------------------------
MM: Biologia cellulare molecolare teoria
------------------------
-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.
------------------------
MM: Biologia cellulare molecolare laboratorio
------------------------
- 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.
------------------------
MM: Bioreattori vegetali teoria
------------------------
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.
------------------------
MM: Bioreattori vegetali laboratorio
------------------------

Modalità didattiche

Lezioni frontali

Modalità di verifica dell'apprendimento

esame orale per ciascuno dei due moduli

Criteri di valutazione

Conoscenza argomenti corso

Criteri di composizione del voto finale

Voto esame orale

Lingua dell'esame

italiano