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Insegnamento
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Ore Lezione
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Ore Lab
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Ore Studio
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Attività
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Lingua
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8066840 -
BIOLOGIA SINTETICA E BIOIMAGING
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI: Il corso si propone di fornire l'acquisizione dei principi terorici e applicativi della biologia sintetica e delle tecniche di bioimaging. Al termine el corso li studenti saranno in grado di - riconoscere i diversi tipi di circuiti sintetici e tecniche di bioimaging per la loro validazione; -ideare e realizzare progetti di biologia sintetica in vari mabiti applicati (biorimedio, biosensori, produzione di composti di interesse) - comprenere gli approcci metodologici per la produzioen di celuel sintetiche e genomi minimi.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Acquisizione della capacità di apprendimento necessarie per la costruzione di circuiti sintetici e tecniche per la loro validazione e poter così continuare a studiare in modo autonomo ed elaborare e/o applicare idee originali in un contesto di ricerca.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Capacità di applicare le conoscenze acquisite nello studio e nella realizzazione di progetti di biologia sintetici e di inseritle in contesti più ampi (o interdisciplinari) connessi al settore di studio.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Capacità di integrare le conoscenze acquisite durante il corso di biolologia sintetica includendo riflessioni etiche. Capacità di applicare correttamente i tools della biologia sintetica a diversi ambiti della riecrca applicata e delle nuove scoperte scientifiche.
ABILITÀ COMUNICATIVE: Capacità di presentare in modo chiaro e appropriato per terminologia e contenuti, di progetti di biologia sintetica, nonché delle conoscenze a essi sottese, a interlocutori specialisti e non specialisti.
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BILLI DANIELA
( programma)
Introduzione alla biologia sintetica. Logic gate e circuti (switches, oscillators, repressilator, communication, edge detector). Tecnologie abilitanti (BioBricks, Golden gate assembly, Gibson assembly). iGEM- International Genetically Engineered Machine (progetti, E. chromi; Eau d’coli). Genomi minimi naturali e sintetici. Tappe fondamentali nella costruzione di syn1.0, syn2.0 e syn3.0. Tecniche di bio-imaging in microscopia confocale laser. Applicazioni delle tecniche FRET, FLIP e FRAP nello studio delle interazioni tra proteine e delle dinamiche sub-cellulari. Tecniche di Time Lapse e monitoraggio di circuiti sintetici.
 Synthetic Biology - A Primer, Freemont Paul S & Kitney Richard I. Imperial College Press; Reviews, Articoli
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BIO/01
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
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8066363 -
BIOINFORMATICA
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI:
apprendere un linguaggio di programmazione apprendere gli elementi dei metodi di analisi delle sequenze biologiche
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
elementi di programmazione con il linguaggio 'Ruby' imparare a leggere interpretare e sviluppare semplice codice per l'analisi di sequenze biologiche
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Gli studenti impareranno a risolvere semplici problemi in ambito informatico e bioinformatico
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Gli studenti acquisiranno la capacità di integrare le conoscenze e gestire la complessità dei problemi nonché di formulare giudizi sulla base di informazioni limitate o incomplete
ABILITÀ COMUNICATIVE:
Gli studenti impareranno a scrivere codice facilmente comprensibile ad altri e facilmente modificabile
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
Gli studenti acquisiranno le capacità necessarie ad apprendere da soli nuovi linguaggi di programmazione e nuove funzionalità del linguaggio Ruby.
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AUSIELLO GABRIELE
( programma)
Il Linguaggio di Programmazione Ruby: Variabili, Stringhe, l'espressione IF, Cicli, Vettori, Files, Funzioni, Classi, Matrici Analisi delle sequenze in Ruby: Identita' e similarita' di sequenze, Allineamenti di sequenze, Allineamenti locali e globali, Matrici di sostituzione, Alberi di sequenze, Allineamenti Multipli.
 Programming Ruby (2nd edition): The Pragmatic Programmers' Guide by Dave Thomas, with Chad Fowler and Andy Hunt
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6
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BIO/11
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
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8067347 -
FONDAMENTI DI BIOLOGIA CELLULARE E DELLO SVILUPPO
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI: con questo corso fondamentale si vogliono fornire allo studente le basi della conoscenza della biologia. Citologia: Acquisizione di competenze relative all'osservazione delle cellule, con comprensione dei meccanismi legati alla sopravvivenza cellulare e alle interazioni con l'ambiente. Istologia: acquisizione della capacita di discriminare i vari tessuti e comprenderne le funzioni nell'organismo. Embriologia: Conseguimento delle nozioni fondamentali di embriologia classica.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: lo studente deve aver assunto a fine corso la capacità di capire e studiare gli argomenti in modo autonomo. Gli si richiede dunque capacità di ripetere concetti e processi ma soprattutto di averli capiti. Nella prima parte del corso è richiesta invece una buona capacità descrittiva.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: lo studente deve essere in grado di dimostrare di essere in grado di mettere in pratica quanto appreso, sia in modo applicativo che di dimostrazione di padronanza di comprensione. Lo studente deve essere in grado di sostenere argomentazioni e risolvere problemi nel campo della biologia.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: lo studente dovrà essere in grado di raccogliere e capire i dati per essere in grado di formulare giudizi autonomi. Allo studente si chiede di motivare gli strumenti utilizzati o di giustificarli per il fine sperimentale. Si chiede inoltre di valutare la correttezza, l’ efficacia, la coerenza della parte sperimentale illustrata.
ABILITÀ COMUNICATIVE: lo studente dovrà esercitarsi ed acquisire buone capacità comunicative, con grande enfasi nell'acquisizione e l'utilizzo competente di un linguaggio specifico, preciso e professionale. Questo aspetto è di estrema importanza anche per imparare a comunicare e farsi capire da interlocutori non professionisti.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: lo studente dovrà aver acquisito quelle capacità di apprendimento necessarie per proseguire ed approfondire lo studio in modo autonomo. Quindi, lo studente deve sapere come leggere e comprendere le pubblicazioni scientifiche, sapere come selezionare e correlare argomenti e, molto importante, sapere come fare domande.
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M-5658 -
FONDAMENTI DI BIOLOGIA CELLULARE
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI: con questo corso fondamentale si vogliono fornire allo studente le basi della conoscenza della biologia. Citologia: Acquisizione di competenze relative all'osservazione delle cellule, con comprensione dei meccanismi legati alla sopravvivenza cellulare e alle interazioni con l'ambiente. Istologia: acquisizione della capacita di discriminare i vari tessuti e comprenderne le funzioni nell'organismo. Embriologia: Conseguimento delle nozioni fondamentali di embriologia classica.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: lo studente deve aver assunto a fine corso la capacità di capire e studiare gli argomenti in modo autonomo. Gli si richiede dunque capacità di ripetere concetti e processi ma soprattutto di averli capiti. Nella prima parte del corso è richiesta invece una buona capacità descrittiva.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: lo studente deve essere in grado di dimostrare di essere in grado di mettere in pratica quanto appreso, sia in modo applicativo che di dimostrazione di padronanza di comprensione. Lo studente deve essere in grado di sostenere argomentazioni e risolvere problemi nel campo della biologia.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: lo studente dovrà essere in grado di raccogliere e capire i dati per essere in grado di formulare giudizi autonomi. Allo studente si chiede di motivare gli strumenti utilizzati o di giustificarli per il fine sperimentale. Si chiede inoltre di valutare la correttezza, l’ efficacia, la coerenza della parte sperimentale illustrata.
ABILITÀ COMUNICATIVE: lo studente dovrà esercitarsi ed acquisire buone capacità comunicative, con grande enfasi nell'acquisizione e l'utilizzo competente di un linguaggio specifico, preciso e professionale. Questo aspetto è di estrema importanza anche per imparare a comunicare e farsi capire da interlocutori non professionisti.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: lo studente dovrà aver acquisito quelle capacità di apprendimento necessarie per proseguire ed approfondire lo studio in modo autonomo. Quindi, lo studente deve sapere come leggere e comprendere le pubblicazioni scientifiche, sapere come selezionare e correlare argomenti e, molto importante, sapere come fare domande.
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CAMPELLO SILVIA
( programma)
Biologia Cellulare, e Istologia: Cellula eucariotica e procariotica. Microscopio ottico ed elettronico. Le membrane biologiche, struttura, organizzazione e traffico. Principali organuli cellulari. Citoscheletro. Comunicazione cellulare. Nucleo, struttura ed organizzazione. Ciclo cellulare. Mitosi e Meiosi con differenze essenziali. Fondamenti dei vari tessuti: tessuti epiteliale, connettivi, cartilagineo, osseo, muscolare, nervoso; sangue con cenni su midollo osseo ed ematopoiesi. Cenni sui sistemi circolatorio e linfatico. Embriologia: Differenziamento e morfogenesi in Vertebrati, basi cellulari; Principali tecniche istologiche e biomolecolari; Costituzione degli assi corporei e meccanismi di teratogenesi; Impegno e differenziamento cellulare; Localizzazione citoplasmatica dei determinanti delle cellule germinali; Oogenesi e spermatogenesi; Vitellogenesi; Ciclo mestruale; Fecondazione (echinodermi e vertebrati); Segmentazione embrionale e gastrulazione in principali organismi; Specificità regionale dell'induzione; Formazione dell'embrione di mammifero; Placenta e annessi embrionali; I meccanismi della neurulazione.
 BIOLOGIA MOLECOLARE DELLA CELLULA, Alberts B. et al, Zanichelli, ultima Ed. Testi alternativi o integrativi verranno comunicati all’inizio delle lezioni.
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BIO/06
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
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8065547 -
BIOLOGIA MOLECOLARE E BIOINFORMATICA
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI: acquisizione delle conoscenze della bioinformatica di base: concetti, banche dati (sequenze nucleotidiche e proteiche, motivi funzionali, strutture 3D, letteratura scientifica), algoritmi della bioinformatica (ricerca di sequenze simili con metodi esaustivi ed euristici)
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: acquisizione di conoscenze di bioinformatica di base e comprensione dei problemi e delle tematiche proprie della disciplina
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: l'acquisizione della capacità di applicare le conoscenze impartite nel corso delle lezioni frontali verrà sviluppata nel corso di esercitazioni pratiche di laboratorio
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: sviluppo delle competenze necessarie a definire un'autonomia di giudizio
ABILITÀ COMUNICATIVE: sviluppo di capacità di comunicazione delle tematiche proprie della bioinformatica
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: sviluppo delle capacità di apprendimento di conoscenze bioinformatiche attraverso le lezioni, le esercitazioni pratiche, i libri di testo e la leteratura scientifica di argomento bioinformatico
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M-1150 -
BIOLOGIA MOLECOLARE
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI: acquisizione delle conoscenze della bioinformatica di base: concetti, banche dati (sequenze nucleotidiche e proteiche, motivi funzionali, strutture 3D, letteratura scientifica), algoritmi della bioinformatica (ricerca di sequenze simili con metodi esaustivi ed euristici)
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: acquisizione di conoscenze di bioinformatica di base e comprensione dei problemi e delle tematiche proprie della disciplina
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: l'acquisizione della capacità di applicare le conoscenze impartite nel corso delle lezioni frontali verrà sviluppata nel corso di esercitazioni pratiche di laboratorio
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: sviluppo delle competenze necessarie a definire un'autonomia di giudizio
ABILITÀ COMUNICATIVE: sviluppo di capacità di comunicazione delle tematiche proprie della bioinformatica
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: sviluppo delle capacità di apprendimento di conoscenze bioinformatiche attraverso le lezioni, le esercitazioni pratiche, i libri di testo e la leteratura scientifica di argomento bioinformatico
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HELMER CITTERICH MANUELA
( programma)
struttura degli acidi nucleici, codice genetico, organizzazione di geni e genomil struttura dei cromosomi, nucleosomi; replicazione del DNA: forche di replicazione e origini; repliconi in procarioti ed eucarioti; replicazione discontinua, DNA polimerasi procariotiche ed eucariotiche, controllo della replicazione; Trascrizione e sua regolazione: RNA polimerasi e promotori procariotici ed eucariotici, regolazione della trascrizione, fattori, terminazione e antiterminazione, attenuazione; Processamento dell'RNA: maturazione dei trascritti, in procarioti ed eucarioti, capping e poliadenilazione, meccanismi di splicing, RNA editing, regolazione della stabilità dei messaggeri, controlli di qualità; Traduzione e sue regolazioni: ribosomi, tRNA, amminoacil-sintetasi, regolazioni generali e specifiche, regolazioni traduzionali, microRNA. Banche dati di acidi nucleici, proteine, letteratura. Metodi esaustivi ed euristici di allineamento e ricerca di biosequenze in banche dati. Matrici di sostituzione. Allineamenti multipli e profili. Motivi funzionali. Ricerca geni e promotori in genomi. Browser genomici. Annotazione funzionale di geni e genomi. Confronto e classificazione di strutture proteiche. Previsione struttura secondaria e terziaria: modelling per omologia, threading, metodi ab initio. Metodi computazionali per l'inferenza delle interazioni molecolari. Metodi integrati. Reti di interazioni proteiche. Banche dati di Interazioni, pathways, malattie genetiche, SNPs. Ontologie in biologia.
 Fondamenti di Bioinformatica ed Zanichelli Helmer Citterich et al.
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BIO/11
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48
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
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8067102 -
BIOINFORMATICA STRUTTURALE
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI: Si richiede allo studente la conoscenza dell’architettura e della morfologia delle macromolecole biologiche. La conoscenza delle banche dati delle macromolecole, delle tecniche di simulazione e dei programmi utilizzati per la rappresentazione, l’analisi e la predizione strutturale delle biomolecole.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Si richiede allo studente la capacità di applicare le conoscenze acquisite sulle tecniche di simulazione delle macromolecole alla comprensione di problemi strutturali. Si richiede inoltre l’abilità nel risolvere problemi strutturali di base ma anche la capacità di individuare quelli inusuali o complessi, la capacità interpretativa per la loro risoluzione, anche in contesti multidisciplinari e sperimentali ma legati ad una componente molecolare.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Gli studenti devono dimostrare conoscenze e capacità di comprensione strutturale che estendono e rafforzano quelle di base che sono generalmente associate al primo corso di Laurea conseguito e che consentono di elaborare e di applicare le moderne metodologie di simulazione anche in assistenza ad un contesto di ricerca sperimentale.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Gli studenti devono dimostrare la capacità di integrare le conoscenze strutturali e le tecniche simulative al fine di gestire la complessità molecolare e di formulare giudizi e di ipotizzare azioni per la loro risoluzione, sulla base di informazioni limitate o incomplete, includendo una riflessione sulle soggettività del giudizio dell’operatore o sui limiti della tecnica o del programma utilizzato per raggiungere lo scopo.
ABILITÀ COMUNICATIVE: Gli studenti devono saper descrivere in modo chiaro e privo di ambiguità le tecniche di simulazione acquisite, devono utilizzare un linguaggio scientifico adeguato e consono alla materia impiegando termini specialistici e di chiara validità tecnico-scientifica. La capacità comunicativa si deve estendere alla possibilità d’interlocuzione con specialisti o non specialisti del settore.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: Gli studenti devono sviluppare una capacità di apprendimento, basata sulla comprensione delle tecniche di base, che consenta loro uno studio autonomo di avanzate metodiche di simulazione elaborate nel settore e continuamente emergenti nel panorama della bioinformatica strutturale.
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FALCONI MATTIA
( programma)
Il corso fornisce allo studente una panoramica teorica e pratica delle metodologie di calcolo attualmente in uso per lo studio delle macromolecole biologiche. Argomenti del corso sono: introduzione al sistema operativo Linux e ai programmi per la visualizzazione e la manipolazione delle macromolecole; le caratteristiche strutturali e conformazionali delle proteine e degli acidi nucleici; i livelli strutturali e i principali domini delle proteine; le banche dati delle macromolecole; i metodi per la predizione della struttura secondaria delle proteine e dell’RNA; i metodi di allineamento strutturale delle proteine; la modellazione per omologia; i metodi di Fold recognition, Threading ed ab initio; il drug design, le metodologie di docking molecolare e di virtual screening; la meccanica molecolare ed i metodi di minimizzazione dell’energia; la dinamica molecolare classica e i metodi di campionamento conformazionale avanzato; i programmi di dinamica molecolare classica. Il corso prevede 10 esercitazioni pratiche in ambiente Linux: 1) Uso dei comandi del sistema operativo Linux; 2) Uso del programma di grafica molecolare PYMOL; 3) Uso del programma di grafica molecolare CHIMERA; 4) L’allineamento strutturale di proteine attraverso il programma CHIMERA; 5) La modellazione per omologia attraverso i programmi PyMol e PyMod2; 6) Il docking molecolare proteina-proteina attraverso il programma HEX; 7) Il docking molecolare proteina-ligando attraverso il programma AutoDock; 8) Un esempio di virtual screening eseguito attraverso il programma AutoDock; 9) Uso del programma di grafica molecolare VMD; 10) Uso del programma di dinamica molecolare classica GROMACS, generazione della traiettoria e strumenti di analisi.
 Bioinformatica, dalla Sequenza alla Struttura delle Proteine. S.Pascarella, A.Paiardini. Ed. Zanichelli.
Sono a disposizione file PDF delle lezioni ed il materiale delle esercitazioni. URL http://structuralbiology.bio.uniroma2.it
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BIO/11
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Attività formative caratterizzanti
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