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a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
DATA SCIENCE
Insegnamento
INTRODUCTION TO MOLECULAR BIOLOGY
SCP8084903, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2018/19

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
DATA SCIENCE
SC2377, ordinamento 2017/18, A.A. 2019/20
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese INTRODUCTION TO MOLECULAR BIOLOGY
Sito della struttura didattica http://datascience.scienze.unipd.it/2019/laurea_magistrale
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Matematica
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione INGLESE
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile MARIA PENNUTO BIO/11

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative BIO/09 1.0
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative BIO/10 2.0
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative BIO/11 1.0
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative MED/04 2.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 6.0 48 102.0

Calendario
Inizio attività didattiche 30/09/2019
Fine attività didattiche 18/01/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2017

Commissioni d'esame
Nessuna commissione d'esame definita

Syllabus
Prerequisiti: Nessuno
Conoscenze e abilita' da acquisire: Gli studenti apprenderanno come vengono generati di dati di "omics", da quali tipi di campioni biologici derivano (DNA, RNA, proteine), nozioni da integrare con la teoria dell'evoluzione di Darwin e le leggi della genetica di Mendel. Si introdurrà il concetto di mutazione, da distinguere dal concetto di Single Nucleotide Polymorphism (SNP). Agli studenti verranno forniti esempi di come si ottengono i dati di omics in lab. Impareranno come l'evoluzione e la pressione selettiva modificano la genetica degli esseri viventi e la trasmissione dell'informazione genetica nell'equilibrio dinamico che governa i processi biologici. Gli studenti apprenderanno il dogma della biologia, che vede la conservazione dell'informazione genetica nel DNA, molecola da cui viene prodotto l'RNA, da cui a sua volta vengono prodotte le proteine, e come l'informazione genetica è conservata nel nostro genoma e trasmessa alla progenie. Inoltre, gli studenti impareranno come e perchè l'espressione genica differisce da un tessuto ad un altro, facendo sì che lo stesso gene venga differenzialmente espresso in tessuti diversi.

In questo corso gli studenti inizieranno dalla teoria dell'evoluzione fino ad arrivare al concetto di gene, mutazioni, genetica e leggi di Mendel. Gli studenti otterranno nozioni di biologia molecolare al fine di capire da quali fonti -campioni biologici e materiale biologico (DNA, RNA, proteina)- si ottengono i dati di omics.

Lo studente farà diverse esperienze di laboratorio al fine di verificare come di manipolano DNA, RNA e proteine, come si clonano i geni (ingegneria genetica) e come questi si esprimono in cellula.
Modalita' di esame: Esame orale: Allo studente verrà chiesto di presentare un argomento a piacere. Seguiranno due domande specifiche. Lo studente potrà fare uso di diapositive sull'argomento a scelta.
Criteri di valutazione: Valuteremo le conoscenze acquisite durante il corso inerenti concetti di base sulla teoria dell'evoluzione, la genetica e le leggi di Mendel, biologia molecolare e cellulare di base, caratteristiche di DNA, RNA e proteine, ed espressione genica tessuto-specifica.
Contenuti: Il corso ha lo scopo di fornire agli studenti le conoscenze e gli strumenti necessari a comprendere i seguenti aspetti:

GENETICA:
1. Leggi di Mendel (genetica mendeliana) ed eccezioni alle leggi di Mendel (genetica non mendeliana): caratteri ereditari.
2. Cenni della teoria dell'evoluzione: da Lamarck a Darwin.
3. Cenni storici della scoperta del DNA: dalla trasmissione del carattere ereditario al concetto di GENE.
4. Il dogma della biologia molecolare: DNA->RNA->PROTEINA
5. La cellula: organelli, compartimenti, funzioni.

DNA
1. Chimica: le basi azotate.
2. Struttura: la doppia elica.
3. Il codice genetico: il DNA è letto in triplette.
4. La replicazione del DNA.
5. Tecniche di purificazione del DNA: preparazioni di piccole e grandi quantità di DNA.
6. Tecniche di amplificazione del DNA: la PCR.
7. Tecniche di clonaggio dei geni: gli enzimi di restrizione e modificazione.

RNA
1. Chimica: le basi azotate.
2. Struttura: molecola a singolo filamento.
3. La trascrizione dell'RNA: regolazione dell'espressione genica.
4. Tecniche di purificazione dell'RNA e conversione in cDNA.
5. Tecniche di analisi dell'espressione genica su singolo gene e omics: la RT-PCR, microarrays, NGS.

PROTEINE
1. Chimica: gli amino acidi.
2. Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria.
3. Il processo di traduzione: dall'RNA alla sintesi delle proteine.
4. Tecniche di analisi delle proteine: Western blotting, Coomassie, spettrometria di massa.

Il corso prevede esperienze di LABORATORIO con preparazione di campioni di DNA, RNA e proteine, espressione di geni target in cellula e analisi funzionale in cellule in coltura.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: L'insegnante farà utilizzo di diapositive (file ppt) che saranno disponibili agli studenti sulla piattaforma moodle. Si effettueranno ripassi al fine di approfondire specifici argomenti. Si faranno verifiche ad intervalli al fine di valutare lo stato di apprendimento degli studenti.

Per ciò che riguarda le esperienze di laboratorio, gli studenti effettueranno esperimenti di manipolazione degli acidi nucleici e uso di colture cellulari.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Le diapositive utilizzate saranno fornite agli studenti.
Testi di riferimento:
  • Lewin, Benjamin; Krebs, Jocelyn E.; Kilpatrick, Stephen T.; Goldstein, Elliott S., Lewin's genes 12.edited by Jocelyn E. Krebs, Elliott S. Goldstein, Stephen T. Kilpatrick. Burlington (MA): Jones & Bartlett Learning, 2017. Cerca nel catalogo