Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Tiziana CACCIAMANI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea Magistrale - [SM04] BIOLOGIA MOLECOLARE E APPLICATA Master Degree (2 years) - [SM04] APPLIED AND MOLECULAR BIOLOGY
Dipartimento: [040017] Dipartimento Scienze della Vita e dell'AmbienteDepartment: [040017] Dipartimento Scienze della Vita e dell'Ambiente
Anno di corsoDegree programme year : 1 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2018-2019
Anno regolamentoAnno regolamento: 2018-2019
Obbligatorio
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 48
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: BIO/11 - BIOLOGIA MOLECOLARE
ITALIANO
Italian
Il corso prevede un approccio multidisciplinare, quindi sono consigliate solide basi di Biologia Molecolare, Biochimica, Bioinformatica e di nozioni di Microbiologia e Genetica.
Good background in Molecular Biology, Microbiology, Genetics, Biochemistry and Bioinformatics.
Sono previste lezioni teoriche frontali per un totale di 4 crediti (32 ore) ed esercitazioni pratiche svolte a livello individuale o di gruppo per un totale di 2 crediti (16 ore).. Il materiale del corso relativo alle lezioni frontali, istruzioni per le esercitazioni, inserimento delle relazioni di laboratorio, saranno disponibili su piattaforma Moodle nel sito dedicato alla didattica del Dipartimento della Vita e dell’Ambiente.
The course will comprise 6 credits: frontal lectures are planned for a total of 4 credits (32 hours) and practical exercises carried out in groups for a total of 2 credits (16 hours). The exercises will included the in silico design of a cloning experiment (carried out in class) and practical laboratory work. The course material related to the lectures, instructions for exercises and laboratory schedule will be available on Moodle platform in the web site of the Department of Life and Environmental Science dedicated to teaching activity.
L’insegnamento offre agli studenti: (a) le basi teoriche e metodologiche utilizzate per produrre DNA ricombinante in diversi organismi; (b) illustra le possibilità di applicazione delle tecniche di DNA ricombinante in diversi ambiti biotecnologici; (c) illustra le norme riguardanti l’uso degli organismi geneticamente modificati.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Gli studenti dovranno acquisire la capacità di: (a) progettare il clonaggio, l’espressione ed eventuali modifiche di un gene in diversi organismi, in funzione di particolari applicazioni in ambito medico, industriale, agroalimentare e ambientale; (b) eseguire manipolazioni di base per il clonaggio, l’espressione e l’analisi dei geni, rispettando le norme di sicurezza previste (c) valutare benefici e rischi legati agli organismi geneticamente modificati eventualmente prodotti.
Competenze trasversali.
Le esercitazioni dirette a progettare il clonaggio, l’espressione ed eventuali modifiche di un gene in diversi organismi, in funzione di particolari applicazioni, (svolte con strumenti informatici) contribuiranno a sviluppare le capacità di apprendimento e di autonomia di giudizio necessarie per trarre conclusioni. Le esercitazioni di gruppo svolte in laboratorio permetteranno allo studente di acquisire competenze tecniche e sviluppare capacità comunicative nella stesura delle relazioni.
Knowledge and Understanding.
The course provides students with:
(a) theoretical and methodological bases used to produce recombinant DNA in different organisms; (b) know how to draw information from genetic, protein and medical databases for applications design in various biotechnological fields; (c) basic information on the current safety rules required to use genetically modified organisms.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
Students will gain the ability:
(a) to perform basic manipulations for cloning, expression, and analysis of genes, following the safety rules; (b) to consult the databases to design the cloning, expression and modifications of a gene in different organisms, according to special applications in the medical, industrial, food and environmental fields; (c) to assess the benefits and risks associated with genetically modified organisms produced.
Transversal Skills.
The exercises directed to the in silico design of a cloning experiment for a particular application will help the students to develop the ability to analyze and synthesize information from different fields, making judgments on autonomy, solve problems, work in groups and improve their communication skills.
Fondamenti della Biotecnologia Molecolare
Organismi procariotici ed eucariotici utilizzati nella biotecnologia molecolare; enzimi di restrizione ed enzimi necessari per le manipolazioni del DNA e dell’RNA; sequenziamento ed amplificazione del DNA; mutagenesi sito diretta per la manipolazione di proteine; utilizzo di banche dati e programmi per l’analisi delle sequenze di DNA.
Sistemi procariotici
Vettori di clonazione ed espressione plasmidici; vettori basati sui batteriofagi; metodi di trasfezione e selezione; costruzione di genoteche; produzione su larga scala di proteine ricombinanti.
Sistemi eucariotici
Vettori di espressione, metodi di trasfezione e selezione utilizzati per i lieviti, le cellule d’insetto e cellule di mammifero; produzione di proteine ricombinanti nei sistemi eucariotici; principali vettori utilizzati per la terapia genica basata su molecole di DNA o RNA.
Applicazioni biotecnologiche
Esempi: produzione di agenti terapeutici basati su acidi nucleici e proteine ricombinanti; sintesi di proteine ricombinanti utili per processi industriali, animali transgenici.Sommario delle normative vigenti sulla manipolazione degli organismi geneticamente modificati.
Esercitazioni:
Clonaggio ed espressione di un gene “in silico” da svolgere individualmente o in piccoli gruppi.
Clonaggio di un frammento DNA e analisi dei cloni.
Content (lectures, 4 ECTS, 32 hours + tutorials, 2 credits, 16 hours):
Fundamentals of Molecular Biotechnology
prokaryotic and eukaryotic organisms used in molecular biotechnology, restriction enzymes and enzymes necessary for the manipulation of DNA and RNA, sequencing and DNA amplification, site directed mutagenesis for the manipulation of proteins, use of databases and programs for the analysis of DNA sequences.
Prokaryotic systems
Plasmid vectors for cloning and expression, transformation and selection methods, vectors based on bacteriophages, construction of gene libraries, large-scale production of recombinant proteins.
Eukaryotic systems
Expression vectors, transfection and selection methods used in yeast, insect and mammalian cells, production of recombinant proteins in eukaryotic systems, main vectors used for gene therapy based on DNA or RNA molecules.
Biotechnological applications
Examples: production of therapeutic agents based on recombinant nucleic acids and proteins; synthesis of recombinant proteins useful for industrial processes, transgenic animals. Basic safety rules required to use genetically modified organisms.
Exercises:
Gene cloning and expression "in silico".
Cloning a DNA fragment in plasmid vector and analysis of the clones.
Colloquio orale su tre diversi argomenti e discussione della relazione contenete i risultati delle esercitazioni
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Durante il colloquio verranno formulate allo studente tre domande per valutare le conoscenze teorico pratiche acquisite dallo studente, la capacità di presentare un argomento in modo chiaro ed appropriato e il grado di autonomia di giudizio raggiunto al termine del corso. Nelle relazioni di laboratorio lo studente dovrà dimostrare di aver conseguito la capacità di applicare le conoscenze acquisite durante il corso, di saper interpretare un protocollo operativo e saper valutare correttamente i risultati ottenuti.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Per ogni quesito è previsto un punteggio da 0 a 9. Le relazioni relative alle esercitazioni verranno valutate da 1 a 3 punti.
Criteri di attribuzione del voto finale.
Trattandosi di un corso integrato il voto finale viene attribuito dai due docenti valutando complessivamente i risultati ottenuti nei singoli moduli. La valutazione è espressa in trentesimi e nel caso lo studente dimostri un’eccellente preparazione è prevista l’assegnazione della lode.
Lo studente per poter superare l’esame deve raggiungere un punteggio minimo di 18/30.
La lode può essere attribuita quando il punteggio ottenuto, per entrambi i moduli, raggiunga il valore di 30 e contemporaneamente lo studente abbia dimostrato, piena padronanza delle materie e ottima capacità di esposizione.
Learning Evaluation Methods.
Interview with at least three questions on different topics and a discussion of the laboratory reports submitted.
Learning Evaluation Criteria.
During the interview the three questions will be used to evaluate:
(a) the theoretical and practical knowledge acquired by the students, (b) the ability to present a topic in a clear and appropriate way and (c)the degree of independent judgment reached at the end of the course.
In lab reports, student should demonstrates that he/she has achieved the ability to apply the knowledge acquired during the course to design a simple protocol for recombinant protein production and he/she is able to properly evaluate the results obtained.
Learning Measurement Criteria.
For each question is provided a score from 0 to 9.
The reports will be evaluated from 1 to 3 points.
Final Mark Allocation Criteria.
The final grade is attributed upon evaluation of the overall results obtained in each single module of the course. The higher grade will be express by 30/30 and if the student’s performance will be excellent, it is expected to be awarded with “laude”.
The student must achieve a minimum score of 18/30 to pass the exam.
S. Primrose, R. Twyman, B.Old – Ingegneria Genetica, principi e tecniche- Zanichelli.
B.R. Glick, J.J. Pasternak – Biotecnologia Molecolare, principi e applicazioni del DNA ricombinante- Zanichelli.
Alcuni argomenti verranno integrati con manuali tecnici, articoli e review suggeriti dal docente e presenti in formato Pdf nel sito del corso.
S. Primrose, RD. Twyman, B.Old - Genetic Engineering, Principles and features-
B.R. Glick, J.J. Pasternak - Molecular Biotechnology, principles and applications of DNA ricombinante-
Some topics will be integrated with technical manuals, articles and reviews suggested by the teacher as PDF format in the course website.
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2018-2019
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427