ITALIANO

Per una migliore comprensione degli argomenti trattati, è consigliabile che lo studente abbia conoscenze di base di biologia vegetale, chimica generale e genetica agraria.

Il metodo didattico si avvarrà di lezioni frontali in ppt (4 CFU), che saranno fornite in copia agli studenti, e di esercitazioni di laboratorio (che coinvolgeranno singolarmente tutti gli studenti) dove sarà possibile utilizzare strumenti innovativi per l’analisi delle informazioni genomiche relative allo studio e alla diagnosi dei patogeni (2 CFU). Il corso sarà impartito anche in modalità e-learning, utilizzando la piattaforma Moodle. All’interno di tale piattaforma il corso sarà suddiviso in materiale didattico strutturato in unità di apprendimento, materiale bibliografico di approfondimento, test di autovalutazione, informazioni e prenotazioni per le visite didattiche. Al fine di sollecitare la capacità di elaborazione autonoma e l’attitudine alla comunicazione degli studenti verrà proposto l’approfondimento di tematiche specifiche anche svolte in gruppo.
Modalità di frequenza dell'insegnamento
La frequenza del corso è facoltativa.

Scopo del corso è quello di dare allo studente la conoscenza dell’evoluzione tecnologica riguardo all’applicazione della biologia molecolare prendendo come modello lo studio e la diagnosi dei patogeni vegetali. In questo contesto il corso avrà l'obiettivo di fornire informazioni e strumenti per risolvere i quesiti basici più classici della bioinformatica per analizzare i genomi e decifrare l'informazione in essi contenuta, quali la consultazione delle banche reperibili sul web, l'allineamento delle sequenze, l'evoluzione molecolare, l'identificazione e ricerca di pattern funzionali, e la predizione delle strutture proteiche. Parallelamente, saranno illustrati e sarà possibile progettare protocolli diagnostici da testare in laboratorio usando e tecniche molecolari attualmente tra le più innovative, quali la droplet digital PCR (ddPCR) e la PCR quantitativa in tempo reale (RT-qPCR).

Alla fine del corso lo studente dovrà aver maturato la capacità di utilizzare i principali strumenti bioinformatici per l’analisi dei genomi e sarà in grado di applicarli per progettare protocolli diagnostici da impiegare con le attuali tecnologie molecolari.

Gli studenti saranno in grado di: a) acquisire le competenze per comprendere e approcciare con metodi bioinformatici l’analisi dei genomi di differente origine; b) acquisire le competenze per comprendere con autonomia di giudizio le potenzialità e i limiti dei test diagnostici molecolari; c) trasferire in modo chiaro ed esaustivo ad interlocutori, specialistici e no, le informazioni e idee utili allo studio a livello molecolare dei microrganismi.

Il Corso affronterà i seguenti argomenti:
• Concetti e principi della bioinformatica. Il corso fornirà gli strumenti metodologici per l’analisi di singoli geni o interi genomi con un approccio alle banche dati di acidi nucleici, proteine e strutture. In dettaglio si descriveranno: le tipologie di files coinvolti nello studio dei dati ottenuti dal sequenziamento di prima generazione (metodo Sanger) Next Generation Sequencing (NGS) e Third generation sequencing (3GS) del genoma (DNA-Seq) e del trascrittoma (RNA-Seq); i metodi di allineamento delle sequenze; l’annotazione funzionale di geni e genomi; la genomica comparata, i metodi per l’analisi dell’arricchimento funzionale di gruppi di geni rispetto ai termini della Gene Ontology e rispetto ai pathway metabolici attivati in diverse condizioni fisiologiche e patologiche. Saranno affrontati studi di comunità microbiche mediante approccio Metagenomico. Esercitazioni su specifici argomenti saranno effettuate in laboratorio informatico (3 CFU).
• Metodi diagnostici molecolari applicati allo studio dei fitopatogeni. Il corso darà le nozioni teoriche necessarie per affrontare con disinvoltura le esercitazioni in laboratorio alle quali sarà dato ampio spazio. In dettaglio saranno illustrate e testate in laboratorio tecniche diagnostiche molecolari attualmente tra le più innovative, quali la droplet digital PCR, (ddPCR) e la PCR quantitativa in tempo reale (RT-qPCR) per lo studio di singoli geni (3 CFU).

La verifica finale verterà su un colloquio orale.

Lo studente, nel corso della prova orale, dovrà dimostrare: a) la conoscenza dei principali sistemi molecolari-bioinformatici per lo studio degli acidi nucleici; b) la conoscenza del funzionamento teorico e delle potenzialità pratiche dei metodi diagnostici testati durante le esercitazioni. Per superare la prova orale, lo studente dovrà dimostrare di possedere una complessiva conoscenza dei contenuti, esposti in maniera sufficientemente corretta con utilizzo di adeguata terminologia tecnico-scientifica, e di essere in grado di affrontare ragionamenti deduttivi che gli consentano di realizzare opportuni collegamenti all’interno della materia.

Attribuzione del voto finale in trentesimi. Il superamento dell'esame porterà a voti compresi tra 18 e 30 "cum laude".

La prova orale sarà articolata su quattro quesiti principali, ognuno dei quali sarà valutabile con un punteggio variabile fra 0 e 7,5 punti. La lode verrà attribuita agli studenti che, avendo conseguito la valutazione massima, abbiano dimostrato la completa padronanza della materia.

• Patologia vegetale molecolare; massimo Reverberi, Michelina Ruocco, Lorenzo Covarelli, Luca Sella.Ed. Piccin 2022. ISBN-13, ‎978-8829931415.
• Fondamenti di bioinformatica. 2018. Manuela Helmer Citterich, Fabrizio Ferrè, Giulio Pavesi, Graziano Pesole, Chiara Romualdi. ISBN-10. 880862112X ; ISBN-13. 978-8808621122 ; Editore. Zanichelli

Inoltre saranno messi a disposizione degli studenti copia elettronica delle diapositive utilizzate per il corso, integrate da opportuno specifico materiale didattico sulla piattaforma Moodle

Il corso sarà erogato in modalità technology enhanced (didattica a distanza integrativa della didattica frontale)