Biologia molecolare e cellulare

Università degli Studi di Pisa
A Pisa

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  • Laurea
  • Pisa
Descrizione

La Laurea Magistrale in Biologia Molecolare e Cellulare completa la formazione nelle discipline biologiche iniziata con la laurea di primo livello in Scienze Biologiche. Questo corso di laurea ha l’obiettivo di formare laureati esperti con una preparazione di punta nell’ambito della biologia molecolare, con un’approfondita conoscenza delle metodologie inerenti alla ricerca, e delle tecniche di acquisizione, analisi ed elaborazione dei dati.
I laureati magistrali in Biologia Molecolare e Cellulare dovranno: avere padronanza del metodo scientifico di indagine su sistemi biologici; avere acquisito una solida preparazione culturale negli aspetti molecolari della moderna biologia di base; possedere una profonda conoscenza delle basi molecolari e cellulari dei sistemi biologici, delle molecole e macromolecole che partecipano alla organizzazione della cellula, del loro metabolismo e delle loro interazioni, del funzionamento dei geni e del modo con cui essi regolano i processi cellulari, inclusi il differenziamento cellulare e lo sviluppo degli organismi, della biologia delle cellule staminali; possedere una profonda conoscenza della organizzazione cellulare; avere una conoscenza a livello molecolare dei segnali biochimici intracellulari ed intercellulari, delle vie di trasduzione del segnale, e dei meccanismi di trasporto; avere acquisito le basi dei moderni metodi di indagine molecolare a livello biochimico, genetico, microbiologico, incluse le tecniche di purificazione e analisi delle biomolecole, le biotecnologie cellulari, le tecnologie del DNA ricombinante ed i metodi di transgenesi; possedere avanzate conoscenze di fisica e chimica e buone competenze computazionali, bio-informatiche e matematico-statistiche; conoscere le normative relative alla bioetica, alla tutela delle invenzioni e alla sicurezza nel settore biotecnologico. Il Corso di Laurea magistrale è caratterizzato da una...

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Pisa
Lungarno Antonio Pacinotti, 43 , 56122, Pisa, Italia
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Biologia molecolare

Programma

  • Biochimica cellulare (9 cfu)

    • Il principale obbiettivo formativo sarà lo studio degli aspetti molecolari dei principali meccanismi cellulari con particolare attenzione alla funzione svolta dalle proteine.

      Il corso, che presuppone buone conoscenze di base sulla struttura e funzione delle proteine e sull'organizzazione delle cellule eucariotiche, prenderà in esame i principali meccanismi di regolazione della funzione proteica nel contesto cellulare. Speciale rilievo verrà dato alle strategie sperimentali impiegate nell'analisi molecolare dei processi cellulari, ed alla struttura e meccanismi d'azione dei componenti proteici coinvolti.
  • Biologia Molecolare 2 (6 cfu)

    • Conoscenza dei meccanismi che controllano l’espressione genica a livello trascrizionale e post-trascrizionale negli eucarioti. Studio delle strategie sperimentali che hanno permesso la comprensione dei meccanismi molecolari trattati.

      Regolazione dell’espressione genica negli eucarioti Ruolo della cromatina. Trasporto nucleo-citoplasmatico di mRNA, RNA editing, RNA interference, microRNA, controllo della stabilità, della traduzione e della localizzazione degli mRNA. Segnali e meccanismi di localizzazione per proteine nucleari, di membrana e secrete. Tecniche utilizzate nell’analisi del controllo post-trascrizionale dell’espressione genica.
  • Corso avanzato di Biologia Cellulare (6 cfu)

    • Il corso si propone di approfondire importanti aspetti della biologia della cellula eucariotica.
      In particolare verranno trattati i meccanismi molecolari che regolano il ciclo cellulare, l’ invecchiamento e la morte cellulare programmata e le alterazioni di queste funzioni in cellule tumorali. Verranno inoltre affrontati aspetti relativi alla struttura e funzione della matrice extracellulare ed ai fenomeni di adesione e migrazione cellulare.
  • Microbiologia molecolare (6 cfu)

    • Obiettivi del corso: Acquisizione delle basi teoriche di metodologie molecolari applicabili alla generazione di ceppi ricombinanti, rilevamento di microrganismi e dei loro rapporti filogenetici, produzione di nuove molecole e vaccini ricombinanti.

      Scopo del corso è fornire le nozioni teorico-pratiche di metodologie molecolari microbiologiche. Verranno approfondite: (i) basi molecolari del trasferimento genico e generazione di ricombinanti; (ii) criteri di sistematica molecolare dei microrganismi ed analisi delle loro relazioni filogenetiche; (iii) sistemi molecolari innovativi per la rilevazione di batteri, virus e funghi da campioni biotici e non. Strategie per la produzione di farmaci antimicrobici e vaccini ricombinanti.
  • Biostatistica (6 cfu)

    • Fornire gli strumenti per impostare un appropriato disegno dell'esperimento, per gestire in modo adeguato i risultati ottenuti, per verificare le ipotesi di partenza

      Introduzione alla statistica descrittiva; cenni sulla teoria delle probabilità; statistica inferenziale: le principali distribuzioni di probabilità e stima dei parametri; distribuzioni campionarie; test di ipotesi, errori di I e II specie; inferenza sulle medie, sulle proporzioni; analisi della varianza ad uno e due criteri, e concetto di interazione, regressione e correlazione lineare semplice; cenni di statistica non parametrica. Cenni sui principale studi e misure epidemiologiche.
  • Bioinformatica (3 cfu)

    • Il corso si propone di far apprendere l’uso dei principali strumenti bioinformatici di ausilio alla ricerca in biologia molecolare.

      Elementi di Teoria dell’informazione e di teoria algoritmica dell’Informazione. Bioinformatica orientata alle sequenze: banche dati di sequenze, ricerche per soggetto, allineamenti e multiallineamenti, ricerche per omologia. Banche dati di sequenze genomiche. Analisi di sequenze genomiche (predizioni di sequenze coding, di introni, di sequenze regolatrici). Bioinformatica orientata alle strutture: rapporto struttura/funzione nelle proteine, predizione di strutture IIarie, predizione di strutture IIIarie, banche dati strutturali. Bioinformatica orientata alle funzioni: banche dati funzionali (genomica funzionale, proteomica), reti di controllo genico, reti metaboliche.
  • Cellule staminali (6 cfu)

    • Lo scopo del corso è quello di fornire un’introduzione alla biologia di base delle cellule staminali ed enfatizzare fondamentali progressi recentemente ottenuti dalla ricerca in questo campo, incluse applicazioni pratiche e potenzialità future. Le cellule staminali hanno la capacità di dare origine a tutti i tessuti dell’uomo e questo apre grandi potenzialità per la rigenerazione dei tessuti e degli organi persi per traumi o malattie. Per realizzare questo potenziale è necessario conoscre I meccanismi fondamentali che permettono ad una cellula staminale di generare progenie con destini differenziativi diversi.

      Questo corso includerà un ampio spettro di argomenti rilevanti alla biologia delle cellule staminali Caratteristiche molecolari delle cellule staminali e il loro differenziamento in tipi cellulari specifici. Potenzialità e caratteristiche di cellule staminali somatiche ed embrionali. Possibilita’ di convertire cellule differenziate in cellule staminali pluripotenti (iPS). Studio delle cellule staminali in modelli animali.
  • Biologia della riproduzione (3 cfu)

    • Il corso si propone di illustrare gli eventi cellulari e molecolari che regolano la riproduzione, esaminati in diversi organismi modello con particolare riguardo ai Vertebrati ed anche all’uomo. Le basi molecolari della determinazione del sesso, dello sviluppo dell’apparato riproduttore e dei fenomeni di fecondazione verranno trattate anche con attenzione a problematiche applicative come la fecondazione in vitro.

      Meccanismi molecolari di specificazione delle cellule germinali, analizzati in differenti organismi modello. Segregazione asimmetrica di determinanti della linea germinale. Aspetti molecolari della migrazione delle PGC (cellule germinali primordiali). Riprogrammazione epigenetica durante lo sviluppo precoce di Mammiferi: demetilazione attiva e passiva. Regolazione genica della determinazione del sesso in Drosophila, Caenorhabditis elegans, Xenopus e Mammiferi, uomo incluso. Apparato riproduttore maschile e femminile. Ovogenesi e spermatogenesi. Regolazione ormonale della gametogenesi e della fecondazione. Aspetti applicativi: tecniche di fecondazione assistita.
  • Analisi Genetiche e Genomiche (6 cfu)

    • Imparare i metodi di indagine genetica e approfondire i metodi di analisi del genoma. Il corso ha anche come obiettivo quello di aiutare a riflettere sull’importanza e sul significato della variabilita’ genetica.

      Il corso si incentra prevalentemente sui metodi di analisi molecolare per l’amplificazione, la genotipizzazione e lo studio del DNA, sui metodi di indagine della suscettibilita’ genetica e sul significato della variabilita’ genetica (prevalentemente applicata all’uomo).
  • Biologia molecolare e cellulare delle piante (6 cfu)

    • Il corso si propone di fornire conoscenze di tipo molecolare relativamente alle cellule e agli organismi vegetali. Verranno, inoltre fornite indicazioni sulle principali metodiche di manipolazione dell’espressione genica e di colture vegetali.

      Colture di cellule e tessuti vegetali e loro vie potenziali di crescita e differenziamento: induzione, mantenimento e caratterizzazione del callo e di sospensioni cellulari. Colture di protoplasti ed ibridazione somatica. Vari metodi di trasferimento genico. Geni marcatori e geni reporter. Proteine ricombinanti. Miglioramento genetico delle piante: pratiche convenzionali e tecnologia del DNA ricombinante.
  • Genetica Molecolare (6 cfu)

    • Il corso si propone di consolidare le conoscenze sulla funzione dei geni e l'importanza che rivestono nel controllo della stabilità dell'informazione genetica e come tali meccanismi siano stati caratterizzati. Sarà approfondito l’aspetto genetico-molecolare di alcuni argomenti già trattati a livello più elementare nel corso di Genetica (mutazione, ricombinazione, riparazione del DNA e meccanismi epigenetici) facendo riferimento, in particolare, a come tali processi modulino l’espressione genica. Per alcuni dei processi molecolari di cui sopra, si porrà particolare attenzione alla funzione svolta da alcuni geni-chiave di rilevante importanza per l'uomo. In aggiunta, verranno proposti e discussi alcuni recenti lavori della letteratura scientifica che riguardano un particolare e specifico aspetto di una delle tematiche trattate.
  • Scelta libera (9 cfu)

    • Le attività consigliate sono quelle del gruppo GR1, per altre scelte devono essere approvate dal consiglio di corso di studio.
  • 48 cfu a scelta nel gruppo Gruppo

    • Tesi di Laurea Magistrale
    • Tesi di Laurea Magistrale A (48 cfu)

      • L’attività formativa prevede la stesura di una tesi di laurea magistrale che descrive un lavoro sperimentale originale svolto dallo studente seguito da un relatore (scelto dallo studente tra i membri del consiglio di corso di laurea o di altre strutture convenzionate) e da due correlatori (assegnati dal consiglio di corso di laurea).
    • Tesi di Laurea Magistrale B (23 cfu)

      • L’Attività di internato di tesi prevedono la stesura di una tesi di laurea magistrale che descrive un lavoro sperimentale originale svolto dallo studente sia durante il tirocinio che nel periodo successivo seguito da un relatore (scelto dallo studente tra i membri del consiglio di corso di laurea o di altre strutture convenzionate) e da due correlatori (assegnati dal consiglio di corso di laurea).
    • Tirocinio (25 cfu)

      • L’attività formativa prevede un tirocinio di 25 CFU propedeutico alla tesi di laurea da svolgersi sotto la guida di un tutor interno che sarà anche relatore della tesi

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