BIOCHIMICA E BIOLOGIA MOLECOLARE FUNZIONALI

Portare lo studente ad essere in grado di conoscere i rapporti struttura/funzione nelle principali macromolecole biologiche al fine di poter applicare le stesse in ambito biotecnologico (industriale, diagnostico, terapeutico, ecc.). In tale contesto il modulo porterà lo studente alla conoscenza delle principali metodologie per lo sviluppo di organismi geneticamente modificati (microrganismi, animali e vegetali) sia per scopi di ricerca in ambito biomedico che per il loro impiego nel settore agro-industriale. Inoltre, lo studente acquisirà dimestichezza con i principali “database” e i software di bioinformatica utili per l’analisi strutturale e funzionale di geni e proteine.  Infine, il corso intende trasferire allo studente le principali metodologie per il controllo della presenza di modificazioni genetiche, proteiche e metaboliche in diverse matrici (cellule, tessuti, campioni biologici, alimenti, ecc.).

Applicazioni industriali e biomediche di proteine ed enzimi ricombinanti. Produzione biotecnologica di molecole di interesse farmaceutico o industriale. La immunoterapia dei tumori. Farmaci biologici e anticorpi monoclonali nella terapia del tumore e di altre patologie. Metodi di stabilizzazione delle proteine ricombinanti. Forze che stabilizzano la struttura delle proteine; strategie per il loro impiego biotecnologico. Metodi sperimentali per lo studio dei rapporti struttura e funzione nelle proteine e macromolecole biologiche. Esempi di strategie di proteomica strutturale applicata allo studio delle funzioni/disfunzioni cellulari. Applicazioni bioinformatiche per lo studio delle macromolecole biologiche. I lipidi bioattivi e le membrane biologiche: rapporti struttura/funzione e applicazioni biotecnologiche. Principi fondamentali della PCR. Principi e applicazioni della metodica CRISPR per lo studio strutturale e funzionale delle proteine. Metodi di transfezione e produzione di proteine ricombinanti (e.g. lentivirus, baculovirus, ecc.) Organismi geneticamente modificati (OGM): definizione. Principali metodi per l’ottenimento di organismi geneticamente modificati (microrganismi, animali, piante): applicazioni biotecnologiche. Esempi di patologie studiate con proteine ricombinanti e modelli animali (patologia di Alzheimer, fibrosi cistica, encefalopatie spongiformi, amiloidosi, ecc.) e ruolo di alterazioni proteiche o lipidiche. Metodi di analisi dei prodotti di espressione dei transgeni. Aspetti di sicurezza ambientale e sanitaria e normative vigenti. Stato dell’arte sullo sviluppo e sull’impiego di OGM in campo agroalimentare, zootecnico e di ricerca. Aspetti di sicurezza ambientale e di salute derivanti dall’impiego di OGM. Cenni sulle normative vigenti in campo europeo, nazionale ed internazionale.

1. COZZANI, E. DAINESE Biochimica degli Alimenti e della Nutrizione, Ed.PICCIN, 2006.
2. PRIMROSE, R. TWYMAN, B. OLD, Ingegneria genetica, Principi e Tecniche, Zanichelli, 2004.

 

-Biotecnologia Molecolare di Glick BR and Pasternak JJ Zanichelli Editore

• DNA Ricombinante di Watson J. et al. Zanichelli Editore

-Biologia Molecolare del gene di Watson J. et al. Zanichelli Editor

-Principles of Gene Manipulation and Genomics di Primrose SB and Twyman RM Blackwell Publishing.

SLIDES E ARTICOLI SCIENTIFICI CONSEGNATI A LEZIONE