72568 - BIOCHIMICA DELLA SEGNALAZIONE CELLULARE CON LABORATORIO

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente possiede conoscenze approfondite dei principali meccanismi biochimici di segnalazione intracellulare e dell'interazione funzionale tra organelli. Acquisisce inoltre esperienza pratica delle principali tecniche di coltivazione di cellule in vitro e delle metodologie per studiare la vitalità/morte cellulare e l' efficienza energetica, sia in popolazioni cellulari che analizzando le funzioni cellulari in singola cellula in vivo mediante sonde fluorescenti. In particolare, lo studente è in grado di: - analizzare e discutere con padronanza argomenti di biochimica cellulare; - individuare le metodologie più efficaci per risolvere problemi biologici specifici; - effettuare analisi accurate per identificare alterazioni delle funzioni energetiche cellulari.

Contenuti

Lezioni frontali

Elementi e Piattaforme molecolari della segnalazione intracellulare: i) caratteristiche della segnalazione cellulare; ii) interazioni funzionali e strutturali tra i recettori 7TM e recettori tirosin chinasi e loro meccanismo di trasduzione; iii) l'organizzazione molecolare e la regolazione degli enzimi fosfolipasi C; iv) Ca²⁺ come un secondo messaggero universale e versatile: aspetti spazio-temporali; v) metodi per la misura in vivo dei livelli citosolici di Ca²⁺; vi) arrestina come esempio di piattaforma di comunicazione e segnalazione molecolare

I mitocondri e segnalazione cellulare:

1. Ultrastruttura e network mitocondriale: cristae mitocondriali come esempio di organizzazione sopramolecolare delle membrane biologiche; reticolo mitocondriale e sue caratteristiche morfologiche e funzionali; la dinamica mitocondriale: meccanismi molecolari e proteine coinvolte nella regolazione della fusione e della fissione; processo di controllo della qualità dei mitocondri o mitofagia; metodologie per l'analisi della struttura e della funzione dei mitocondri
2. Mitocondri come piattaforma di segnalazione mitocondriale: metaboliti versus oncometaboliti; pathways molecolari attivati da segnali mitocondriali: AMPK/mTOR e autofagia; HIF1a e adattamento ipossico.
3. Cross-talk di segnalazione tra mitocondri e reticolo endoplasmico: caratteristiche ultrastrutturali del sub compartimento MAMs e proteine coinvolte nel suo mantenimento e nella sua funzione cellulare; ruolo delle MAMs nell’omeostasi del calcio mitocondriale; sistemi di trasporto, struttura e funzione dell’uniporto del Ca²⁺; misura in vivo del Ca²⁺ mitocondriale tramite tecniche di bio-imaging; MAMs come piattaforma per la biosintesi di fosfolipidi tra reticolo endoplasmatico e mitocondri.

 

Laboratorio sperimentale

Il laboratorio sperimentale introdurrà gli studenti 1) all'uso di modelli cellulari per l'analisi di alcuni parametri biochimici e molecolari utilizzando saggi di vitalità cellulare, SDS-Page/Western blotting ed immunofluorescenza; 2) all'analisi e discussione dei dati ottenuti durante il laboratorio pratico.

 

 

Testi/Bibliografia

Supporti educativi necessari

Agli studenti verranno forniti riferimenti bibliografici (reviews e articoli scientifici) e il protocollo per il laboratorio sperimentale per un ulteriore approfondimento dei contenuti del programma. I supporti didattici saranno forniti in formato PDF e saranno disponibili per gli studenti sulla piattaforma IOL (https://iol.unibo.it/).

Supporti educativi consigliati

Il docente consiglia di consultare i seguenti libri di testo per chiarimenti/approfondimenti di concetti e principi di base della biochimica cellulare e strutturale: i) "Cellule" di Lewin et al; ii) "Struttura e funzione delle proteine" di Petsko e Ringe; iii) "Lehninger Principles of Biochemistry" di Nelson and Cox.

 

 

 

Metodi didattici

Il metodo di insegnamento utilizzato si basa su lezioni frontali durante le quali i contenuti del programma saranno illustrati e discussi utilizzando diapositive PowerPoint. La frequenza a tali lezioni non è obbligatoria, ma è altamente raccomandata in quanto i contenuti del programma saranno presentati e discussi dal docente con l'intera classe. Questo metodo di insegnamento faciliterà l'apprendimento dei contenuti e consentirà il raggiungimento delle conoscenze e abilità dell'intera classe. Gli studenti sono incoraggiati a comunicare al docente il prima possibile eventuali richieste specifiche via e-mail. Questo consentirà al docente di valutare quali strumenti di supporto didattico sono più adeguati per rendere il corso di formazione accessibile a tutti gli studenti.

Durante l'esperienza pratica, gli studenti saranno supervisionati dal docente e dal tutor accademico responsabile, con una discussione costante relativa all’esperienza sperimentale allo scopo di chiarire gli approcci analitici, i singoli esperimenti effettuati e le metodologie utilizzate. L'esperienza pratica in laboratorio prevede 1-2 studenti per posizione di lavoro utilizzando diverse apparecchiature di laboratorio. Gli studenti sono incoraggiati a comunicare al docente il prima possibile eventuali richieste specifiche via e-mail. Questo consentirà al docente di valutare quali strumenti di supporto didattico sono più adeguati per rendere il corso di formazione accessibile a tutti gli studenti. La frequenza al laboratorio è obbligatoria

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La modalità di verifica dell’apprendimento relativo alle lezioni frontali e all'esperienza pratica in laboratorio, consisterà in un colloquio in cui sono previste 3-4 domande al fine di verificare e valutare la conoscenza dello studente dei contenuti sviluppati e discussi durante le lezioni e il laboratorio sperimentale. Inoltre, sarà valutata la capacità dello studente di integrare e collegare i diversi argomenti con particolare attenzione per la padronanza della terminologia scientifica/tecnica e per l'esposizione corretta e accurata. Per ottenere un voto finale di 30/30 con lode, lo studente deve dimostrare di conoscere a fondo tutti gli argomenti trattati durante le lezioni. Inoltre, lo studente deve spiegare e integrare gli argomenti con proprietà di linguaggio scientifico e tecnico. Per ottenere un voto finale di 30/30, lo studente deve spiegare i contenuti trattati durante le lezioni e mostrare la capacità di integrarli correttamente con proprietà di linguaggio scientifico. Il voto finale sarà scalato da 30/30 a 18/30 in base al numero di domande a cui lo studente è in grado di rispondere e alla sua capacità di integrare gli argomenti con proprietà di linguaggio scientifico e tecnico. In particolare, per ottenere il voto minimo di 18/30 lo studente deve dimostrare di avere una conoscenza di base di tutti i contenuti discussi durante le lezioni e non essere in grado di integrarli con proprietà di linguaggio. Il voto sarà considerato valido entro l'anno solare.

Strumenti a supporto della didattica

I contenuti delle lezioni frontali e della parte sperimentale di laboratorio verranno presentati utilizzando diapositive PowerPoint e saranno discussi con l'intera classe attraverso adeguati supporti didattici. Gli studenti sono incoraggiati a comunicare al docente il prima possibile eventuali richieste specifiche via e-mail. Questo consentirà al docente di valutare quali strumenti di supporto didattico sono più adeguati per rendere il corso di formazione accessibile a tutti gli studenti. 

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Anna Maria Porcelli