Obiettivi Formativi

Fornire allo studente i principi teorico-pratici delle principali metodiche per l’identificazione, l’isolamento, e lo studio strutturale e funzionale delle macromolecole biologiche, nonché strumenti intellettuali per l'analisi dei risultati e per la loro descrizione.

Metodi didattici

L’insegnamento nella sua totalità prevede lezioni frontali in aula e attività di laboratorio volte all’approfondimento pratico delle nozioni impartite. Il corso si avvale della combinazione di 54 ore: (5CFU) di lezioni frontali e di 24 ore (2 CFU) di laboratorio. Le lezioni frontali si svolgeranno con ausilio di lavagna e video proiettore. Gli Studenti possono porre domande in qualsiasi momento. Le attività di laboratorio saranno svolte in appositi locali adibiti allo scopo dove gli studenti familiarizzeranno con le comuni attrezzature e tecniche di un laboratorio biochimico.

Prerequisiti

Sono necessarie solide basi di Fisica, Chimica e Biochimica e conoscenze inerenti alla struttura base delle proteine e degli enzimi

Verifiche dell'apprendimento

Esame orale che prevede la formulazione di almeno tre domande. Lo studente deve rispondere esaurientemente a tutte le domande formulate. Il voto è funzione della maturità e competenza dimostrata dallo studente nell’esposizione delle risposte fornite alle domande formulate.

Programma del Corso

Elementi di base per la sicurezza e lo svolgimento dell’attività di laboratorio in biochimica. Studi in vivo e in vitro. pH e tamponi. Scelta di un tampone per la sperimentazione biologica. Isolamento e purificazione di componenti subcellulari. Scelta del sistema biologico. Ingegnerizzazione delle proteine per la purificazione. Isolamento dell'organo. Frazionamento cellulare (metodi di rottura di cellule e tessuti). Centrifugazione e separazione per centrifugazione. Principi base della sedimentazione. Centrifughe e loro uso. Rotori. Metodi di separazione nella centrifugazione preparativa. Centrifugazione differenziale. Centrifugazione in gradiente di densità. Scelta, efficacia ed applicazione dei vari rotori. Problemi di sicurezza connessi all'uso delle centrifughe. Dialisi. Tecniche spettroscopiche per l’identificazione e la quantificazione determinazione delle macromolecole biologiche e dei campioni biologici (spettroscopia UV-Visibile, fluorescenza, RAMAN, dicroismo circolare, spettroscopia infrarossa). Metodi cromatografici per la determinazione delle macromolecole biologiche e dei campioni biologici (in particolare cromatografia per assorbimento, di ripartizione, a scambio ionico, per esclusione molecolare, per affinità ed interazione idrofobica) . Tecniche elettroforetiche Classificazione dei metodi elettroforetici. Elettroforesi in fase libera e zonale. Apparecchiatura per elettroforesi zonale Elettroforesi su gel. Elettroforesi su gel: PAGE, SDS-PAGE, Agarose. Western blotting : applicazioni biochimiche e diagnostiche. Elettroforesi bidimensionale. Elettroforesi capillare. Isoelettrofocalizzazione: principi , apparecchiatura e metodi. Immunochimica, principi e tecniche (immunoprecipitazione e immunodiffusione, immunoelettroforesi, E.L.I.S.A.). Determinazione quali-quantitativa delle proteine( metodi spettroscopici diretti o indiretti come i metodi di Lowry, Bradford, Biureto, Kyeldahl). Metodi per la determinazione dell’attività enzimatica. Studi sulla struttura delle proteine. Determinazione della composizione aminoacidica delle proteine: Idrolisi acida, alcalina, enzimatica. Fondamenti di proteomica e metabolomica Esempi di progettazione ed esecuzione pratica di esperimenti basandosi sulle principali tecniche di separazione, identificazione, e caratterizzazione delle macromolecole.