PRINCIPI DI SCIENZE “OMICHE”
Introduzione:
• Scienze “omiche” e biologia dei sistemi complessi.
• La rivoluzione dell'ipotesi a posteriori e la ricerca di nuove ipotesi.
• Cosa sono le scienze “omiche”?.
• Dalle proteine alla proteomica, dai metaboliti alla metabolomica e dai lipidi alla lipidomica.
• Relazione tra la proteomica e le altre scienze post-genomiche.
Piattaforme tecnologiche:
• Preparazione del campione (piante, batteri, animali): preparazione dell’estratto proteico per analisi DIGE, linee generali di preparazione dei campioni per analisi LC-MS.
• Analisi dell’espressione proteica, di metaboliti e di lipidi mediante tecniche elettroforetiche
o Applicazioni dell’ SDS-PAGE e dell’IEF alla proteomica, metabolomica e lipidomica.
o DIfferential Gel Electrophoresis (DIGE), 2D-DIGE a saturazione
o Elettroforesi capillare (CE), elettroforesi bidimensionale (2DE).
o Applicazioni della 2-DE in proteomica: limiti e prospettive.
o Elettroforesi Blu Nativa su gel di poliacrilammide (Blue Native PAGE).
o Clear Native PAGE (CN-PAGE).
o Elettroforesi ‘gel free’
o Elettroforesi su acetato di cellulosa
• Metodi di rivelazione post analisi: Colorazione inversa, Coloranti fluorescenti, Analisi d’immagine per tecnologie multiplexing
• Metodi di rivelazione di modifiche post-traduzionali in spettrometria di massa:
o Glicosilazione, Fosforilazione, Nitrazione, Carbonilazione
• Analisi dell’espressione proteica mediante tecniche cromatografiche:
o Approccio proteomico Bottom-up
o Approccio proteomico Middle-down
o Approccio proteomico top-down
o Separazioni multidimensionali
• Spettrometria di massa: introduzione e concetti di risoluzione ed accuratezza
o Le sorgenti più impiegate in ambito proteomico: MALDI, ESI
o Le sorgenti più impiegate in campo metabolomico: EI
o Le sorgenti più impiegate in campo lipidomico: ESI, MALDI
o Gli analizzatori: quadrupolari, TOF, e trappole ionica, ORBITRAP, ibridi
• La spettrometria di massa tandem (MS\MS)
Metodi quantitativi: sistemi di cromatografia liquida (LC) a fase inversa (RP) accoppiata ad analisi di spettrometria di massa.
o Strategie di quantificazione relativa basate sulla marcatura con isotopi stabili (iTRAQ, SILAC spike-in, Super-SILAC e organismi SILAC, ICAT, O18)
o Strategie di quantificazione relativa senza marcatura (metodiche “label-free”: intensity-based e spectral-counting, calcolo del PAI e dell’emPAI).
o Proteomica , metabolomica e lipidomica quantitativa mirata: SRM
Tecniche accoppiate: GC-MS, EC-MS, LC-MS\MS, MudPIT


Anna Maria Timperio

Non essendo ancora in commercio un testo specifico, l'insegnante avrà cura di segnalare articoli e riviste opportune nel corso dell'anno.