Corso di laurea: Biologia sperimentale e bioinformatica
A.A. 2022/2023 
Conoscenza e capacità di comprensione
Il percorso formativo conferirà al laureato in Biologia Sperimentale e Bioinformatica conoscenze approfondite e competenze culturali integrate tra la bioinformatica e vari settori centrali della biologia, come quello biomolecolare, biochimico, genetico ed ecologico-evoluzionistico.
Tutti gli insegnamenti faranno acquisire allo studente il rigore del metodo scientifico sperimentale e le capacità di ragionamento logico-deduttivo.
Saranno acquisite conoscenze approfondite nella gestione di dati high-throughput, nell’analisi e caratterizzazione delle macromolecole biologiche, di genomi-trascrittomi-proteomi-interattomi, e in aree più specialistiche della biologia, con riferimento a meccanismi molecolari per la comprensione del funzionamento degli organismi viventi e a tecnologie emergenti per l’interpretazione di fenomeni biologici.
Queste conoscenze e capacità consentono agli studenti di elaborare e applicare idee originali, anche in un contesto di ricerca.
Le conoscenze saranno acquisite dagli studenti durante le lezioni in aula, con attività pratiche in laboratorio e in campo.
Approfondimenti a carattere seminariale su temi specifici, con esperti esterni o proposti dagli studenti stessi a partire dall'analisi della letteratura internazionale tecnico-scientifica, amplieranno il quadro di conoscenze sviluppato dalla classe in un ambiente collaborativo e dinamico.
Le attività di laboratorio, serviranno a far conoscere gli strumenti utilizzati per l'analisi dei sistemi biologici al fine di una loro corretta gestione e valorizzazione.
La verifica del raggiungimento dei risultati di apprendimento sarà effettuata attraverso varie modalità tra cui, in genere, esami orali e scritti, prove in itinere, relazioni sulle attività di laboratorio e discussioni di articoli scientifici.
L'insieme delle attività didattiche teorico-pratiche fornisce allo studente la possibilità di accrescere le proprie conoscenze e di sviluppare la propria capacità di comprensione.Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Sulla base delle conoscenze acquisite durante il percorso di studio, i laureati magistrali sapranno tradurre sul piano pratico e applicativo le conoscenze teoriche avendo acquisito capacità critiche e metodologiche per la risoluzione di specifici problemi biologici (problem solving attitude).
La capacità di applicare conoscenza e comprensione è raggiunta dagli studenti grazie alle esercitazioni di laboratorio e alle attività pratiche collegate.
Questi obiettivi possono essere conseguiti mediante lo svolgimento di esercitazioni individuali in cui ogni studente è in grado di verificare le conoscenze acquisite, comprendendone l'applicazione tramite protocolli di laboratorio, sotto la supervisione del docente e di esercitatori che vengono affiancati al docente nel caso di numerosità elevata.
Le verifiche delle attività di laboratorio possono essere attuate oralmente o mediante la valutazione di relazioni scritte sui protocolli sperimentali ed i risultati ottenuti dal singolo studente.
La capacità di applicare le conoscenze acquisite con la frequentazione delle attività didattiche disciplinari sarà verificata anche durante la preparazione della tesi di laurea.Autonomia di giudizio
Il laureato magistrale in Biologia Sperimentale e Bioinformatica acquisirà autonomia nella: (i) programmazione e conduzione di esperimenti, compresa la progettazione dei tempi e modalità di valutazione dei risultati per razionalizzarli in un modello interpretativo; (ii) formulazione di problemi scientifici e capacità di proporre idee e soluzioni; (iii) capacità di reperire e vagliare fonti di informazioni bibliografiche.
L'acquisizione di autonomia di giudizio sarà stimolata in tutte le unità didattiche attraverso la valutazione, interpretazione e rielaborazione di dati di letteratura, o tramite la proposizione di attività seminariali organizzate dal Dipartimento o dall'Ateneo.
La verifica di questo apprendimento sarà operata in occasione delle prove in itinere, degli esami al termine delle attività formative e della prova finale.
Abilità comunicative
Il laureato in Biologia Sperimentale e Bioinformatica avrà acquisito adeguate competenze e strumenti per la comunicazione, anche con sistemi multimediali, del pensiero scientifico; inoltre, durante lo svolgimento della tesi di laurea magistrale gli studenti acquisiscono la capacità di elaborare e presentare progetti di ricerca, nonché di illustrarne i risultati.
Il laureato magistrale possiede le seguenti abilità:
- capacità di effettuare autonomamente osservazioni ed esperimenti anche attraverso un approfondito ed intenso uso delle risorse bioinformatiche;
- trasmissione e divulgazione ad alto livello dei risultati delle proprie ricerche;
- interazione comunicativa in un contesto lavorativo, acquisita prevalentemente attraverso l'attività di tirocinio;
- propensione al lavoro di gruppo e alla condivisione dei risultati.
Queste abilità verranno conseguite attraverso: (i) la stimolazione da parte dei docenti ad un dialogo durante le lezioni frontali; (ii) utilizzo di seminari specialistici con docenti ed esperti italiani e/o stranieri; (iii) strumenti offerti dal web.
Le abilità comunicative saranno verificate in occasione delle prove di verifica in itinere, degli esami al termine delle attività formative e della prova finale.
Capacità di apprendimento
I laureati magistrali in Biologia Sperimentale e Bioinformatica avranno acquisito capacità di studio e di apprendimento auto-diretto ed autonomo, non solo in riferimento alle conoscenze tradizionali, ma anche con strumenti tecnologici avanzati.
Infatti, essi avranno l'opportunità di consultare applicazioni web e banche dati specialistiche, di apprendere tecnologie innovative e di acquisire strumenti conoscitivi avanzati per l'aggiornamento continuo delle conoscenze.
Queste capacità saranno realizzate sia nella creazione di programmi di insegnamenti in cui tali obiettivi vengono affrontati e sviluppati, ma anche durante lo svolgimento della prova finale.
Le capacità di apprendimento saranno verificate in occasione delle prove in itinere, degli esami al termine delle attività formative e della prova finale.
Requisiti di ammissione
Per essere ammessi al Corso di Laurea magistrale in Biologia Sperimentale e Bioinformatica occorre essere in possesso di diploma di laurea di primo livello nella classe L-13 o altro titolo acquisito all'estero e riconosciuto idoneo in base alla normativa vigente.
Per i laureati di altre classi, è richiesto il conseguimento di:
- almeno 12 CFU nei settori scientifico-disciplinari (SSD) di MAT e FIS
- almeno 12 CFU nei settori scientifico-disciplinari (SSD) di CHIM/01-03, CHIM/06
- un minimo di 36 CFU complessivi in almeno 6 dei seguenti settori scientifico-disciplinari (SSD): BIO/02, BIO/06, BIO/07, BIO/09, BIO/10, BIO/11, BIO/13, BIO/18; potranno essere considerati anche CFU acquisiti in discipline di settori appartenenti ad altre aree scientifiche, ma con contenuti equivalenti a quelli degli insegnamenti di base nei settori sopra elencati.
L'ammissione è altresì subordinata all'accertamento dell'adeguata preparazione personale che verrà effettuato mediante un colloquio di valutazione svolto dalla Commissione Didattica del CdS.
Il calendario dei colloqui viene pubblicato annualmente sul sito web di Dipartimento.
Prova finale
La prova finale prevede un periodo di attività di ricerca da svolgersi presso i laboratori afferenti al Corso di Laurea magistrale o in altre strutture interne o esterne al Dipartimento di Scienze Ecologiche e Biologiche.
Durante il lavoro sperimentale, lo studente acquisirà conoscenze sulle metodologie sperimentali e sul metodo di indagine scientifico, nonché di analisi ed elaborazione dei dati.
Per la tipologia del percorso formativo e della figura professionale formata, l'originalità della tesi deve essere intesa come risultato di una attività sperimentale.
Nel corso del lavoro di preparazione, lo studente dovrà anche svolgere lavoro di ricerca bibliografica sull'argomento, nei testi scientifici e su riviste specializzate.
L'elaborato originale finale verrà predisposto sotto la guida di un docente Relatore e verrà discusso di fronte ad una Commissione di Laurea con le modalità previste dal Regolamento Didattico del CdS.Orientamento in ingresso
Le attività di orientamento e tutorato sono svolte, previo opportuno coordinamento con il Presidente del CdS, da docenti delegati, da studenti dei corsi di laurea magistrale e del dottorato di ricerca (secondo il DL del 9 maggio 2003, n.
105) e/o da figure qualificate opportunamente selezionate.
Durante le attività di orientamento in ingresso rivolte agli studenti delle Scuole di Istruzione Secondaria Superiore, ci si propone di far conoscere anche i CdL magistrali incardinati presso il Dipartimento di modo da rendere chiara fin da subito la filiera didattica nelle scienze della vita agli studenti che si trovano in prossimità della scelta del corso di laurea post-diploma.
In allegato è riportata in dettaglio l'attività di orientamento svolta relativamente ai CdL del DEB nel periodo compreso fra Maggio 2020 e Marzo 2021.
Inoltre, per gli studenti del primo anno-immatricolati al CdL in Biologia Cellulare e Molecolare, è organizzata una giornata di presentazione dei singoli corsi di insegnamento e delle attività di ricerca che si svolgono a latere degli stessi.
I docenti, quindi, oltre ad illustrare gli argomenti che verranno trattati all'interno del proprio insegnamento, presentano le loro linee di ricerca di punta e le collaborazioni di ricerca in essere, sia esterne che interne all'Ateneo, fornendo una panoramica di possibili sbocchi futuri.
Questa giornata di presentazione ha anche lo scopo di orientare i discenti nella scelta dei possibili laboratori dove svolgere il periodo di lavoro sperimentale necessario alla preparazione della tesi di Laurea.
Il Corso di Studio in breve
Obiettivo principale del Corso di Laurea Magistrale in Biologia Sperimentale e Bioinformatica (BiSBio) è quello di preparare figure professionali di alto profilo culturale e metodologico, capaci di affrontare con approcci bioinformatici e sperimentali temi complessi propri di vari settori centrali della biologia, come quello biomolecolare, biochimico, genetico ed ecologico-evoluzionistico.
Il Corso di Laurea è organizzato in 2 anni che danno luogo a 120 CFU (Crediti Formativi Universitari) finali necessari per il conseguimento della laurea.
CONOSCENZE E COMPETENZE
Saranno acquisite conoscenze approfondite nella gestione di dati high-throughput per l’analisi e caratterizzazione delle macromolecole biologiche, di genomi-trascrittomi-proteomi-interattomi, e in aree più specialistiche della biologia, con riferimento a meccanismi molecolari per la comprensione del funzionamento degli organismi viventi e a tecnologie emergenti per l’interpretazione di fenomeni biologici.
SBOCCHI PROFESSIONALI
I laureati in Biologia Sperimentale e Bioinformatica potranno svolgere: (i) attività di ricerca applicata in campo biologico, biochimico, bioinformatico e genetico-biomolecolare in istituti di ricerca pubblici o privati e nelle Università; (ii) attività professionali e di progetto in ambiti correlati con le discipline biologiche nei settori dell'industria, della sanità o presso enti di servizi informatici e genomici, industrie informatiche operanti negli ambiti della produzione di software per applicazioni bioinformatiche o medico-cliniche; (iii) attività che prevedono l'applicazione delle conoscenze biologiche alla diagnostica chimico-clinica, a diagnosi in campo ecologico-ambientale e al miglioramento della qualità della vita e della salute in laboratori di ricerca e sviluppo.
Il laureato potrà accedere a corsi di studio di terzo livello, quali dottorato di ricerca o scuole di specializzazione, previo superamento degli esami per l'ammissione.
Con la laurea magistrale in Biologia Sperimentale e Bioinformatica si acquisiscono competenze analitiche e di ricerca proprie della professione del Biologo, alla quale si accede dopo superamento dell'esame di stato e iscrizione all'Ordine Nazionale dei Biologi.
Lo studente espliciterà le proprie scelte al momento della presentazione,
tramite il sistema informativo di ateneo, del piano di completamento o del piano di studio individuale,
secondo quanto stabilito dal regolamento didattico del corso di studio.
Percorso STANDARD
Primo anno
Primo semestre
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Insegnamento
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CFU
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SSD
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Ore Lezione
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Ore Eserc.
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Ore Lab
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Ore Studio
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Attività
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Lingua
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119641 -
PROGRAMMAZIONE
(obiettivi)
Il corso si propone di fornire concetti di base della programmazione nei linguaggi Python ed R, nonchè dell’introduzione all’ambiente Linux, in cui tali linguaggi possono essere utilizzati per sviluppare programmi per l’analisi e la gestione di enormi moli di dati biologici.
La capacità di lavoro in ambiente Linux e di sviluppo di programmi in Python ed R è considerata, nella comunità scientifica, un bagaglio indispensabile di conoscenze per:
• supportare lo studio e la ricerca nel campo delle scienze biomediche;
• affrontare e gestire l’analisi di enormi moli di dati biologici provenienti dalle attuali piattaforme sperimentali di tipo “High throughput”;
• acquisire gli strumenti per la modellazione dei big data biologici.
• acquisire competenze di calcolo HPC (High-Performance-Computing) per analisi di problemi biologici non risolvibili su risorse di calcolo standard.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI:
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE. Al termine dell’attività formativa lo studente sarà in grado di applicare le proprie conoscenze per progettare e sviluppare pipeline di analisi dei big data biologici in Python o in R in ambiente di calcolo linux sia su singolo nodo server sia su un cluster multinodo (HPC).
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Le conoscenze acquisite dagli studenti saranno utili per poter analizzare e manipolare i big data biologici allo scopo di comprendere e modellare i meccanismi molecolari contenuti nei dati stessi.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO.
Gli studenti dovranno essere in grado di interpretare criticamente i risultati ottenuti attraverso lo sviluppo e l’esecuzione dei programmi discussi a lezione, nonché scegliere il linguaggio di programmazione più adatto per perseguire un determinato obiettivo.
ABILITA’ COMUNICATIVE. Gli studenti dovranno avere la capacità di trasmettere le conoscenze acquisite in modo chiaro e comprensibile, ad esempio associando ad ogni programma sviluppato uno pseudo-codice, e dovranno dimostrare l’abilità di presentare i programmi ad utenti esterni attraverso della documentazione dettagliata.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO. Gli studenti dovranno essere in grado di descrivere gli argomenti fondamentali della Programmazione, in forma orale. Tale abilità verrà sviluppata mediante il coinvolgimento attivo attraverso discussioni orali in aula ed esercitazioni svolte nell’ aula informatica su temi specifici inerenti il corso.
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6
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INF/01
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32
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
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17461 -
PROTEOMICA E METABOLOMICA
(obiettivi)
Il corso intende fornire le basi teoriche della proteomica, dell’interattomica e della matabolomica quali discipline scientifiche rilevanti capaci di fornire utili informazioni strutturali e dinamiche riguardo al proteoma e al metaboloma. Il corso introdurrà gli studenti ai principi e agli approcci sperimentali, gli obiettivi formativi verranno raggiunti presentando agli studenti lo stato dell'innovazione nel settore specifico con una sostanziale presenza nei laboratori. Particolare attenzione sarà dedicata allo studio delle tecniche di spettrometria di massa per l’identificazione delle proteine, metaboliti e delle alterazioni dell’espressione proteica, consentendo pertanto di poter far luce sulla complessità biologica di un tessuto allo scopo di differenziare/identificare uno stato patologico da quello fisiologico.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenza e capacità di comprensione. Lo studente dovrà sviluppare la conoscenza dei principi di proteomica e di metabolomica. indispensabili per le analisi sperimentali e l'interpretazione dei risultati nel campo delle discipline biochimiche e biologiche molecolari.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicata. Lo studente verrà inoltre introdotto alla conoscenza delle principali classi di piccole molecole biologiche e metaboliti ed apprenderà le vie metaboliche di base attraverso cui queste molecole vengono degradate e sintetizzate. Avrà conoscenza dei principali metodi si separazione (2Dgel, HPLC) on line con spettrometri di massa ORBITRAP-MS\MS e avrà modo di utilizzare programmi bioinformatici per l’analisi dei dati, quali database di metaboliti e di sequenze per l'identificazione di proteine (MAVEN, SEQUEST, MASCOT, LIPID SEARCH, LIPID GATWAY, e METABOANALYST).
3) Autonomia di giudizio. Gli studenti saranno in grado di effettuare autonomamente osservazioni ed esperimenti nel settore della proteomica o metabolomica, inoltre avranno capacità di ragionamento critico e di valutazione dei dati per razionalizzarli in un modello interpretativo.
4) Abilità comunicative. Gli studenti saranno in grado di lavorare in gruppo e di comunicare in modo chiaro le proprie conoscenze o i risultati della propria ricerca.
5) Capacità di apprendere. Gli studenti dovranno apprendere in modo autonomo attingendo a testi avanzati in lingua italiana ed inglese che saranno forniti durante l'anno inoltre saranno in grado di eseguire ricerche bibliografiche anche di livello avanzato, selezionando gli argomenti rilevanti di proteomica e metabolomica.
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6
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BIO/11
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-
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16
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
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119643 -
BIOCHIMICA CELLULARE E TECNICHE BIOMOLECOLARI
(obiettivi)
L’insegnamento di BIOCHIMICA CELLULARE (MODULO A) E TECNICHE BIOMOLECOLARI (MODULO B) intende fornire agli studenti (i) conoscenze teoriche nell’ambito della biochimica cellulare, approfondendo i meccanismi che regolano il ciclo cellulare negli eucarioti, (ii) conoscenze teorico-pratiche in ingegneria proteica e conoscenze teorico-pratiche nell’ambito delle principali tecniche di biochimica e biologia molecolare applicate allo studio di geni e genomi, proteine e proteomi. Verranno affrontati approcci sperimentali, avvalendosi anche del supporto della bioinformatica, per affrontare temi complessi della biochimica e della biologia molecolare.
Nel dettaglio, per il MODULO A gli obiettivi riguardano:
1) approfondimento dei meccanismi biochimici e molecolari del controllo del ciclo cellulare negli eucarioti con particolare riguardo agli approcci sperimentali utilizzati per la sua delucidazione;
2) trasferire agli studenti elementi di ingegneria proteica che consentano la progettazione in silico di proteine ricombinanti attraverso tools bioinformatici, e in seguito, la loro espressione e purificazione utilizzando sia organismi procariotici che eucariotici. Questa ultima parte del corso prevede esercitazioni in laboratorio riguardanti il clonaggio di un gene eucariotico e la sua espressione in batteri.
Per il MODULO B gli obiettivi riguardano:
Trasferire agli studenti competenze specifiche per la manipolazione di acidi nucleici e proteine e la relativa analisi (tecniche di mutagenesi e genome editing, proteomica differenziale), per l'analisi dei livelli di espressione genica (qPCR, microarrays, trascrittomica differenziale) e della regolazione dell’espressione dei geni (studio delle modifiche epigenetiche e delle interazioni proteina-DNA), per lo studio dei pathways metabolici mediante l’analisi delle interazioni proteina-proteina. Saranno inoltre illustrati gli avanzamenti nel campo del sequenziamento di interi genomi e l’applicazione delle tecniche biomolecolari in ambito medico-diagnostico. Verranno utilizzati tools bioinformatici per predizioni in silico di interazione fra biomolecole, o come complementari per l’utilizzo delle tecniche trattate (per preparazioni di input o analisi di output). Sono infine previste esercitazioni di laboratorio riguardanti tecniche per lo studio di acidi nucleici e proteine.
b) RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenza e capacità di comprensione:
Al termine del corso gli studenti dovranno:
MODULO A: Avere conoscenza approfondita delle basi biochimiche e molecolari del controllo del ciclo cellulare negli eucarioti. Inoltre avranno appreso le tecniche in silico e sperimentali principali per la progettazione ed espressione di proteine ricombinanti in sistemi eterologhi. In generale avranno sviluppato la capacità di comprendere gli approcci sperimentali fondamentali per il conseguimento delle conoscenze.
MODULO B: Avere conoscenza approfondita dei principi alla base delle tecniche biomolecolari impiegate nel campo della ricerca di base e nelle indagini medico-diagnostiche; conosceranno approfonditamente le tecniche molecolari e avanzate e i relativi tools bioinformatici di supporto ad esse; conosceranno l’importanza della validazione statistica dei risultati di un esperimento e dei controlli che rendono un esperimento scientificamente affidabile.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Al termine del corso gli studenti:
MODULO A: Saranno stimolati ad utilizzare le conoscenze acquisite per la loro applicazione a problemi specifici, come la progettazione di nuove proteine con attività potenziata e/o più selettiva da utilizzare in vari campi di interesse (biomedico, agroalimentare etc.); saranno in grado di mettere in pratica le conoscenze acquisite per eseguire gli esperimenti pianificati durante le esercitazioni pratiche.
MODULO B: Saranno in grado di utilizzare le conoscenze acquisite per valutare ed interpretare i risultati di un esperimento, individuarne le criticità e ottimizzarlo valutando il possibile impatto delle variazioni dei parametri in gioco; saranno in grado di orientarsi fra le principali metodologie qualitative e quantitative, per selezionare quella più idonea allo studio del problema biologico in esame; sapranno svolgere a livello pratico gli esperimenti affrontati durante le esercitazioni.
3) Autonomia di giudizio
MODULO A e MODULO B: Gli studenti dovranno essere in grado di interpretare e discutere i lavori scientifici presentati durante il corso ed essere in grado di progettare ed esprimere nuove proteine con caratteristiche differenti. Gli studenti dovranno acquisire la capacità di comprendere e discutere criticamente i risultati sperimentali ottenuti in laboratorio ed utilizzarli come base di partenza per la pianificazione degli esperimenti successivi.
4) Abilità comunicative
MODULO A: Durante le lezioni gli studenti saranno stimolati alla discussione e al confronto delle opinioni per sviluppare anche le loro abilità comunicative che saranno verificate in occasione delle prove di verifica in itinere e degli esami al termine delle attività formative.
MODULO B: Gli studenti dovranno avere la capacità di trasmettere le conoscenze acquisite in modo chiaro e comprensibile, anche a persone non competenti, e dovranno dimostrare l’abilità di presentare l’informazione anche con schemi e formule.
5) Capacità di apprendere
MODULO A e MODULO B: Gli studenti dovranno essere in grado di descrivere temi scientifici inerenti il corso. Tale abilità verrà sviluppata mediante il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in aula ed esperienze pratiche durante le ore dedicate alle esercitazioni pratiche.
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BIOCHIMICA CELLULARE
(obiettivi)
L’insegnamento di BIOCHIMICA CELLULARE (MODULO A) E TECNICHE BIOMOLECOLARI (MODULO B) intende fornire agli studenti (i) conoscenze teoriche nell’ambito della biochimica cellulare, approfondendo i meccanismi che regolano il ciclo cellulare negli eucarioti, (ii) conoscenze teorico-pratiche in ingegneria proteica e conoscenze teorico-pratiche nell’ambito delle principali tecniche di biochimica e biologia molecolare applicate allo studio di geni e genomi, proteine e proteomi. Verranno affrontati approcci sperimentali, avvalendosi anche del supporto della bioinformatica, per affrontare temi complessi della biochimica e della biologia molecolare.
Nel dettaglio, per il MODULO A gli obiettivi riguardano:
1) approfondimento dei meccanismi biochimici e molecolari del controllo del ciclo cellulare negli eucarioti con particolare riguardo agli approcci sperimentali utilizzati per la sua delucidazione;
2) trasferire agli studenti elementi di ingegneria proteica che consentano la progettazione in silico di proteine ricombinanti attraverso tools bioinformatici, e in seguito, la loro espressione e purificazione utilizzando sia organismi procariotici che eucariotici. Questa ultima parte del corso prevede esercitazioni in laboratorio riguardanti il clonaggio di un gene eucariotico e la sua espressione in batteri.
b) RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenza e capacità di comprensione:
Al termine del corso gli studenti dovranno:
MODULO A: Avere conoscenza approfondita delle basi biochimiche e molecolari del controllo del ciclo cellulare negli eucarioti. Inoltre avranno appreso le tecniche principali sia in silico che sperimentali per la progettazione ed espressione di proteine ricombinanti in sistemi eterologhi. In generale avranno sviluppato la capacità di comprendere gli approcci sperimentali fondamentali per il conseguimento delle conoscenze.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Al termine del corso gli studenti:
MODULO A: Saranno stimolati ad utilizzare le conoscenze acquisite per la loro applicazione a problemi specifici, come la progettazione di nuove proteine con attività potenziata e/o più selettiva da utilizzare in vari campi di interesse (biomedico, agroalimentare etc.); saranno in grado di mettere in pratica le conoscenze acquisite per eseguire gli esperimenti pianificati durante le esercitazioni pratiche.
3) Autonomia di giudizio
MODULO A: Gli studenti dovranno essere in grado di interpretare e discutere i lavori scientifici presentati durante il corso ed essere in grado di progettare ed esprimere nuove proteine con caratteristiche differenti. Gli studenti dovranno acquisire la capacità di comprendere e discutere criticamente i risultati sperimentali ottenuti in laboratorio ed utilizzarli come base di partenza per la pianificazione degli esperimenti successivi.
4) Abilità comunicative
MODULO A: Durante le lezioni gli studenti saranno stimolati alla discussione e al confronto delle opinioni per sviluppare anche le loro abilità comunicative che saranno verificate in occasione delle prove di verifica in itinere e degli esami al termine delle attività formative.
5) Capacità di apprendere
MODULO A : Gli studenti dovranno essere in grado di descrivere temi scientifici inerenti il corso. Tale abilità verrà sviluppata mediante il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in aula ed esperienze pratiche durante le ore dedicate alle esercitazioni pratiche.
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BIO/10
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40
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8
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
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TECNICHE BIOMOLECOLARI
(obiettivi)
L’insegnamento di BIOCHIMICA CELLULARE (MODULO A) E TECNICHE BIOMOLECOLARI (MODULO B) intende fornire agli studenti (i) conoscenze teoriche nell’ambito della biochimica cellulare, approfondendo i meccanismi che regolano il ciclo cellulare negli eucarioti, (ii) conoscenze teorico-pratiche in ingegneria proteica e conoscenze teorico-pratiche nell’ambito delle principali tecniche di biochimica e biologia molecolare applicate allo studio di geni e genomi, proteine e proteomi. Verranno affrontati approcci sperimentali, avvalendosi anche del supporto della bioinformatica, per affrontare temi complessi della biochimica e della biologia molecolare.
Nel dettaglio, per il MODULO B gli obiettivi riguardano:
Trasferire agli studenti competenze specifiche per la manipolazione di acidi nucleici e proteine e la relativa analisi (tecniche di mutagenesi e genome editing, proteomica differenziale), per l'analisi dei livelli di espressione genica (qPCR, microarrays, trascrittomica differenziale) e della regolazione dell’espressione dei geni (studio delle modifiche epigenetiche e delle interazioni proteina-DNA), per lo studio dei pathways metabolici mediante l’analisi delle interazioni proteina-proteina. Saranno inoltre illustrati gli avanzamenti nel campo del sequenziamento di interi genomi e l’applicazione delle tecniche biomolecolari in ambito medico-diagnostico. Verranno utilizzati tools bioinformatici per predizioni in silico di interazione fra biomolecole, o come complementari per l’utilizzo delle tecniche trattate (per preparazioni di input o analisi di output). Sono infine previste esercitazioni di laboratorio riguardanti tecniche per lo studio di acidi nucleici e proteine.
b) RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI per il MODULO B:
1) Conoscenza e capacità di comprensione:
Al termine del corso gli studenti dovranno:
MODULO B: Al termine del corso gli studenti dovranno aver acquisito conoscenza approfondita dei principi alla base delle tecniche biomolecolari impiegate nel campo della ricerca di base e nelle indagini medico-diagnostiche; conosceranno approfonditamente le tecniche molecolari e avanzate e i relativi tools bioinformatici di supporto ad esse; conosceranno l’importanza della validazione statistica dei risultati di un esperimento e dei controlli che rendono un esperimento scientificamente affidabile.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Al termine del corso gli studenti:
MODULO B: Saranno in grado di utilizzare le conoscenze acquisite per valutare ed interpretare i risultati di un esperimento, individuarne le criticità e ottimizzarlo valutando il possibile impatto delle variazioni dei parametri in gioco; saranno in grado di orientarsi fra le principali metodologie qualitative e quantitative, per selezionare quella più idonea allo studio del problema biologico in esame; sapranno svolgere a livello pratico gli esperimenti affrontati durante le esercitazioni.
3) Autonomia di giudizio
MODULO B: Gli studenti dovranno essere in grado di interpretare e discutere i lavori scientifici presentati durante il corso ed essere in grado di progettare ed esprimere nuove proteine con caratteristiche differenti. Gli studenti dovranno acquisire la capacità di comprendere e discutere criticamente i risultati sperimentali ottenuti in laboratorio ed utilizzarli come base di partenza per la pianificazione degli esperimenti successivi.
4) Abilità comunicative
MODULO B: Gli studenti dovranno avere la capacità di trasmettere le conoscenze acquisite in modo chiaro e comprensibile, anche a persone non competenti, e dovranno dimostrare l’abilità di presentare l’informazione anche con schemi e formule.
5) Capacità di apprendere
MODULO B: Gli studenti dovranno essere in grado di descrivere temi scientifici inerenti il corso. Tale abilità verrà sviluppata mediante il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in aula ed esperienze pratiche durante le ore dedicate alle esercitazioni pratiche.
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BIO/10
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16
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
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119000 -
LINGUA INGLESE B2
(obiettivi)
Il corso di lingua inglese si pone l'obiettivo di far familiarizzare gli studenti con le tecniche di scrittura in lingua inglese che presentano delle differenze rispettano allo scrivere in italiano e consentire quindi anche la produzione di documenti e/o saggi brevi utili al loro corso di studi.
Il corso, quindi, si concentra su due delle quattro abilità linguistiche - writing and reading - senza tuttavia dimenticare listening and speaking.
Per realizzare questi obiettivi, le lezioni sono condotte esclusivamente in lingua inglese. Ed è per tale ragione che le basi grammaticali della lingua e i suoi aspetti fonologici non vengono trascurati ma vengono analizzati ogni qual volta se ne presenti la necessità.
L'obiettivo finale è il raggiungimento del livello B2 del Common European Framework of Reference (CEFR), adottato dal Consiglio di Europa per mezzo del quale lo studente:
*Comprende le idee principali di testi complessi su argomenti sia concreti che astratti, comprese le discussioni tecniche sul suo campo di specializzazione.
*E' in grado di interagire con una certa scioltezza e spontaneità che rendono possibile una interazione naturale con i parlanti nativi senza sforzo per l’interlocutore.
*Sa produrre un testo chiaro e dettagliato su un’ampia gamma di argomenti e spiegare un punto di vista su un argomento fornendo i pro e i contro delle varie opzioni.
Tali obiettivi vengono raggiunti sviluppando e consolidando le abilità linguistiche ma soprattutto applicazione la conoscenza linguistica che si va man mano acquisendo.
Particolare attenzione viene posta al testo e al contesto e vengono effettuate analisi di testi per l'individuazione del lessico specifico e pertinente, del registro da utilizzare e della modalità di stesura di un saggio.
Agli studenti vengono sottoposti testi di vari contenuti ma con un focus sulle tematiche scientifiche, oggetto del loro corso di studi e audio per sviluppare l'abilità di comprensione orale; inoltre, ad ogni lezione, gli studenti devono relazionare su argomenti di loro interesse attraverso presentazioni Power Point.
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6
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48
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Ulteriori attività formative (art.10, comma 5, lettera d)
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ITA |
Secondo semestre
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Insegnamento
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CFU
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SSD
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Ore Lezione
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Ore Eserc.
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Ore Lab
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Ore Studio
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Attività
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Lingua
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119644 -
BIOINFORMATICA I
(obiettivi)
Il corso ha come finalità quella di introdurre e formare gli studenti in diversi settori della Bioinformatica, con particolare attenzione alla conoscenza di tools innovativi utilizzati a supporto di indagini in ambito biologico.
In dettaglio, gli obiettivi formativi riguardano:
1) Conoscenze di base sulle banche dati biologiche
2) Interrogazione di banche dati biologiche in maniera programmatica (esempi di interrogazione programmatica delle diverse banche dati dell’NCBI, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/guide/all/ , attraverso l’uso di API- application programming interface).
3) Algoritmi di allineamento a coppie di sequenze nucleotidiche e amminoacidiche;
4) Matrici di sostituzione;
5) Algoritmi euristici di allineamento locale di sequenze contro banche dati di sequenze.
6) Algoritmi di allineamento multiplo di sequenze
7) Metodi per la costruzione di alberi filogenetici
8) Metodi di ricerca in banca dati attraverso allineamenti multipli di sequenze
9) Algoritmi di predizione della struttura dell'RNA
10) Algoritmi di predizione di struttura secondaria delle proteine
11) Metodi per il confronto tra strutture di proteine
12) Algoritmi classici per la predizione del folding delle proteine
13) Algoritmi per la predizione del folding delle proteine, basati sul machine learning
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI:
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE. Gli studenti dovranno mostrare di aver appreso argomenti di bioinformatica previsti dal corso, ovvero: acquisizione dei principi base di bioinformatica, di come vengono progettate, gestite e popolate le banche dati biologiche, di come vengono effettuate ricerche di similarità di sequenza e allineamenti di sequenze singole o multiple, come si eseguono analisi evolutive di dati di sequenze mediante allineamenti multipli e costruzione di alberi filogenetici, come si eseguono predizioni di struttura secondaria e terziaria delle proteine.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Gli studenti dovranno avere una comprensione degli approcci computazionali discussi a lezione tale da essere in grado di applicare gli stessi a problemi biologici specifici.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Gli studenti dovranno essere in grado di interpretare criticamente i risultati ottenuti attraverso i tools bioinformatici discussi a lezione, nonché scegliere quelli più adatti per arrivare ad un determinato obiettivo.
ABILITA’ COMUNICATIVE. Gli studenti dovranno avere la capacità di trasmettere le conoscenze acquisite in modo chiaro e comprensibile, anche a persone non competenti, e dovranno dimostrare l’abilità di presentare l’informazione acquisita.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO. Gli studenti dovranno essere in grado di descrivere i vari argomenti della Bioinformatica, in forma orale. Tale abilità verrà sviluppata mediante il coinvolgimento attivo attraverso discussioni orali in aula ed esercitazioni svolte nell’ aula informatica su temi specifici inerenti il corso.
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6
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BIO/11
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32
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16
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
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119645 -
BIOLOGIA APPLICATA
(obiettivi)
L'insegnamento è mirato a fornire agli studenti una cultura solida e integrata nella biologia sperimentale e nei diversi settori della biologia applicata e il conseguimento di competenze altrettanto solide e complete nell'uso di metodologie analitiche e di metodiche avanzate per lo studio e comprensione dei meccanismi molecolari dei processi biologici e per la loro applicazione in campo industriale, sanitario, ecologico-evolutivo e biotecnologico.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione. Lo studente dovrà dimostrare di conoscere gli elementi teorici e metodologici della biologia sperimentale e applicata, con particolare riguardo all'aspetto molecolare, biotecnologico e biochimico dei processi biologici, alla conoscenza delle interazioni tra molecole, biomolecole e cellule, in condizioni normali o alterate.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate. Lo studente avrà acquisito competenze teoriche e metodologiche che gli permetteranno di applicare le corrette strategie di indagine per risolvere specifici problemi nel campo della biologia sperimentale e applicata. In particolare dovrà essere in grado di interpretare ed elaborare anche mediante strumenti bioinformatici i dati scientifici derivati dallo studio di articoli scientifici e banche dati che utilizzano gli approcci metodologici propri della biologia sperimentale e applicata.
Autonomia di giudizio. Acquisizione di un’autonomia di giudizio in riferimento alla valutazione e interpretazione di dati sperimentali riportanti nei articoli scientifici.
Abilità comunicative. Acquisizione di una capacità di espressione con una terminologia scientifica appropriata. Acquisizione di adeguate competenze e strumenti per la comunicazione con riferimento alla elaborazione e presentazione di dati.
Capacità di apprendere. Acquisizione di adeguate capacità per l’approfondimento di ulteriori competenze e conoscenze, con riferimento alla consultazione di materiale bibliografico per l'aggiornamento continuo.
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6
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BIO/13
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32
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16
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
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119646 -
ECOLOGIA MOLECOLARE
(obiettivi)
L'uso di strumenti molecolari e bioinformatici sta dando grande impulso alla comprensione dei principali processi ecologici ed evolutivi alla base della genesi della biodiversità, nonché dei principi cardine della moderna biologia della conservazione. Il corso mira a fornire allo studente una conoscenza approfondita di questi strumenti, oltre che dei principali campi della ricerca ecologica ed evolutiva affrontabili ormai esclusivamente attraverso la loro applicazione. Il corso approfondirà inoltre i meccanismi molecolari alla base dell'adattamento degli organismi ai cambiamenti ambientali, sia correnti sia passati, i metodi molecolari per il monitoraggio dei diversi livelli gerarchici della biodiversità, nonché elementi di demografia molecolare.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1. Conoscenza e capacità di comprensione. Gli studenti che completeranno con successo questo corso saranno in grado di affrontare problemi ecologici ed evolutivi utilizzando strumenti propri dell’ecologia molecolare. In generale avranno sviluppato la capacità di comprendere l’applicazione degli strumenti dell’ecologia molecolare utili alla comprensione dei principali processi eco-evolutivi che modellano la diversità nelle popolazioni naturali.
2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate. Gli studenti che completeranno con successo questo corso saranno in grado di applicare le conoscenze ottenute utilizzando strumenti sperimentali e bioinformatici propri dell’ecologia molecolare per la risoluzione di problemi in ambito ecologico ed evolutivo. In particolare, questo tipo di conoscenze saranno applicate agli ambiti propri della biologia della conservazione e della biologia delle invasioni.
3. Autonomia di giudizio. Gli studenti che completeranno con successo questo corso dovranno essere in grado di applicare gli strumenti di revisione critica della letteratura scientifica per formulare ipotesi interpretative di dati sperimentali.
4. Abilità comunicative. Durante il corso gli studenti saranno stimolati alla discussione e al confronto delle opinioni per sviluppare le loro abilità comunicative. Alla fine del corso gli studenti dovranno avere la capacità di trasmettere le conoscenze acquisite in modo chiaro e comprensibile.
5. Capacità di apprendere. Al termine del corso gli studenti saranno in grado di formulare domande scientifiche solide, basate sull'evidenza, nonché di sviluppare percorsi sperimentali integrando via via letteratura scientifica e conoscenze tecniche acquisite.
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6
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BIO/07
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32
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16
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
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118994 -
CHIMICA DELLE SOSTANZE ORGANICHE NATURALI
(obiettivi)
Il principale obiettivo formativo del corso di Chimica delle Sostanze Organiche Naturali consiste nel fornire allo studente i concetti generali, le conoscenze specifiche, e gli adeguati esempi per essere in grado di classificare le sostanze organiche naturali sulla base della loro struttura chimica, di conoscerne l’origine biosintetica e le corrispondenti proprietà biologiche, analizzando durante il percorso di studi le più importanti classi di composti organici di origine naturale prodotti nel corso del metabolismo secondario dalla cellula animale e vegetale. L’obiettivo formativo sarà raggiunto anche grazie alla descrizione e all’impiego di esempi relativi all’applicazione della chimica computazionale e delle tecniche di bioinformatica per prevedere le relazioni struttura-attività ed identificare i principali farmacofori presenti nella molecola. Grazie a queste informazioni lo studente sarà in grado di riconoscere l’origine biosintetica e la famiglia strutturale di appartenenza di una sostanza organica naturale, e di collocarla in un contesto generale relativo alle sue possibili funzioni cellulari e alle sue possibili applicazioni in ambito farmaceutico, nutraceutico, cosmoceutico e cosmetico. Saranno inoltre fornite le adeguate conoscenze per comprendere le principali e più recenti applicazioni delle sostanze organiche naturali nel settore delle bionanotecnologie, con un particolare riferimento alla scienza dei materiali rinnovabili e biodegradabili, alla produzione di bioplastiche e di bioinchiostri, e alla progettazione e sviluppo di biocatalizzatori e di biosensori per gli impieghi sintetici, clinici ed ambientali. Lo studente verrà così in possesso di strumenti critici per associare la presenza di determinate caratteristiche strutturali nella molecola al meccanismo di azione esercitato dalle sostanze al livello molecolare, evidenziando le relazioni tra struttura ed attività, in modo da poter prevedere in senso critico le possibili attività biologiche associate ad una specifica architettura molecolare.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
• Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza dei motivi strutturali che permettono la classificazione di una sostanza organica naturale. Conoscenza delle principali attività biologiche associate alle diverse famigli di sostanze organiche naturali anche alla luce di analisi computazionali e bioinformatiche. Conoscenza delle vie di biosintesi dei metaboliti secondari nella cellula animale e vegetale. Conoscenza delle relazioni tra struttura chimica ed attività biologica. Conoscenza della applicazione delle sostanze organiche naturali in ambito biotecnologico.
• Conoscenza e capacità di comprensione applicate: In aggiunta alle conoscenze acquisite attraverso lo studio della chimica delle sostanze organiche naturali, gli studenti potranno approfondire i concetti acquisiti tramite la lettura guidata di pubblicazioni scientifiche e l’uso di software dedicati per la classificazione delle sostanze organiche in base alla loro struttura chimica, collegando gli argomenti trattati nel corso alla ricerca sperimentale.
• Autonomia di giudizio: Al termine del corso lo studente avrà acquisito la formazione necessaria per una completa autonomia di giudizio in merito alla possibilità di utilizzare una determinata sostanza organica naturale per lo sviluppo di un servizio, di un processo, o di un prodotto nell’ambito farmaceutico, nutraceutico, cosmoceutico, cosmetico, nella scienza dei materiali e nelle bionanotecnologie.
• Abilità comunicative: gli studenti saranno invitati in modo continuativo e costante ad una partecipazione attiva alla lezione allo scopo di approfondire l’argomento per raccogliere proposte di possibili soluzioni in caso di scenari complessi. In questa attività gli studenti saranno chiamati a confrontarsi al fine di supportare le proprie idee anche facendo uso di strumenti informatici, come ad esempio software dedicati alla rappresentazione e alla nomenclatura delle strutture chimiche. Lo stumento didattico è volto a far crescere le capacità comunicative e l’abilità di sapere lavorare e confrontarsi in un gruppo, il tutto finalizzato al consolidamento dei concetti acquisiti.
• Capacità di apprendere: Le capacità di apprendimento degli studenti saranno valutate durante lo svolgimento del corso tramite la discussione dei contenuti di pubblicazioni scientifiche che permetteranno di seguire lo stato di maturazione della conoscenza, evidenziando le capacità di restituzione e di problem solving dello studente.
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6
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CHIM/06
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48
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-
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-
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-
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
Secondo anno
Primo semestre
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Insegnamento
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CFU
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SSD
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Ore Lezione
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Ore Eserc.
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Ore Lab
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Ore Studio
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Attività
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Lingua
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119647 -
GENETICA MOLECOLARE ED APPLICATA
(obiettivi)
L'insegnamento è mirato a fornire agli studenti conoscenze avanzate per la comprensione delle principali strategie e tecniche di genetica molecolare utilizzate per lo studio della struttura, della funzione e dell’evoluzione di geni e genomi. Sono previste esercitazioni di laboratorio, comprendenti l'utilizzo di metodiche sperimentali e strumentazioni specifiche per l'analisi e la manipolazione di genomi e singoli geni.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1. Conoscenza e capacità di comprensione. Lo studente dovrà dimostrare di conoscere gli elementi metodologici per l’analisi genetico molecolare di genomi e trascrittomi e per la successiva comprensione di 'pathways' cellulari fisiologici e patologici. Avrà una avanzata conoscenza degli strumenti matematici e bioinformatici utilizzati negli approcci di genetica molecolare.
2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate. Lo studente avrà acquisito competenze teoriche e metodologiche che gli permetteranno di applicare le corrette strategie di indagine per risolvere specifici problemi nel campo della genetica molecolare. In particolare dovrà essere in grado di interpretare ed elaborare, anche mediante strumenti bioinformatici, i dati scientifici derivati dallo studio di articoli scientifici e banche dati che utilizzano gli approcci metodologici propri della genetica molecolare.
3. Autonomia di giudizio. Acquisizione di un’autonomia di giudizio in riferimento alla valutazione e interpretazione di dati sperimentali riportanti nei articoli scientifici
4. Abilità comunicative. Acquisizione di una capacità di espressione con una terminologia scientifica appropriata. Acquisizione di adeguate competenze e strumenti per la comunicazione con riferimento alla elaborazione e presentazione di dati.
5. Capacità di apprendere. Acquisizione di adeguate capacità per l’approfondimento di ulteriori competenze e conoscenze, con riferimento alla consultazione di materiale bibliografico per l'aggiornamento continuo.
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8
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BIO/18
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40
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24
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-
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
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119648 -
BIOINFORMATICA II
(obiettivi)
Il corso ha come finalità quella di formare gli studenti in diversi settori avanzati della Bioinformatica, dallo studio dei dati ‘omici, prodotti dalle piattaforme di sequenziamento massivo di nuova generazione (Next Generation Sequencing - NGS) nelle diverse aree di interesse: genomica, trascrittomica, epigenomica, metagenomica; alla tecniche computazionali per le simulazioni di virtual screening, docking e dinamica molecolare di macromolecole biologiche, di system biology per la modellazione dell’espressione genica.
In dettaglio, gli obiettivi formativi riguardano:
1) Conoscenze di base sulle piattaforme di sequencing di nuova generazione;
2) Formati di dati di prodotti dai sequenziatori NGS;
3) Programmi di preprocessing: controllo di qualità e trimming delle short reads;
4) Algoritmi per il mapping delle reads sul genoma di riferimento;
5) Programmi per il variant calling;
6) Algoritmi per l’assembly di genomi o trascrittomi;
7) Librerie R per l’analisi dell’espressione differenziale dei geni e dei trascritti;
8) Studio di pipelines per l’epigenomica e la metagenomica;
10) Database ed algoritmi per il virtual screening;
11) Algoritmi stocastici per il docking molecolare;
12) Algoritmi per la minimizzazione dell’energia, termalizzazione del sistema
macromolecolare e dinamica molecolare classica (all-atoms);
13) Equazioni per la descrizione di modelli dinamici di regolazione genica.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI:
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE. Gli studenti dovranno mostrare di aver appreso argomenti di bioinformatica previsti dal corso, ovvero: acquisizione delle metodiche di analisi dei dati NGS, capacità di progettazione e sviluppo di nuove pipeline di analisi di dati ‘omici, capacità di modelling di dati strutturali di macromolecole, capacità di configurazione ed analisi di dinamica molecolare di macromolecole biologiche, acquisizione di concetti introduttivi della system biology con applicazione a modelli dinamici di regolazione genica.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Gli studenti dovranno avere una comprensione degli approcci computazionali discussi a lezione tale da essere in grado di applicare gli stessi a problemi biologici specifici.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Gli studenti dovranno essere in grado di interpretare criticamente i risultati ottenuti attraverso i tools bioinformatici discussi a lezione, nonché scegliere quelli più adatti per arrivare ad un determinato obiettivo.
ABILITA’ COMUNICATIVE. Gli studenti dovranno avere la capacità di trasmettere le conoscenze acquisite in modo chiaro e comprensibile, anche a persone non competenti, e dovranno dimostrare l’abilità di presentare l’informazione acquisita.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO. Gli studenti dovranno essere in grado di descrivere i vari argomenti della Bioinformatica 2, in forma orale. Tale abilità verrà sviluppata mediante il coinvolgimento attivo attraverso discussioni orali in aula ed esercitazioni svolte nell’ aula informatica su temi specifici inerenti il corso.
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6
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BIO/11
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32
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16
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
Gruppo opzionale:
OPZIONALI TAR CUI SCEGLIERE N.1 ESAME CHE DIVENTA OBBLIGATORIO - (visualizza)
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6
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119649 -
NEUROBIOLOGIA SPERIMENTALE
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Erogato in altro semestre o anno
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119654 -
BIOFISICA APPLICATA E NANOSCIENZE
(obiettivi)
L’insegnamento di BIOFISICA APPLICATA E NANOSCIENZE intende fornire agli studenti conoscenze di base nell’ambito della biofisica molecolare e di alcune tecniche spettroscopiche e nanotecnologiche avanzate per applicazioni in campo biosensoristico.
1) Conoscenza e capacità di comprensione
Conoscenza dei principi fondamentali della biofisica molecolare principalmente rivolte ai processi di bioriconoscimento molecolare. Conoscenza delle basi teoriche e sperimentali di alcune tecniche spettroscopiche e nanotecnologiche avanzate per lo studio delle proprietà strutturali, dinamiche e di interazione di sistemi biologici. Conoscenza delle tecniche di analisi quantitativa dei dati sperimentali in relazione alle tecniche sperimentali introdotte e di tools bioinformatici con particolare attenzione ai processi di bioriconoscimento.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Al termine del corso gli studenti dovranno aver acquisito una serie di conoscenze e di abilità che potranno mettere in pratica durante le esercitazioni sperimentali. Gli studenti verranno anche invitati ad analizzare i dati sperimentali ottenuti facendo uso delle procedure e dei metodi di analisi presentati nella parte teorica.
3) Autonomia di giudizio
Durante il corso gli studenti verranno stimolati a discutere in modo critico gli argomenti presentati cercando anche collegamenti con le conoscenze pregresse. Inoltre gli studenti verranno invitati a proporre e progettare possibili sviluppi dell’attività sperimentale svolta e della relativa analisi dati.
4) Abilità comunicative
Durante le lezioni gli studenti saranno invitati a manifestare gli eventuali dubbi e a presentare la loro visione degli argomenti in discussione cosi’ da sviluppare le loro abilità comunicative. Inoltre, durante l’attività sperimentale, gli studenti verranno invitati a lavorare in gruppo cosi’ da sviluppare la capacità di confrontarsi con gli altri e di lavorare in team. Infine, attraverso un seminario che costituirà una parte della prova di esame, verranno verificate le capacità di presentare, in modo sintetico, rigoroso ed efficace, un articolo scientifico.
5) Capacità di apprendere
Gli studenti verranno stimolati ad acquisire la capacità di eseguire in modo consapevole e critico i diversi passaggi che costituiranno le esercitazioni sperimentali. Inoltre, dovranno essere in grado di presentare gli argomenti centrali del corso, mettendo anche in relazione i vari argomenti tra di loro. Tale abilità verrà anche stimolata mediante il coinvolgimento attivo degli studenti mediante discussioni orali in aula e durante le ore dedicate alle esercitazioni pratiche.
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6
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FIS/07
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24
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-
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24
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
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119650 -
MICOLOGIA GENERALE ED APPLICATA
(obiettivi)
Scopo del corso è fornire agli studenti le informazioni necessarie alla comprensione della biologia e diversità del Regno dei Funghi che rimane uno dei gap principali nelle conoscenze di un Biologo. Capire l'importanza di questi organismi nel mantenimento dell'equilibrio di qualunque ecosistema, l'importanza della loro interazione con tutti gli altri compartimenti del biota, i meccanismi di riproduzione alla base della loro conservazione. Approfondire le strategie di adattamento a diversi ambienti, inclusi quelli estremi, e le notevoli capacità metaboliche per comprendere le potenzialità applicative in campo biotecnologico, medico ed ambientale. Tutte queste conoscenze sono un requisito indispensabile per la comprensione del loro ruolo nell’ecosistema terra e del mantenimento dei suoi equilibri anche in vista dei rischi connessi ai grandi cambiamenti ambientali in atto.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenza e capacità di comprensione. Aver sviluppato la conoscenza della biodiversità di questi organismi e delle loro caratteristiche morfologiche e fisiologiche, risultanti dall’adattamento a specifiche e diverse condizioni ambientali. Le loro enormi potenzialità in campo biotecnologico, medico ed ambientale.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate. Saper utilizzare le nozioni apprese a lezione e sviluppate nelle esercitazioni per interpretare eventuali alterazioni morfo-funzionali dovute a variazioni dei parametri ambientali. Aver sviluppato la capacità di elaborare dati molecolari ed organizzare il workflow per un'analisi filogenetica
3) Autonomia di giudizio. Essere in grado di formulare ipotesi in risposta ad eventuali problemi.
4) Abilità comunicative. Verrà stimolata la acquisizione da parte degli studenti di una terminologia scientificamente corretta relativa agli argomenti trattati.
5) Capacità di apprendimento. Essere in grado di stimolare con esercitazioni la curiosità e la conoscenza dei Funghi.
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6
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BIO/03
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24
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24
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-
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-
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
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119651 -
BIOLOGIA MOLECOLARE AVANZATA
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Erogato in altro semestre o anno
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118993 -
STAGE
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4
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-
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-
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-
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-
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Ulteriori attività formative (art.10, comma 5, lettera d)
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ITA |
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A SCELTA DELLO STUDENTE
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12
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96
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-
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-
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-
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Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a)
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ITA |
Secondo semestre
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Insegnamento
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CFU
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SSD
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Ore Lezione
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Ore Eserc.
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Ore Lab
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Ore Studio
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Attività
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Lingua
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Gruppo opzionale:
OPZIONALI TAR CUI SCEGLIERE N.1 ESAME CHE DIVENTA OBBLIGATORIO - (visualizza)
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6
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119649 -
NEUROBIOLOGIA SPERIMENTALE
(obiettivi)
Il corso si propone di fornire le conoscenze di base su come funzionano i neuroni ed interagiscono tra loro e come sono organizzati nel tessuto neuronale, fornendo un quadro sull’attività del sistema neuronale in termini di aspetti genetici, biochimici e molecolari.
1) Conoscenza e capacità di comprensione: conoscenza dei principi di biologia del neurone e della sua organizzazione nei sistemi neuronali (Periferico e Centrale). Conoscenze dei principi della generazione dei neuroni e della loro integrazione nei sistemi neuronali in formazione. Conoscenze di base molecolari e bioinformatiche dei circuiti neuronali per la comprensione del funzionamento del sistema neuronale
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: le conoscenze di base acquisite attraverso lo studio della neurobiologia cellulare, permetteranno agli studenti di comprendere come il sistema nervoso svolge le sue funzioni. Inoltre, gli studenti applicheranno poi le suddette conoscenze allo studio dei tessuti e dei sistemi neuronali quando vengono alterati in condizioni patologiche
3)Autonomia di giudizio: il corso offre collegamenti con altre discipline del percorso di Laurea fornendo una conoscenza integrata, attuale e dinamica, suscettibile di approfondimenti specifici quali: a) lettura di materiale scientifico reperito attraverso ricerca per parole chiave e anche fornito e condiviso con i discenti su google-drive; b) possibilità di lavorare sul materiale power point della lezione reso completamente disponibile dal docente; c) possibilità di partecipare a seminari a tema organizzati dal docente
4) Abilità comunicative: durante le lezioni gli studenti sono invitati a fornire la loro opinione ed a studiare in gruppo per sviluppare le loro abilità comunicative. Tali abilità sono poi verificate in occasione delle prove di esame in itinere ed al termine delle attività formative.
5) Capacità di apprendere: gli studenti dovranno essere in grado di descrivere temi scientifici inerenti alla funzione del neurone e alla sua capacità di interagire nel tessuto e nei sistemi neuronali per comprendere come funziona ed agisce il sistema nervoso. Per considerare valido l'apprendimento degli obiettivi, verrà presa in considerazione la capacità non solo di conoscere gli argomenti del programma proposto, ma anche di collegare i vari argomenti del programma, di esprimerli mediante gli specifici termini e di applicarli a tematiche affini. Tali valutazioni saranno sviluppate mediante il coinvolgimento attivo degli studenti negli approfondimenti degli argomenti del corso
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6
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BIO/06
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48
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-
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-
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
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119654 -
BIOFISICA APPLICATA E NANOSCIENZE
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Erogato in altro semestre o anno
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119650 -
MICOLOGIA GENERALE ED APPLICATA
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Erogato in altro semestre o anno
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119651 -
BIOLOGIA MOLECOLARE AVANZATA
(obiettivi)
Il corso si propone di fornire adeguate conoscenze per la comprensione dei meccanismi biochimici e molecolari responsabili della trasduzione dei segnali extracellulari e delle possibili connessioni tra tali eventi e la dinamica nucleare. Verranno inoltre analizzati in maniera approfondita i meccanismi di regolazione dell’espressione genica in alcuni sistemi modello, prestando attenzione alle possibili implicazioni evolutive. Particolare rilievo verrà dato alle strategie regolative post-trascrizionali nelle quali sono coinvolti RNA non codificanti.
Risultati dell'apprendimento attesi
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE. Acquisire conoscenze approfondite sulle interazioni tra proteine e proteine (alla base della comunicazione intracellulare), e tra acidi nucleici e proteine (alla base del controllo dell’espressione genica). Possedere nozioni aggiornate sul ruolo degli RNA catalitici e regolatori.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Essere in grado di correlare la struttura tridimensionale di proteine e acidi nucleici con le loro funzioni biologiche. Possedere la capacità di traslare le conoscenze più recenti della biologia molecolare in alcuni ambiti applicativi, come quello biomedico.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Conseguire una più ampia conoscenza dei meccanismi molecolari alla base della vita, insieme alla capacità di discutere il loro ruolo. Acquisire l'autonomia necessaria per l'allineamento delle conoscenze scientifiche acquisite agli avanzamenti della ricerca biologica.
ABILITÀ COMUNICATIVE. Dimostrare di avere padronanza delle competenze acquisite e di saperle trasmettere in maniera adeguata. Sviluppare la capacità di utilizzo della corretta terminologia.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO. Essere in grado di afferrare, rielaborare e discutere i temi scientifici affrontati a lezione, anche nei loro risvolti applicativi.
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6
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BIO/11
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48
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
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119652 -
PROVA FINALE
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30
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Per la prova finale e la lingua straniera (art.10, comma 5, lettera c)
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ITA |
