Scienze omiche (2017/2018)

Codice insegnamento
4S003719
Crediti
12
Coordinatore
Alessandra Maria Bossi
L'insegnamento è organizzato come segue:
Modulo Crediti Settore disciplinare Periodo Docenti
MODULO II 6 CHIM/01-CHIMICA ANALITICA Vedi pagina del modulo Vedi pagina del modulo
MODULO I 6 AGR/07-GENETICA AGRARIA Vedi pagina del modulo Vedi pagina del modulo

Obiettivi formativi

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MM: MODULO II
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------------------------ MM: Metabolomica laboratorio ------------------------ Attraverso l’esecuzione di un esperimento di metabolomica, gli studenti apprenderanno a valutare la complessità dell’analisi metabolomica e delle sue fasi distinte, dal disegno sperimentale, alla preparazione ed analisi dei campioni (“wet lab”), al processamento ed analisi dei dati (“dry lab”). ------------------------ MM: Proteomica laboratorio ------------------------ Fornire la basi pratiche per procedere all'analisi proteomica: trattamento del campione, metodi separativi, analisi del risultato. ------------------------ MM: Proteomica teoria ------------------------ Fornire basi teoriche per affrontare un'analisi proteomica.
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MM: MODULO I
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------------------------ MM: Metabolomica teoria ------------------------ L’obiettivo principale del corso del corso è quello di introdurre l’analisi metabolomica, come mezzo per studiare la complessità biologica di cellule/tessuti/organi/organismi, dal punto di vista delle piccole molecole, quali intermedi e prodotti finali del metabolismo. L’approccio metabolomico verrà descritto come catena sequenziale di stadi consecutivi ed interconnessi, dal disegno sperimentale fino all’analisi e al “modeling” dei dati. ------------------------ MM: Trascrittomica laboratorio ------------------------ ------------------------ MM: Trascrittomica teoria ------------------------

Programma

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MM: MODULO II
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------------------------ MM: Metabolomica laboratorio ------------------------ -Simulazione di disegno sperimentale su un problema reale attraverso l’utilizzo della trascrittomica e metabolomica: agli studenti, organizzati in gruppi, verrà assegnato un problema sperimentale, risorse virtuali (risorse biologiche, facilities, laboratori attrezzati ed un budget) e verrà loro chiesto di stendere un piano sperimentale. -estrazione di metaboliti vegetali a media e bassa polarità, pulizia dei campioni attraverso Estrazione in fase solida (SPE), visita all’attrezzatura LC-MS; - metabolomica “untargeted” basata su LC-MS: riconoscimento degli ioni molecolari, alberi di frammentazione e identificazione dei metaboliti attraverso il loro valore di M/Z e la loro frammentazione; -processamento dei cromatogrammi e costruzione della matrice di dati; analisi univariata e multivariata dei dati. ------------------------ MM: Proteomica laboratorio ------------------------ Simulazione di un esperimento di proteomica differenziale con metodica in gel. Preparazione del campione, separazione in elettroforesi bidimensionale, colorazione, analisi dell'immagine, escisione delle bande e digestione triptica. Ricerca in banca dati di dati di spettrometria di massa. ------------------------ MM: Proteomica teoria ------------------------ 1. Introduzione. 2. La preparazione del campione. 3. Metodiche Gel-Based. 4. Metodiche Gel-Free. 5. Il pre-frazionamento per l’analisi di proteine poco abbondanti. 6. Analisi di proteine/peptidi tramite spettrometria di massa e massa/massa. 7. Analisi degli spettri di massa e ricerca in Banche Dati per l’identificazione delle proteine. 8. Proteomica quantitativa. 9. Applicazioni in ambito agro-alimentare dell’analisi proteomica.
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MM: MODULO I
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------------------------ MM: Metabolomica teoria ------------------------ -il disegno sperimentale; -l’estrazione dei metaboliti e la preparazione dei campioni per la metabolomica basata su LC-MS; -formati e conversione dei dati in metabolomica; -l’analisi dei cromatogrammi e l’annotazione dei metaboliti; -il pre-processamento dei dati e l’effetto di varie tecniche di normalizzazione; -il processamento dei dati (tramite MZmine); estrazione delle “M/Z” features; la deconvoluzione dei cromatogrammi e l’allineamento dei dati; produzione della “Feature Quantification Matrix”; -analisi dei dati attraverso tecniche multivariate (PCA, PLS-DA, OPLS-DA) ed univariate. ------------------------ MM: Trascrittomica laboratorio ------------------------ ------------------------ MM: Trascrittomica teoria ------------------------

Modalità d'esame

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MM: MODULO II
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------------------------ MM: Metabolomica laboratorio ------------------------ Dopo presentazione del lavoro di ciascun gruppo davanti a tutti gli studenti del corso e sua discussione critica, ciascuno studente riceverà un voto (da 0 a2) che contribuirà, addizionato al voto del colloquio orale, al voto finale parziale dei moduli di metabolomica. ------------------------ MM: Proteomica laboratorio e teoria Prova scritta con domande aperte relative alle principali metodologie per il trattamento del campione per l'analisi proteomica, la separazione, l'analisi in spettrometria di massa, l'identificazione delle proteine. Tempo: 2 ore
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MM: MODULO I
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------------------------ MM: Metabolomica teoria ------------------------ L’accertamento dei risultati di apprendimento prevede una prova orale, durante la quale verrà accertato: -il grado di conoscenza in genere della materia sviluppata nel corso di studio; - la proprietà di linguaggio relativa alla materia in oggetto. ------------------------ MM: Trascrittomica laboratorio ------------------------ ------------------------ MM: Trascrittomica teoria ------------------------