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Oggetto:
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LABORATORIO DI METODI IN BIOLOGIA MOLECOLARE E GENETICA

Oggetto:

LABORATORY OF METHODS OF MOLECULAR BIOLOGY AND GENETICS

Oggetto:

Anno accademico 2022/2023

Codice attività didattica
SVB0202
Docenti
Prof. Francesco Neri
Ivan Molineris
Prof. Giacomo Donati
Valentina Proserpio
Corso di studio
Scienze Biologiche D.M. 270
Anno
3° anno
Periodo
II semestre
Tipologia
Affine o integrativo
Crediti/Valenza
8
SSD attività didattica
BIO/11 - biologia molecolare
BIO/18 - genetica
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano/Inglese
Frequenza
Lezioni facoltative e esercitazioni obbligatorie
Tipologia esame
Scritto ed orale
Prerequisiti
italiano
Conoscenze di base inerenti la biologia molecolare e genetica. In particolare, i principi e le metodiche base della biologia molecolare come regolazione trascrizionale, struttura dei genomi, estrazione DNA da cellule e tessuti, PCR, enzimi di restrizione (fornite dall'insegnamento di Biologia Molecolare e Genetica e Laboratorio Biomolecolare). Conoscenza introduttiva della bioinformatica, database primari e secondari, sequenziamento e analisi di DNA (fornite dall'insegnamento di Laboratorio Biomolecolare). Conoscenza della linga inglese sia scritta che orale. Conoscenza base del pacchetto di Office (in particolare Excel e Power Point) per elaborazione dei dati e presentazione dei risultati.

inglese
Basic knowledge of Molecular Biology and Genetics. Specifically, basic principles and methods of molecolar biology like transcriptional regulation, genomes structure, isolation and purification of DNA from cells and tissues, PCR, restriction enzymes (knowledge provided during the "Biologia Molecolare e Genetica" and "Laboratorio Biomolecolare" courses). Basic knowledge of bioinformatics, primary and secondary databases, sequencing and analysis of DNA (knowledge provided during the "Laboratorio Biomolecolare" course). Knowledge of both written and oral English. Basic knowledge of the Office package (in particular Excel and Power Point) for data processing and presentation of results.

Oggetto:

Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Conoscenze comuni agli altri laboratori 3° anno curriculum cellulare e molecolare. L’insegnamento concorre alla realizzazione degli obiettivi formativi del corso di laurea in Scienze Biologiche. Fornisce le basi teoriche e pratiche di conoscenze fondamentali che comprendono capacità di esecuzione in autonomia di procedure tecnico analitico-strumentali di indagini biologico molecolari. Misure di sicurezza individuale e buone pratiche di laboratorio.   

Conoscenze specifiche. Il corso fornisce un quadro teorico e pratico di alcune delle principali metodologie di biologia molecolare e genetica aggiornate nei campi della trascrittomica, epigenetica e genomica funzionale. Metodologie di sequenziamento del DNA/RNA (gene-specifico o sull' intero genoma) in ambito della ricerca di base, biomedica e biotecnologica mediante lezioni teorico-pratiche ed esperienze di laboratorio.

Modulo Metodologie in Biologia molecolare

Verrà fornita la conoscenza teorico-pratica delle più importanti metodologie quali:

- Analisi genomiche epigenetiche di cellule eucariotiche.

- Analisi della metilazione del DNA su geni specifici per capire la età biologica degli organismi.

- Analisi computazionale di dati genomici ottenuti in laboratorio e presenti in banche dati.   

Modulo Genomica funzionale

Verrà fornita la conoscenza di analisi molecolari e metodiche genomiche quali:

- pianificazione di un esperimento (scelta del protocollo e dei reagenti)

- le tecniche di estrazione e manipolazione degli acidi nucleici

- la caratterizzazione dell’espressione genica.

- l’analisi dei risultati e l’esposizione dei dati.

Common knowledge with the other laboratories of the third year. The course aims to achieve the final goals of the bachelor course in Scienze Biologiche by providing the theoretical and practical basis for methods of molecular biology and genetics. It also aims to provide individual safety protocols and good practice in laboratory.

Specific knowledge. The teaching provides theoretical and practical knowledge of the main methods and technologies in the field of molecular biology and genetics; in particular, current techniques used in the analysis of transcriptomics, epigenetics and functional genomics. DNA sequencing methods (gene-specific or genome-wide) for basic, biomedical and biotech research by theoretical lessons and exercitations in laboratory.

Molecular Biology module. The teaching provides know-how and hands-on lessons on the following methods:

- genome-wide epigenetics analysis in eukaryotic cells

- DNA methylation analysis on specific genes to estimate the organismal biological age

- computational analysis of genomic data obtained int he laboratory or available in public databases

Functional Genomics module. The teaching provides know-how and hands-on lessons on the following methods:

- planning an experiment (choice of protocol and reagents)

- nucleic acid extraction and manipulation techniques

- characterisation of gene expression

- analysis of results and presentation of data

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Risultati dell'apprendimento attesi

Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà dimostrare di possedere le seguenti conoscenze e competenze, coerenti con la definizione del profilo del laureato in Scienze Biologiche:

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE

Fornire le basi teoriche delle tecniche di biologia molecolare e genetica funzionale e loro applicazione in modelli sperimentali. Identificare le pratiche generali e i rischi biologici associati all'esecuzione di procedure di biologia molecolare nei laboratori BSL-2. Spiegare le differenze delle aree di lavoro necessarie per eseguire procedure di biologia molecolare. Processare campioni biologici di cellule per estrarre gli acidi nucleici. Processare DNA e RNA con i protocolli adatti. Analizzare criticamente i risultati di un piccolo esperimento

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Allestimento di esperimenti di analisi genomiche e regolazione genica in modelli sperimentali ed utilizzo di tecniche per l’analisi trascrittomica e epigenetica. Estrazione e manipolazione di acidi nucleici. Utilizzo di tools e banche dati online. Attuazione delle norme di sicurezza di laboratorio apprese durante le ore frontali.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO

Capacità di valutare e interpretare dati sperimentali di laboratorio e da banche dati, sicurezza di laboratorio. 

ABILITÀ COMUNICATIVE

Acquisizione della capacità di comunicazione con linguaggio tecnico scientifico in lingua italiana e straniera (inglese). Capacità critica di analisi dei risultati.

At the end of the teaching, the student must demonstrate to have the following knowledge and competence in agreement with the profile of Biologist:

KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING

Theoretical basis of molecular biology and functional genetics techniques and their application in experimental models. Identify the general practices and biological risks associated with performing molecular biology procedures in BSL-2 laboratories. Explain the differences in the work areas required to perform molecular biology procedures. Process biological samples of cells to extract nucleic acids. Process DNA and RNA with the appropriate protocols. Critically analyse the results of a small experiment.

APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING

Set-up of genomic analysis and gene regulation experiments in experimental models and use of techniques for transcriptomic and epigenetic analysis. Extraction and manipulation of nucleic acids. Use of tools and online databases. Implementation of laboratory safety regulations learnt during the classroom hours. 

INDEPENDENT JUDGEMENT

Ability to evaluate and interpret laboratory and database experimental data, laboratory safety. 

COMMUNICATION SKILLS

Acquisition of the ability to communicate in technical scientific language in Italian and English. Critical ability to analyse results.

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Programma

Entrambi i moduli prevedono insegnamento di tecniche analitiche strumentali per indagini biologico molecolari in cellule eucariotiche. Misure di sicurezza individuale e buone pratiche di laboratorio.    

Modulo di Biologia Molecolare.

Tecniche di analisi dell'epigenetica;

Analisi epigenetiche mediante tecniche genomiche;

Analisi della metilazione del DNA su singolo gene mediante pyrosequencing;

Analisi dell'eta biologica degli organismi tramite epigenetic clock;

Analisi dei dati genomici ottenuti in laboratorio e presenti in banche dati.

Modulo Genomica funzionale

Pianificazione di un esperimento (scelta del protocollo e dei reagenti)

Tecniche di estrazione e manipolazione degli acidi nucleici

Caratterizzazione dell’espressione genica.

Analisi dei risultati e l’esposizione dei dati.

Both the modules provide teaching of methods and techniques for molecular and biological analysis in eukaryotic cells. Individual safety protocols and good practice in laboratory.

Molecular Biology module:

Methods for epigenetic analysis;

Epigenetic analysis by genome-wide approach; 

DNA methylation analysis on single-gene by using Pyrosequencing technology;

Analysis of the biological age of eukaryotic organisms by using the epigenetic clock;

Analysis of genomic data obtained in laboratory or available on public databases.

Functional Genomics module:

Planning an experiment (choice of protocol and reagents);

Nucleic acid extraction and manipulation techniques;

Characterisation of gene expression;

Analysis of results and presentation of data.

 

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Modalità di insegnamento

Ciascun modulo è articolato in 16 ore di lezioni teoriche e 28 ore di laboratorio (lato studente).

Tutte le lezioni si terranno in presenza. La modalità a distanza (in streaming) potrà essere introdotta su indicazione dell'Ateneo in base alle misure sanitarie relative allo sviluppo della pandemia di COVID-19. Le slides saranno a disposizione sulla piattaforma moodle. Le esercitazioni di laboratorio saranno eseguite in presenza (a gruppi a seconda del modulo e della disponibilità di aule), oppure, a seconda delle disposizioni di sicurezza in vigore al momento del corso, mediante la piattaforma Webex. Gli studenti devono conseguire almeno il 75% di presenza nelle esercitazioni di laboratorio.

Each Module has 16 hours of frontal lesson and 28 hours of laboratory.

All lessons will be delivered in presence. Alternative online teaching (by streaming) may be introduced according to the University recommendations related to the status of the COVID-19 pandemic. |The slides of the lectures will be available on the Webex Platform. Laboratories will be delivered in presence (in groups according to the module and to the classroom availability). Alternative online laboratories (by streaming) may be introduced according to the University recommendations related to the status of the COVID-19 pandemic. Students must attend 75% of the laboratory exercitations.

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Modalità di verifica dell'apprendimento


La prova d'esame sarà in presenza, ma potrà essere svolta a distanza, tramite collegamento video, nei casi e nelle modalità raccomandate dall'Ateneo in base alle misure sanitarie relative allo sviluppo della pandemia di COVID-19. La valutazione finale sarà determinata da una prova scritta comune nella quale gli studenti verranno valutati per entrambi i moduli su tematiche inerenti all’esperienza di laboratorio. Esame scritto composto da 30 domande (15 per modulo) a risposta multipla (60 minuti a disposizione); ad ogni risposta è assegnato un punteggio da 0 a 1 punto in funzione della sua correttezza e completezza. Per superare l'esame, è necessaria la sufficienza (18) su tutti e 2 i moduli. Il voto finale, espresso in 30esimi, scaturisce dal voto dell’esame scritto piu' eventuale prova in itinere sui laboratori. In caso di esito appena insufficiente del test scritto e su richiesta dello studente viene svolta una integrazione mediante esame orale.

Final test will be in person, but the remote option might be introduced according to the University recommendations related to the status of the COVID-19 pandemic.

Final evaluation will be a written test common to both the modules on topics related to the laboratory experience. Written test will be composed of 30 questions (15 for each module) with multiple choices (duration: 60 minutes); each answer provides a score between 0 and 1. Final grade is the result of the written test that can be integrated with the result of the laboratory test. The student can decide whether to undergo a further oral exam only if the final average over the 2 modules is sufficient (from 18 up) or just slighlty insufficient (from 16 up) on one of the 2 modules. To pass the exam, a minimal grade (18) on both the 2 modules is required.

Testi consigliati e bibliografia

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Slides delle lezioni. Appunti presi a lezione. Protocolli di laboratorio forniti dagli insegnanti.

Il materiale didattico presentato a lezione è disponibile sulla piattaforma

Moodle di Facoltà: http://biologia.i-learn.unito.it/

Su questa piattaforma sono disponibili:

  • pdf ot ppt presentazioni delle lezioni
  • pdf articoli utilizzati
  • esercizi on-line
  • Forum degli studenti su argomenti del corso.

Alla piattaforma si accede attraverso credenziali SCU ed è necessaria la registrazione al corso.

Slides of the lectures. Notes of the lectures. Laboratory protocols provided by the teachers.

The teaching material presented in class is available on the platform Moodle Faculty:

http://biologia.i-learn.unito.it/

On this platform the following items are available:

  • pdf or ppt presentations of lessons
  • pdf items used
  • exercises online
  • Forum of the students on the course topics.

 The platform is accessible via SCU credentials and registration is required for the course.



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Moduli didattici

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    Ultimo aggiornamento: 21/07/2022 11:45