Corso di laurea in Scienze Biologiche (L-13)

METODOLOGIE BIOCHIMICHE
Introduzione: la cellula come unità funzionale e composti biologici da analizzare e caratterizzare. Condizioni da rispettare in vitro (Ph, forza ionica, condizioni redox, viscosità, ecc…) Soluzioni tampone: calcoli e preparazione con esempi in aula
Tecniche di estrazione di macromolecole: tessuti animale e vegetali (tecniche di omogeneizzazione), organismi monocellulari (colture microbiche). Metodi di recupero di proteine esocellulari, endocellulari e di membrana. Tecniche di lisi di pareti e membrane. Proteine espresse in sistemi diversi da quello naturale.
Solubilità delle proteine e tecniche di precipitazione. Centrifugazione e ultracentrifugazione: applicazioni per tecniche preparative e cenni alle applicazioni analitiche. Filtrazione, dialisi, concentrazione del campione. Congelamento e liofilizzazione. Cenni ai metodi di cristallizzazione di proteine: allestimento di  screening, condizioni,  metodi diffusione di vapore con hanging drop, sitting drop, sandwich drop.
Utilizzo di tecniche spettrofotometriche, richiamo alla legge di Lambert-Beer.
Saggi colorimetrici di uso comune. Metodi di dosaggio proteico e di valutazione dell’attività enzimatica.
Tecniche cromatografiche: cromatografia su strato sottile. Matrici cromatografiche per LC, FPLC, HPLC, vantaggi e svantaggi d’uso e applicazioni. Cromatografie su colonna: scambio ionico, interazioni idrofobiche, gel filtrazione, affinità (con eserc. pratica), cromatofocusing. HPLC, FPLC, gas-cromatografie. Esempi di applicazione tramite la presentazione di dati sperimentali.
Tecniche elettroforetiche, SDS-PAGE (con esercitazione pratica 4h), isoelettrofocalizzazione, elettroforesi bidimensionale, tecniche di densitometria, elettroeluizione, blotting ed elettroblotting. Colorazioni specifiche e aspecifiche per elettroforesi di proteine e glicoproteine. Western blotting e immunodecorazione (con esercitazione pratica 4h), sistemi di marcatura mediante avidina-biotina, perossidasi da rafano e fosfatasi alcalina
Composizione in aminoacidi di una proteina. Struttura primaria: degradazione di Edman. Sequenze N- terminali e sequenze interne. Scelta delle proteasi
Cenni alle tecniche di spettrometria di massa (PMF con Maldi, ESI-Ion trap)
Utilizzo di tecniche spettroscopiche in biochimica per studi teorici e applicazioni (dicroismo circolare, fluorescenza, NMR, EPR, spettroscopia di assorbimento atomico, IR, Raman) con  basi elementari della tecnica e enfasi sulle informazioni ottenibili da ciascuna tecnica tramite numerosi esempi. Discussione in aula ed analisi di dati sperimentali ottenuti con alcune tecniche illustrate.
Tecniche elettrochimiche di base: elettrodi utilizzati (pHmetro, elettrodi reference, elettrodo di Clark, ossigrafo ed altri gas-sensitive electrodes). Legge e curve di Nernst: esempi di titolazioni spettroelettrochimiche. Cenni all’interazione elettrodi-proteine e alla voltammetria ciclica. Esempi applicativi di protocolli con esercitazioni

MICROBIOLOGIA APPLICATA
Introduzione: campi di interesse della microbiologia applicata –  cenni storici.
Diagnostica convenzionale, diagnostica molecolare, immunodiagnostica delle malattie infettive ad eziologia batterica.
Esercitazioni di laboratorio: allestimento di colture batteriche e determinazione di fenotipi metabolici; identificazione di specie batteriche con sistema miniaturizzato;  determinazione quantitativa di popolazioni microbiche.
I principali batteri patogeni (eziologia, patogenesi, accertamento diagnostico): Stafilococchi-Streptococchi-Clostridi-Bacillus- Brucelle-Micobatteri-Corinebatteri-Enterobatteri-Vibrioni-Spirochete-Rickettsie-Neisserie-Chlamydia-Helicobacter-Campylobacter
Dall’identificazione alla pianificazione ed al monitoraggio della terapia. Gli agenti antimicrobici. Dosaggio microbiologico degli antibiotici.
Produzione biotecnologia di strumenti diagnostici e terapeutici. Sviluppo di biosensori per applicazioni biomediche.  
Applicazioni in campo industriale. Prodotti e processi di microrganismi industriali.
Applicazioni in campo ambientale. Utilizzo dei batteri nei processi di biorisanamento