- Oggetto:
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LABORATORY OF CELL BIOLOGY AND PATHOLOGY
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LABORATORY OF CELL BIOLOGY AND PATHOLOGY
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Anno accademico 2019/2020
- Codice dell'attività didattica
- SVB0071
- Docenti
- Dott. Fabio Penna
Dott. Erika Cottone - Corso di studi
- Scienze Biologiche D.M. 270
- Anno
- 3° anno
- Periodo didattico
- II semestre
- Tipologia
- Affine o integrativo
- Crediti/Valenza
- 8
- SSD dell'attività didattica
- BIO/06 - anatomia comparata e citologia
MED/04 - patologia generale - Modalità di erogazione
- Mista (tradizionale e online)
- Lingua di insegnamento
- Inglese
- Modalità di frequenza
- Lezioni facoltative e esercitazioni obbligatorie
- Tipologia d'esame
- Scritto ed orale
- Prerequisiti
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Matematica (per costruzione grafici).
Basi della struttura e funzione della cellula eucariota.
Basi di chimica delle macromolecole biologiche e dei processi di produzione di energia.
Basi della regolazione dellespressione genica, della trascrizione e della traduzione, della trasduzione del segnale.Mathematics (for graphic design).
Bases of eukaryotic cell structure and function.
Chemical bases of biological macromolecules and processes of energy production.
Bases of regulation of gene expression, transcription and translation, signal transduction. - Propedeutico a
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Sommario insegnamento
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Obiettivi formativi
L'insegnamento concorre alla realizzazione degli obiettivi formativi dell'ambito cellulare-biolecolare del Corso di Laurea in Scienze Biologiche. In particolare, al termine del corso gli allievi dovranno avere acquisito le conoscenze teoriche e pratiche alla base dalle comuni tecniche di colture cellulari, le caratteristiche della strumentazione utilizzata e le misure di sicurezza associate alle manipolazioni. Inoltre, dovranno conoscere l'uso delle colture cellulari come modello sperimentale. Infine dovranno aver acquisito la capacità di consultare banche dati online, di documentare e discutere i propri risultati, di saper lavorare in gruppo e di saper organizzare il proprio tempo. In considerazione degli sbocchi occupazionali del Biologo junior, l'insegnamento rafforzerà la capacità dello studente di svolgere procedure analitico-strumentali connesse alle indagini biologiche, biomolecolari e biomediche anche finalizzate ad attivita di ricerca.
The course contributes to the realization of the training objectives of the Biological Sciences Study Course concerning the cellular-biomolecular area. In particular, the students will acquire theoretical knowledge and practical skills about the basic techniques of cell culture as well as the characteristics of the instruments they used. They also will know how to safely work with cell cultures. Moreover, they will understand the use of cell cultures as experimental models. Finally, the students will learn to consult online databases, to expose and discuss their results, to work in group and to organize their working time. In consideration of the employment opportunities of the junior Biologist, the course will strengthen the student's ability to carry out analytical and instrumental procedures related to biological, biomolecular and biomedical investigations also aimed at research activities.
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Risultati dell'apprendimento attesi
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
Basi teoriche delle tecniche di colture cellulari e della loro applicazione come modelli sperimentali.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Allestimento di colture cellulari a scopo sperimentale. Utilizzo di banche dati online.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Valutazione e interpretazione di dati sperimentali di laboratorio, Sicurezza in laboratorio.
ABILITÀ COMUNICATIVE
Comunicazione in lingua italiana e straniera (inglese) scritta e orale.
KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
Theoretical basis of the techniques of cell culture and their application as experimental models.
APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
Preparation of cell cultures for experimental purposes. Using online databases.
JUDGEMENT
Evaluation and interpretation of experimental data of laboratory safety in the laboratory.
COMMUNICATION SKILLS
Communication in Italian and foreign (English) written and oral.
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Modalità di insegnamento
Il modulo di biologia cellulare è articolato in 8 ore di lezioni teoriche e 8 incontri di laboratorio di 2 ore ciascuno (lato studente). Le lezioni teoriche sono facoltative, le esercitazioni in laboratorio sono obbligatorie.
Il modulo di patologia è articolato in 16 ore di lezioni teoriche e di pianificazione delle esperienze di laboratorio più 24 ore di esercitazioni in laboratorio in gruppi composti da tre studenti. Le lezioni teoriche sono facoltative, le esercitazioni di laboratorio obbligatorie. Tutto il materiale didattico presentato a lezione e durante le attività di laboratorio è a disposizione degli studenti online sulla piattaforma di e-learning di Ateneo.
Cell biology module: 8 hours of theoretical lessons and 8 x 2 hour laboratory sessions (from the student side) Theoretical lessons are optional. Laboratory activities are mandatory.
General pathology module: 16 hours of lectures and planning of laboratory work plus 24 hours of laboratory in groups of three students. The lectures are optional, mandatory laboratory exercises. All course material presented in class and during laboratory activities is available to students on the online platform of e-learning.
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Modalità di verifica dell'apprendimento
La valutazione finale sarà determinata dalla media dei voti dei due moduli.
Modulo di Biologia Cellulare: La valutazione finale sarà composta dalla somma di tre valutazioni: 1) Compilazione del quaderno di laboratorio. 2) Valutazione del lavoro in sterilità. 3) Test scritto su esercizi di conteggio e allestimento di colture. Ciascuna parte conta per un terzo del punteggio.
Modulo di Patologia: la votazione finale sarà composta dalla somma di tre valutazioni di attività svolte in itinere: 1) presentazione articolo scientifico: capacità di comprendere il problema sperimentale ed i risultati / capacità espositiva; 2) compilazione quaderno di laboratorio, relazione risultati (la votazione prescinde dall'esito degli esperimenti); 3) test (moodle) su argomenti teorici e pratici trattati durante il corso. Ciascuna parte conta per un terzo del punteggio.
Chi non supera le prove in itinere o intende migliorare la propria valutazione si presenterà agli appelli ufficiali per un esame standard (colloquio sui contenuti del corso) riguardante l'intero corso, comprensivo dei due moduli.
The final evaluation will be determined from the average of the two modules.
Cell Biology module: The final vote will be composed by the sum of three evaluations: 1) Compilation of the laboratory notebook, 2) Valuation of the work in sterile conditions, 3) Written exam with exercises about cell counting and cell seeding. Each counts for one third of the vote.
Pathology module: the final vote will be composed by the sum of three assessments of activities performed during the course: 1) scientific paper presentation: ability to understand the experimental problem and results / presentation skills; 2) compiling exercise book, report results (the vote does not take into account the outcome of the experiments); 3) test (moodle) on theoretical and practical topics covered during the course. Each part counts for one third of the vote.
Who fails in the progress tests or is willing to improve its vote will participate to one of the following standard examination (interview on course contents) on the entire course, including the two modules.
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Programma
Modulo di Biologia Cellulare.Il laboratorio di colture cellulari: norme di sicurezza individuale e buone pratiche di lavoro in sterilità.
Attrezzature del laboratorio di colture cellulari: cappa, incubatore, microscopi , supporti per colture cellulari. Terreni di coltura. Ruolo del siero e terreni "serum free". Allestimento di esperimenti, conteggio delle cellule (metodo diretto) e della proliferazione cellulare.
Contaminazioni: batteri, muffe, lieviti, micoplasmi. Contaminazione incrociata.Organizzazione delle esperienze di laboratorio di colture cellulari
L'attività di laboratorio consiste nel mantenimento di una linea cellulare, nell'allestimento di una curva di crescita, nel congelamento e scongelamento di un campione di cellule
Modulo di Patologia.
La ricerca biologica (pubblicazioni e brevetti). Il danno e l'adattamento cellulare. Le citochine pro-infiammatorie, processi anabolici e catabolici. Morte cellulare: apoptosi e necrosi. Medoti per l'analisi della morte cellulare: microscopia, citofluorimetria, analisi biochimiche.
Ricerca bibliografica e pianificazione esperienze di laboratorio: effetto della citochina TNFα in adipociti 3T3-L1 a differenti stadi di differenziamento. Presentazione articoli da parte degli studenti.
Piastramento cellule 3T3-L1, induzione differenziamento ad adipociti, Colorazione Oil Red O per monitorare il differenziamento.
Trattamento con TNFα, raccolta campioni e valutazione degli effetti del TNFα sul differenziamento adipocitario e sulla lipolisi: colorazione Oil Red O e conteggio adipociti maturi, estrazione lipidi e quantificazione spettrofotometrica.
Valutazione della morte cellulare indotta dal TNFα: analisi morfologica, marcatura con Hoechst 33342 e mitotracker, lisi cellulare, dosaggio proteine, western blotting per caspasi3.
Analisi dati e relazione dell'attività di laboratorioCell Biology module
The cell culture laboratory: personal safety practice and work in sterile conditions. Appliances of the cell lab: biosafety hood, incubator, microscopes, plasticware. Culture media. Role of serum and "serum free" media. Setting up of experiments, cell counting (direct method) and cell proliferation assays. Contaminations: bacteria, molds, yeasts, mycoplasm. Cross contamination.
Organization of the cell culture practical laboratory.
The laboratory work will consist in maintaining and subculturing a cell line, setting up a growth curve, cell freezing and thawing.
Pathology module:
Biological research (pubblications and patents). Cell damage and adaptation. Pro-inflammatory cytokines, anabolic and catabolic processes. Cell death: apoptosis and necrosis Methods for the analysis of cell death: microscopy, flow cytometry, biochemical assays.
Bibliographic research and planning of laboratory experiments: effects of TNF in 3T3-L1 adipocytes at different stages of differentiation
Article presentation by students
experiments:
Plating cells 3T3-L1, induction of differentiation to adipocytes
Oil Red O staining to monitor the differentiation
Treatment with TNFα, sample collection for further determinations
Assessment of TNF effects on adipocyte differentiation and lipolysis:
- Oil Red O staining and mature adipocyte count
- Lipid extraction and spectrophotometric quantification
Assessment of TNF induced cell death:
- Morphological analysis, staining with Hoechst 33342 and mitotracker
- Cell lysis, protein assay, western blotting for caspase 3
Analysis and interpretation of resultsTesti consigliati e bibliografia
- Oggetto:
- Freshney RI. Culture of Animal Cells: A manual of basic technique and specialized applications, Sixth edition, 2011.
- Kumar, Abbas, Fausto, Aster "Robbins e Cotran - Le basi patologiche delle malattie" VIII edizione italiana, 2010.
- Freshney RI. Culture of Animal Cells: A manual of basic technique and specialized applications, Sixth edition, 2011.
- Kumar, Abbas, Fausto, Aster "Robbins e Cotran - Le basi patologiche delle malattie" VIII edizione italiana, 2010.
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Orario lezioni
Nota: Consultare la tabella degli orari pubblicata sull'apposita pagina.
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Note
Curriculum Cellulare Biomolecolare, curriculum Tecnico Analitico
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Moduli didattici
- BIOLOGIA CELLULARE (MFN0414A)
- PATOLOGIA GENERALE (GENERAL PATHOLOGY)
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