- Oggetto:
- Oggetto:
Biochimica applicata (CTF)
- Oggetto:
Applied biochemistry
- Oggetto:
Anno accademico 2015/2016
- Codice dell'attività didattica
- FAR0025
- Docente
- Prof. Enrico GIRAUDO (Titolare del corso)
- Corso di studi
- [f003-c504] laurea magistrale in chimica e tecnologia farmaceutiche - a torino
- Anno
- 2° anno
- Periodo didattico
- Secondo semestre
- Tipologia
- Caratterizzante
- Crediti/Valenza
- 8
- SSD dell'attività didattica
- BIO/10 - biochimica
- Modalità di erogazione
- Tradizionale
- Lingua di insegnamento
- Italiano
- Modalità di frequenza
- In parte obbligatoria
- Tipologia d'esame
- Orale
- Prerequisiti
- chimica organica, biochimica
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
acquisizione delle conoscenze di base circa le metodologie applicate nella sperimentazione biochimica e biochimica clinica con particolare attenzione per la logica dell’impostazione degli esperimenti e della raccolta dati
Scopes and objectives:
The course covers the description of key methods used in biochemistry, and clinical biochemistry. In particular, the logic of experimental design and data analysis is emphasized.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Gli studenti dovrebbero acquisire le conoscenze di base delle principali metodiche e strumentazione utilizzate nei laboratori biochimici e di analisi cliniche ed essere in grado di progettare esperimenti e risolvere i problemi pratici relativi all’identificazione, analisi e studio di funzioni delle biomolecole
Results expected: the students, on the basis of the learning of the basic methods and laboratory tools used in biochemistry, will be able to plan experiments and resolve practical problems related to identification, analysis and study of the functions of bio molecules.
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
Il corso prevede lezioni teoriche, il supporto e l'accessibilità delle slides di lezione e degli appunti ed esercizi dimostrativi e pratici in laboratorio su elettroforesi e cromatografia di proteine, determinazione attività enzimatica e costanti cinetiche.
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'esame è scritto e orale e prevede la consegna e la discussione di una relazione scritta relativa alle esperienze svolte in laboratorio. Lo scritto prevede 3 domande relative alla parte di biologia e delle funzioni del DNA (0-10), e alle metodiche e procedure di laboratorio (0-9) presentate nel programma. L’orale consiste in una correzione e approfondimento degli argomenti dello scritto. Inoltre lo studente dovrà giustificare i risultati ottenuti, i calcoli svolti e saper spiegare le operazioni svolte dell’esperienza di laboratorio. La discussione sul laboratorio sarà valutata da 0 a 3 punti.
- Oggetto:
Programma
Acidi nucleici e la loro struttura
I nucleotidi, la struttura del DNA e dell’RNA, struttura terziaria del DNA, cromatina e ruolo dei nucleosomi nell’espressione genica. Superavvolgimenti. I nucleosomi. I cromosomi. mRNA, tRNA, rRNA, RNA, gli RNA non codificanti (ncRNA), ruolo dei microRNA.
Replicazione, riparazione del DNA
Apparato di replicazione, le proteine ed enzimi coinvolti. Le DNA polimerasi e necessità dei primers. Differenze tra eucarioti e procarioti. La trascrittasi inversa. Correzione degli errori di replicazione: primo e secondo livello di correzione degli errori di replicazione. Mutazioni e cancro.
La trascrizione: sintesi e maturazione dell'RNA
La RNA polimerasi DNA dipendenti, caratteristiche della sintesi, e le tappe della trascrizione..I promotori, gli elementi di risposta, i fattori trascrizionali e regolazione della trascrizione genica. Sintesi dell'RNA. Maturazione dell’mRNA (5’-cap, 3’-poliA, splicing).
La traduzione: codice genetico e sintesi delle proteine
Definizione e caratteristiche del codice genetico. Appaiamento codone-anticodone. mutazioni; amminoacil-tRNA sintetasi, sue caratteristiche e ruolo nella sintesi proteica. Sintesi delle proteine: descrizione delle diverse tappe. Inibitori della sintesi delle proteine: antibiotici, tossine. modificazioni post-traduzionali .
Preparazione e manipolazione di campioni biologici.
Uso e preparazione di soluzioni tampone. Rottura di cellule; preparazione e purificazione di organelli cellulari; centrifugazione: centrifughe, rotori, centrifugazione differenziale e di isodensità all'equilibrio con esempi applicativi (separazione di organelli cellulari, purificazione di acidi nucleici in gradiente di sali).
Colture cellulari.
Colture primarie, secondarie, linee. Metodiche colturali. Tecniche cromatografiche ed elettroforetiche applicate all’isolamento, alla purificazione e all’analisi di sostanze di interesse biochimico e biochimico-clinico.
Tecniche elettroforetiche:
principi generali: concetto di mobilità elettroforetica e relazione tra mobilità, carica, campo elettrico applicato, dimensioni. Relazione tra punto isoelettrico e mobilità delle proteine. Elettroforesi su strisce di acetato di cellulosa e separazione di siero proteine, tracciati patologici; elettroforesi su gel di poliacrilammide ( SDS-PAGE). Tecniche di trasferimento di macromolecole dai gel (in particolare la tecnica del Western Blot). Isoelettrofocalizzazione. Elettroforesi bidimensionale (applicazioni allo studio del proteoma). Elettroforesi di acidi nucleici.
Tecniche cromatografiche:
Generalità e definizioni. Caratteristiche ed applicazioni delle cromatografie: di scambio ionico, di esclusione dimensionale (con esempi di determinazione del peso molecolare di proteine), di bioaffinità (con esempi di ligandi e strategie generali per il legame covalente dei ligandi alla fase stazionaria), di interazione idrofobica, di chelazione. Esempi di strategie di purificazione di proteine.
Metodi spettrofotometrici
Per lo studio delle molecole biologiche ed in enzimologia : generalità e definizioni. Spettri di assorbimento con esempi di spettri di molecole di interesse biochimico: proteine, acidi nucleici, NAD, citocromo c, citocromo P-450. Legge di Lambert-Beer e dosamenti quantitativi. Esempi di dosamenti: dosamento delle proteine e di enzimi: unità di attivita’ enzimatica, attività specifica, fattore di arricchimento durante una purificazione. Saggi enzimatici in cinetica ed a tempo fisso. Esempi di determinazione di attività enzimatiche Fluorimetria ed applicazioni in biochimica e microscopia delle cellule e tessuti. Luminometria e sistema luciferina-luciferasi per il dosamento di ATP. Dosamento spettrofotometrico del DNA e studio della temperatura di fusione di un DNA.
Saggi immunologici.
Nozioni su antigene e anticorpo, anticorpi monoclonali. Sistemi di dosamento immunologico basati sulla marcatura di antigeni od anticorpi con enzimi (ELISA).
APPLIED BIOCHEMISTRY CTF CFU 8
Program:
Structure of the nucleic acids
DNA and RNA. Structure of DNA. Super-coiled helixes. Nucleosomes. Chromosomes. mRNA, tRNA, rRNA and ncRNA.
Replication, DNA repair mechanisms
The DNA polymerases and DNA replication machinery. The inverse transcriptase. Systems of DNA repairing.
Transcription: RNA synthesis and maturation
RNA polymerase DNA-dependent. Promoters. RNA synthesis. Maturation of mRNA.
Translation: genetic code and protein synthesis
Definition and characteristics of the genetic code. Proteins synthesis. Protein synthesis inhibition: antibiotics, toxins.
How to prepare and use biological samples.- Buffer solution- origin of biological samples- Tissue and cell homogenisation- centrifugation and separation of cellular organelles and macromolecules (differential and isopicnic centrifugation with practical examples).- how to store biological samples.-- Mammalian cell culture.
Cell culture:-primary and secondary culture, cell lines, culture methods.
Spectrophotometer methods for protein, enzymes and nucleic acid studies:- general principles and definitions. Lamber -Beer law. Examples of absorption spectra of biological molecules: proteins, nucleic acids, NAD, hemoproteins.- Functions and catalytic mechanism of P-450.- protein (absorbance at l 280, Lowry and biuret methods).- enzyme assays: rate of enzyme-catalyzed reactions and enzyme concentration, units of enzyme activity, specific activity. Examples of enzyme assays: cytochrome c reductase, malate dehydrogenase, maltase, proteases, aminotransferases. Enzymes as reagents: enzymatic assay of cholesterol and glucose.-fluorometry: examples of biochemical applications and application in cell biology (microscopy).- Spectrophotometer assay of DNA and melting curve of DNA.
Chromatography and electrophoresis for proteins and nucleic acids:- general principles and definitions in chromatography.- ion exchange, gel filtration, hydrophobic, affinity, metal-chelate affinity, covalent chromatography.- protein purification strategies.- general principles of electrophoresis, isoelectric point and protein mobility.- serum proteins and separation in cellulose acetate electrophoresis, pathologic curves.- SDS PAGE and isoelectrofocusing.- two-dimensional electrophoresis .- nucleic acid electrophoresis.- capillary electrophoresis.-
Practice exercises in laboratory on protein electrophoresis and chromatography, and enzyme activity and kinetics.
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
K.Wilson, J. Walker –Biochimica e biologia molecolare – Raffaello Cortina Ed. Milano .
M. Stoppini, V. Bellotti- Biochimica Applicata- EdiSES
D.L. Nelson, M.M Cox. I principi di Biochimica di Lehninger - Zanichelli, 6 edizione
M.C. Bonaccorsi di Patti, R. Contestabile, M.L. Di Salvo- Metodologie biochimiche- CEA
- Oggetto:
Orario lezioni
Giorni Ore Aula Giovedì 11:00 - 13:00 Aula D - Via P. Giuria, 9 Dipartimento di Scienza e Tecnologia del Farmaco - Via Giuria e zone limitrofe Venerdì 9:00 - 11:00 Aula D - Via P. Giuria, 9 Dipartimento di Scienza e Tecnologia del Farmaco - Via Giuria e zone limitrofe Lezioni: dal 26/02/2016 al 10/06/2016 - Oggetto: