Programma

Corso di Biotecnologia delle Molecole Vegetali (8 CFU, 5+3)

Obiettivi formativi del Corso
L'obiettivo di questo Corso è contribuire alla formazione di un Ricercatore che abbia competenze nel settore di ricerca di Molecole Vegetali come potenziali principi per farmaci e che sia pertanto in grado di individuare possibili strategie di attività di ricerca e dotato di spirito di valutazione critica dei risultati .

Risultati di apprendimento attesi
Al termine del Corso lo studente avrà dimostrato conoscenza e capacità di comprensione della tematica possibile oggetto di interesse di ricerca; lo studente avrà acquisito gli elementi per elaborare una propria autonomia di giudizio; a seguito delle conoscenze acquisite ed alla scrittura dell'articolo conseguente all'esperienza di laboratorio lo studente avrà migliorata la sua capacità di comunicazione. Lo studente avrà migliorata la sua qualità di apprendere ed il suo interesse per nuove ricerche.


Il programma del Corso è il seguente:
Cosa è e di cosa è costituita una pianta. Breve sunto a riguardo gli organi della pianta: la radice, il fusto, la foglia, il fiore. Le molecole vegetali, uno strumento che ha accompagnato il percorso dell’umanità. Cosa è una molecola. La cellula è un sistema in equilibrio, equilibrio interno ed in equilibrio con l’ambiente esterno. La cellula come insieme di molecole, molecole in equilibrio tra di loro. La patologia come risultato dell’alterazione dell’equilibrio. Metaboliti primari e loro biosintesi: proteine, lipidi, polisaccaridi, acidi nucleici e vitamine, le molecole di tutte le cellule.
I metaboliti secondari. Classificazione e biosintesi dei metaboliti secondari. Alcaloidi, terpeni e terpenoidi, composti fenolici. Metodologie per l’estrazione e l’identificazione dei metaboliti primari. Metodologie per l’estrazione e l’identificazione dei metaboliti secondari.
Attività biologiche dei metaboliti primari e secondari; il saggio biologico su modelli cellulari batterici, vegetali ed animali. Cosa è il modello biologico; la scelta del modello biologico. Breve introduzione alla individuazione e condizioni di coltura del modello biologico. Strutture citoplasmatiche possibili target dell’azione dei metaboliti secondari e metodologie per la loro investigazione.
Applicazioni di molecole di origine vegetale nelle attività umane: la cellulosa, il cacao e la gomma. Molecole vegetali potenziali principi attivi per farmaci per applicazioni in agricoltura. Molecole vegetali potenziali principi attivi per farmaci per applicazioni di tipo salutistico animale ed umano. Il cancro; metaboliti secondari impiegati nella lotta contro il cancro. La colchicina, le molecole della Vinca, il taxolo. I microtubuli , il bersaglio citoplasmatico dei metaboliti secondari .

Attività di laboratorio (3CFU)
Cosa è un laboratorio. Principi comportamentali in un laboratorio di ricerca. Il concetto di gruppo di ricerca. L’approccio multidisciplinare alla ricerca. La procedura della ricerca nel settore delle molecole di origine vegetale: l’alternanza del saggio biologico e l’indagine chimica. La scelta delle piante da investigare; le conoscenze del passato come ci raccontano vecchi erbari e trattati di botanica farmaceutica. Le conoscenze attuali; la ricerca bibliografica.
La scelta del tessuto; la scelta del solvente in base alla scala di polarità; la preparazione dei campioni e la procedura di estrazione. Preparazione dei campioni per la somministrazione al modello cellulare.
La coltura del modello cellulare: gli strumenti per la coltura di cellule animali; la cappa a flusso laminare biohazard, l’incubatore per le cellule di mammifero, il microscopio rovesciato. Il mezzo di coltura. Lo strumento per lo studio morfologico: il microscopio ottico rovesciato dotato di lampada UV e di contrasto interferenziale. Il sistema di acquisizione di immagini. La video microscopia. Saggi biologici, la camera di Thoma, dosaggi MTT per l’individuazione di molecole ad attività citotossica. Individuazione di possibili bersagli citoplasmatici. La componente micro tubulare dell’apparato citoscheletrico come possibile bersaglio citoplasmatico.
La coltura del modello batterico. Il mezzo di coltura. La cappa a flusso laminare per la ricerca con modelli batterici. L’incubatore per i batteri. L’effettuazione di saggi spot test per l’individuazione di agenti antibatterici.

Indagini chimiche: La cromatografia su strato sottile (TLC). La fase stazionaria e la fase mobile. Scelta della fase mobile. Cromatografia in una e in due dimensioni. Effettuazione di corse cromatografiche, individuazione di famiglie di molecole con diversa affinità per la fase mobile per mezzo di lampade ad emissione di diversa lunghezza d’onda nell’ultravioletto. Calcolo del coefficiente di ripartizione. Metodologie per la raccolta delle famiglie di molecole, loro solubilizzazione e successiva somministrazione al modello cellulare animale o batterico. La cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC). Analisi delle famiglie di molecole separate per mezzo di TLC e risultate biologicamente attive sui modelli biologici. Cenni di successive analisi: la spettrometria di massa (MS) e le indagini di risonanza magnetica nucleare (NMR)
Cosa è e come si struttura una pubblicazione scientifica. Scrittura di un lavoro sulla base dei risultati ottenuti nell’esperienza laboratoristica. L’Introduzione, Materiali e Metodi, i Risultati, la Discussione, la Bibliografia.

Testi consigliati

Il Docente mette a disposizione le diapositive del Corso (diapositive narranti) , articoli scientifici, dispense di sua elaborazione.

Propedeuticità

Non è richiesta alcuna propedeuticità.

Frequenza

Facoltativa

Metodologia didattica

Ore lezione: 64

Valutazione del profitto

Prova orale

Descrizione dei metodi di accertamento

Valutazione del profitto
La valutazione avverrà per mezzo di un esame orale: e parte dell’esame riguarderà la discussione dell’elaborato-testo della pubblicazione scientifica ricavata in base alla esperienza di laboratorio.

Descrizione dei metodi di accertamento
Nella valutazione delle prova e nella conseguente nell’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici, della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta). Il giudizio e il voto finale terrà inoltre conto delle conoscenza e dei concetti acquisiti, della capacità di analisi dei problemi e di collegare conoscenze interdisciplinari, di formulare ipotesi e valutazioni, della padronanza e chiarezza di espressione ed esposizione e della capacità di valutazione ed elaborazione dei risultati ottenuti durante l’esperienza laboratoristica e la scrittura del testo-pubblicazione scientifica.

Luogo lezioni

Ex Facoltà di Agraria
via San Camillo de Lellis snc
Viterbo

Orario lezioni

come da orario pubblicato sul sito

Comunicazioni

Giovedì con orario 14.30-16.30. E' poi possibile richiedere un appuntamento in altri giorni previo contatto all'indirizzo antoniot@unitus.it

Link a materiale didattico

non presente