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SM/0023 - NEUROGENOMICA

Anno Accademico ​2015/2016

Docente
PAOLO ​FOLLESA (Tit.)
Periodo
Primo Semestre​
Modalità d'Erogazione
Convenzionale​
Lingua Insegnamento




Informazioni aggiuntive

CorsoPercorsoCFUDurata(h)
[60/72] ​ ​NEUROPSICOBIOLOGIA [60/72-00 - Ord. 2014] ​ ​PERCORSO COMUNE660
Obiettivi

L’unità didattica di neurogenomica si propone di illustrare i meccanismi molecolari coinvolti nella regolazione dell’espressione genica neuronale, di fenomeni epigenetici, e di fenomeni coinvolti nella neurogenesi. Verranno inoltre illustrati alcuni esempi di polimorfismi genetici che modificano la risposta interindividuale ai farmaci. I meccanismi d’azione di alcuni farmaci in grado di modulare l’espressione genica e la plasticità neuronale saranno discussi.
L’unità didattica di laboratorio di neurobiologia cellulare si propone di approfondire gli aspetti relativi alle tecniche di base di biologia molecolare per la misurazione dei messaggeri e delle relative proteine oggetto di studio. Saranno trattate le principali tecniche utilizzate per lo studio della funzione di recettori e fattori trofici. Il corso affronterà inoltre l’utilizzo di tecniche come la PCR e i possibili campi di applicazione come la genotipizzazione di animali knock-out.
CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Conoscenza delle più recenti scoperte e sviluppi nel campo della neurogenomica e farmacogenomica e utilizzo applicativo delle più moderne metodologie sperimentali per l’avanzamento degli studi in questi campi della ricerca.
Lezioni teoriche e pratiche pianificate per guidare lo studente all’acquisizione di nozioni e familiarità con le metodiche e la strumentazione utilizzata per la misurazione e la marcatura dei messaggeri e proteine oggetto di studio (subunità recettoriali, fattori trofici etc).
CAPACITA’ APPLICATIVE
Essere in grado di formulare e motivare l’utilizzo di un protocollo sperimentale per lo studio del ruolo e della funzione di alcuni geni e dei loro prodotti nel regolare la plasticità neuronale.
Capacità di applicare le conoscenze di base e capacità di comprensione in maniera da dimostrare competenze adeguate sia per ideare e sostenere argomentazioni che per risolvere problemi che possono verificarsi durante un esperimento.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Capacità di analizzare con senso critico risultati e approcci sperimentali di pubblicazioni scientifiche.
Interpretazione dei dati ritenuti utili a determinare giudizi autonomi, inclusa la riflessione sul significato scientifico e etico ad essi connessi. Acquisizione della capacità nel gestire la complessità dell’esperimento, e formulare giudizi anche con dati incompleti.
ABILITA' NELLA COMUNICAZIONE
Acquisizione di capacità di comunicazione orale attraverso l’utilizzo di una corretta terminologia scientifica. Saper presentare in forma orale e/o con l’ausilio di sussidi audiovisivi le nozioni acquisite e discutere criticamente i risultati delle ricerche scientifiche attinenti le tematiche presentate nel corso.
Acquisizione della capacità di comunicare informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori del campo e non. Acquisizione della capacità di descrivere in modo essenziale, completo e con termini corretti le metodiche utilizzate per isolare gli acidi nucleici, le proteine e i loro possibili utilizzi mediante l’applicazione di altre metodiche che permettono la misurazione di queste ultime. Uso del linguaggio specifico delle metodiche e dei reagenti utilizzati in modo appropriato, autonomo e significativo.
CAPACITA' DI APPRENDERE
Conoscenze teoriche fondamentali per apprendere in maniera critica nuove informazioni scientifiche e aggiornarsi sulle più recenti pubblicazioni scientifiche inerenti le tematiche di trattate nel corso.
Capacità di apprendimento necessarie per intraprendere studi successivi con un alto grado di autonomia e che consentano di continuare a studiare per lo più in modo auto-diretto o autonomo. Conoscenze teoriche essenziali delle principali metodiche utilizzate negli studi di espressione genica di livello universitario e da pubblicazioni su riviste internazionali utili per lo sviluppo, l’approfondimento e l’aggiornamento continuo delle conoscenze.

Prerequisiti

Conoscenze di base di genetica, biologia molecolare, buone conoscenze di farmacologia e della struttura e funzione del neurone e dei principali sistemi di neutrasmissione.
Conoscenze teoriche e pratiche di base, di laboratorio di chimica, biochimica: utilizzo pipette sierologiche e micropipette, preparazione soluzioni (molarità, normalità) e diversi modi di esprimere la concentrazione di una soluzione, conversione unità di misura.

Contenuti

UD I
Espressione genica nel sistema nervoso.
Meccanismi che regolano l’espressione genica e fenomeni epigenetici.
Modulazione farmacologica dell’espressione genica.
Principi di farmacogenomica e influenza dei polimorfismi genetici nella diversità di risposta ai farmaci.
Fattori di trascrizione che regolano l’espressione genica neuronale.
Fattori trofici e loro ruolo nella plasticità neuronale, nell’effetto terapeutico di alcuni farmaci, nella patogenesi delle malattie neurodegenerative, e nell’azione di sostanze d’abuso.
Studi attraverso brain imaging (PET, SPECT, MRI).
Neurogenesi: Aspetti molecolari e modulazione farmacologica della proliferazione cellulare nel sistema nervoso centrale adulto.
Animali geneticamente modificati: Metodi utilizzati per studiare malattie monogeniche, multifattoriali e modelli animali di malattie psichiatriche. Selezione di linee genetiche di animali: Funzione dei sottotipi recettoriali rivelata attraverso l’inattivazione genica (animali knockout). Funzione dei sottotipi recettoriali rivelata attraverso mutazioni puntiformi (animali knockin). Animali knockout condizionali.
UD II
Estrazione e purificazione di acidi nucleici
Principi di elettroforesi e analisi qualitativa degli acidi nucleici
Amplificazione di acidi nucleici con la reazione di polimerizzazione a catena
Estrazione e purificazione di proteine
Tecniche di blotting: Western Blot
ELISA
Tecniche di immunoistochimica e immunocitochimica
Tecniche di microscopia confocale, a fluorescenza e in campo chiaro
Analisi d’immagine ottenute al microscopio

Metodi Didattici

UD I 6 (3 Frontali+3Esercitazioni), UD II 6 (6 Laboratorio)
(UD I) Lezioni frontali in aula, attività seminariali e pratiche in laboratorio con l’utilizzo anche di mezzi informatici.
(UD II) L’attività di laboratorio prevede che lo studente si eserciti con strumenti e metodiche utilizzati nel campo delle Neuroscienze in particolare negli studi di espressione genica. Gli studi saranno principalmente incentrati sul sistema di neurotrasmissione GABAergica. Il corso ha una durata di circa 7 settimane. Le lezioni laboratorio sono comprensive di esperienze pratiche guidate integrate dalla parte teorica.

Verifica dell'apprendimento

(UD I) Colloquio orale e discussione di articoli scientifici inerenti le sperimentazione applicate in laboratorio e le tematiche trattate nel corso.
(UD II) L’esame finale è costituito da una prova orale in cui lo studente deve rispondere a domande concernenti argomenti discussi e sviluppati durante il corso e l’attività di laboratorio.
Modalità di iscrizione all’esame
On line sul sito dell’Università degli Studi di Cagliari.
Giudizio finale
Il voto finale tiene conto di vari fattori:
Qualità delle conoscenze, abilità, competenze possedute e/o manifestate:
a) appropriatezza, correttezza e congruenza delle conoscenze
b) appropriatezza, correttezza e congruenza delle abilità
c) appropriatezza, correttezza e congruenza delle competenze
Modalità espositiva:
a) Capacità espressiva;
b) Utilizzo appropriato del linguaggio specifico della disciplina;
c) Capacità logiche e consequenzialità nel raccordo dei contenuti;
d) Capacità di collegare differenti argomenti trovando i punti comuni e istituire un disegno generale coerente, ossia curando struttura, organizzazione e connessioni logiche del discorso espositivo;
e) Capacità di sintesi anche mediante l’uso del simbolismo proprio della materia e l’espressione grafica di nozioni e concetti, sotto forma per esempio di formule, schemi, equazioni.
Qualità relazionali:
Disponibilità allo scambio e all’interazione con il docente durante il colloquio.
Qualità personali:
a) spirito critico;
b) capacità di autovalutazione.

Di conseguenza, il giudizio può essere:
a) Sufficiente (da 18 a 20/30)
Il candidato dimostra poche nozioni acquisite, livello superficiale, molte lacune. capacità espressive modeste, ma comunque sufficienti a sostenere un dialogo coerente; capacità logiche e consequenzialità nel raccordo degli argomenti di livello elementare; scarsa capacità di sintesi e capacità di espressione grafica piuttosto stentata; scarsa interazione con il docente durate il colloquio.
b) Discreto (da 21 a 23)
Il candidato dimostra discreta acquisizione di nozioni, ma scarso approfondimento, poche lacune; capacità espressive piú che sufficienti a sostenere un dialogo coerente; accettabile padronanza del linguaggio scientifico; capacità logiche e consequenzialità nel raccordo degli argomenti di moderata complessità; più che sufficiente capacità di sintesi e capacità di espressione grafica accettabile.
c) Buono (da 24 a 26)
Il candidato dimostra un bagaglio di nozioni piuttosto ampio, moderato approfondimento, con piccole lacune; soddisfacenti capacità espressive e significativa padronanza del linguaggio scientifico; capacità dialogica e spirito critico ben rilevabili; buona capacità di sintesi e capacità di espressione grafica piú che accettabile.
d) Ottimo (da 27 a 29)
Il candidato dimostra un bagaglio di nozioni molto esteso, ben approfondito, con lacune marginali; notevoli capacità espressive ed elevata padronanza del linguaggio scientifico; notevole capacità dialogica, buona competenza e rilevante attitudine alla sintesi logica; elevate capacità di sintesi e di espressione grafica.
e) Eccellente (30)
Il candidato dimostra un bagaglio di nozioni molto esteso e approfondito, eventuali lacune irrilevanti; elevate capacità espressive ed elevata padronanza del linguaggio scientifico; ottima capacità dialogica, spiccata attitudine a effettuare collegamenti tra argomenti diversi; ottima capacità di sintesi e grande dimestichezza con l’espressione grafica.
La lode si attribuisce a candidati nettamente sopra la media, e i cui eventuali limiti nozionistici, espressivi, concettuali, logici risultino nel complesso del tutto irrilevanti.

Testi

-Principi di Neuroscienze, Eric R. Kandel, Casa Editrice Ambrosiana
-Neuroscienze, Sviluppo del sistema nervoso, Zigmond
-Molecular neuropharmacology, Eric Nestler, Mc Graw Hill
-Per l’unità didattica di laboratorio dispense fornite dal docente

Altre Informazioni

Materiale didattico a disposizione degli studenti
(UD I) Schemi e illustrazioni presentati a lezione, articoli scientifici e testi specialistici aggiuntivi per la consultazione.
(UD II) Dispense fornite dal docente

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