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SM/0024 - LABORATORIO DI NEUROBIOLOGIA CELLULARE

Anno Accademico ​2019/2020

Docente
FRANCESCA ​BIGGIO (Tit.)
Periodo
Secondo Semestre​
Modalità d'Erogazione
Convenzionale​
Lingua Insegnamento




Informazioni aggiuntive

CorsoPercorsoCFUDurata(h)
[60/72] ​ ​NEUROPSICOBIOLOGIA [60/72-00 - Ord. 2015] ​ ​PERCORSO COMUNE336
Obiettivi

OBIETTIVI FORMATIVI DELL'UNITA' DIDATTICA
L’unità didattica di neurogenomica (UD I) si propone di illustrare i meccanismi molecolari coinvolti nella regolazione dell’espressione genica neuronale, nei fenomeni epigenetici, e nella regolazione 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 (UD II) 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
Lezioni teoriche e pratiche pianificate per guidare lo studente all’acquisizione di nozioni che riguardano le più recenti scoperte e gli sviluppi nel campo della neurogenomica e farmacogenomica. Acquisizione e utilizzo applicativo delle più moderne metodologie sperimentali per l’avanzamento degli studi nella ricerca neurogenomica.

CAPACITA’ APPLICATIVE
Attività autonome e guidate per utilizzare le conoscenze acquisite e essere in grado di progettare 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.
Discussioni in aula e somministrazione di questionari finalizzati all’autovalutazione della comprensione e dell’apprendimento delle unità didattiche. Valutazione consapevole delle attività didattiche e di laboratorio.

ABILITA' NELLA COMUNICAZIONE
Acquisizione di capacità di descrivere sinteticamente e 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.

Prerequisiti

PREREQUISITI DELL'UNITA' DIDATTICA
Conoscenze di base di genetica, biologia molecolare, buone conoscenze di farmacologia e della struttura e funzione del neurone e dei principali sistemi di neurotrasmissione.
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

CONTENUTI DELL'UNITA' DIDATTICA (CORSO)
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. Durante le esercitazioni in laboratorio lo studente dovrà dimostrare di avere acquisito le tecniche utilizzate.
(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

UD I
-Principi di Neuroscienze, Eric R. Kandel, Casa Editrice Ambrosiana
-Neuroscienze, Sviluppo del sistema nervoso, Zigmond
-Molecular neuropharmacology, Eric Nestler, Mc Graw Hill

UD II
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
Qualora lo studente abbia la necessità di vedere nuovamente la strumentazione utilizzata durante il corso seguito può farlo presso i laboratori.

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