PROTEOMICA, INTERATTOMICA E METABOLOMICA

Jacopo Troisi PROTEOMICA, INTERATTOMICA E METABOLOMICA

0522100046
DIPARTIMENTO DI CHIMICA E BIOLOGIA "ADOLFO ZAMBELLI"
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
BIOLOGIA
2024/2025

OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 2
ANNO ORDINAMENTO 2022
PRIMO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
1PROTEOMICA, INTERATTOMICA E METABOLOMICA (MODULO BIO/10)
216LEZIONE
112LABORATORIO
2PROTEOMICA, INTERATTOMICA E METABOLOMICA (MODULO BIO/12)
216LEZIONE
112LABORATORIO
Obiettivi
IL CORSO È FINALIZZATO A FORNIRE LE BASI TEORICHE DELLA PROTEOMICA, DELL’INTERATTOMICA E DELLA METABOLOMICA.

ALLA FINE DEL CORSO, LO STRUDENTE:
-CONOSCERÀ I PROTOCOLLI SPERIMENTALI UTILIZZATI PER LO STUDIO DEL PATRIMONIO PROTEICO E METABOLICO DI DIVERSI SISTEMI VIVENTI
-AVRÀ APPRESO LE TECNICHE PIÙ EFFICACI NELLO STUDIO DELLE INTERAZIONIPROTEICHE
- COMPRENDERÀ I PRINCIPI CHIMICO-FISICO ALLA BASE DELLE TECNICHE ANALITICHE UTILIZZATE IN AMBITO PROTEOMICO E METABOLOMICO
- CONOSCERÀ I PRINCIPALI STRUMENTI BIOINFORMATICI E BIOSTATISTICI UTILIZZATI PER L’ELABORAZIONE DEI DATI DI PROTEOMICA, METABOLOMICA E INTERATTOMICA
- COMPRENDERÀ LE BASI TEORICHE DELL’ANALISI DI GENE-ONTOLOGY E CONOSCERÀ GLI STRUMENTI PIÙ UTILIZZATI PER EFFETTUARE TALE ANALISI
INOLTRE, LO STUDENTE SARÀ IN GRADO DI:
- APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE SULLE TECNICHE SPERIMENTALI E SULL’ANALISI DEI DATI, ANCHE MEDIANTE APPLICAZIONI PRATICHE SVOLTE DURANTE LE ESERCITAZIONI.
- COMPRENDERE IL SIGNIFICATO BIOLOGICO E BIOCHIMICO DI UN SET DI RISULTATI E METTERLO IN RELAZIONE AL MODELLO SPERIMENTALE ANALIZZATO
- PROPORRE UNA STRATEGIA SPERIMENTALE IDONEA PER LA RISOLUZIONE DI PROBLEMI BIOLOGICO E BIOCHIMICI D’INTERESSE
- VALUTARE I LIMITI DI DETERMINATI APPROCCI NELLA RISOLUZIONE DI PROBLEMI REALI
- COMPRENDERE IN LINEA GENERALE L’IMPORTANZA DI CROSS-VALIDARE I DATI “OMICI” ATTRAVERSO APPROCCI ORTOGONALI E GRAZIE ALLA
- COMUNICARE, MEDIANTE ESPOSIZIONE ORALE O CON L’AIUTO DI SUPPORTI INFORMATICI, I RISULTATI DI ELABORAZIONI PROPRIE SU DATI UTILIZZATI PER LE ESERCITAZIONI
- DESCRIVERE IN MODO CHIARO AI COLLEGHI I PROTOCOLLI SPERIMENTALI UTILIZZATI, LE PROCEDURE DI ELABORAZIONE POST-ANALITICA APPLICATE E IL SIGNIFICATO BIOLOGICO E BIOCHIMICO DEI RISULTATI OTTENUTI
- PROPORRE APPROCCI UTILI A VALIDARE I RISULTATI OTTENUTI MEDITANTE APPROCCI “OMICI”
- VALUTARE IN MODO CRITICO L’AFFIDABILITÀ DI DATI OTTENUTI MEDIANTE APPROCCI “OMICI” ALLA LUCE DELLA CONOSCENZA DEL MODELLO SPERIMENTALE STUDIATO
- OTTENERE ULTERIORI INFORMAZIONI RELATIVAMENTE AGLI ARGOMENTI TRATTATI ATTRAVERSO CANALI BIBLIOGRAFICI E O INFORMATICI.
Prerequisiti
LO STUDENTE DEVE ESSERE IN POSSESSO DELLE CONOSCENZE BASE RELATIVA ALLA STRUTTURA E ALLA CHIMICA DELLE PROTEINE, DEI LEGAMI E DELLE INTERAZIONI CHE DETERMINANO IL RICONOSCIMENTO PROTEINA-LIGANDO, DELLE PRINCIPALI VIE METABOLICHE E DELLA STRUTTURA DEI PRINCIPALI METABOLITI PRIMARI DELLE CELLULE EUCARIOTICHE
Contenuti
NELL’AMBITO DELL’INSEGNAMENTO PREVEDE SARANNO TRATTATI I SEGUENTI ARGOMENTI

MODULO DI PROTEOMICA E INTERATTOMICA (2 CFU DIDATTICA FRONTALE + 1 CFU DI ESERCITAZIONI):
CHIMICA DEGLI AMMINOACIDI E ORGANIZZAZIONE STRUTTURALE DELLE PROTEINE (2 ORE), LEGAMI ED INTERAZIONI (1 ORE), TURNOVER E OMEOSTASI PROTEICA (1 ORE), TECNICHE E PROTOCOLLI SPERIMENTALI PER L’ANALISI PROTEOMICA (ELETTROFORESI, SPETTROSCOPIA, CROMATOGRAFIA, SPETTROMETRIA DI MASSA, PEPTIDE MAPPING, WESTERN BLOTTING) (5 ORE), ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI DA ANALISI PROTEOMICA (2 ORE), RUOLO DELLE INTERAZIONI PROTEICHE NEI SISTEMI BIOLOGICI (2 ORE), STUDIO DELLE INTERAZIONI MEDIANTE METODICHE BIOCHIMICHE E BIOFISICHE (3 ORE).
ESERCITAZIONE: ANALISI DI DATI LC-MS/MS PER IDENTIFICAZIONE DELLE PROTEINE (3 ORE)
ESERCITAZIONE: ANALISI DI DATI LC-MS/MS PER ANALISI QUANTITATIVA E CONFRONTO TRA CAMPIONI DIFFERENTI (3 ORE)
ESERCITAZIONE: ELABORAZIONE BIOINFORMATICA MEDIANTE APPROCCI DI GENE ONTOLOGY DEI DATI PROTEOMICI (3 ORE)
ESERCITAZIONE: STUDIO DI COMPLESSI PROTEICI A PARTIRE DA DATI DI PROTEOMICA E INTERATTOMICA (3 ORE)

MODULO DI METABOLOMICA (2 CFU DIDATTICA FRONTALE + 1 CFU DI ESERCITAZIONI):
INTRODUZIONE ALLA METABOLOMICA, DEFINIZIONI E RUOLO NELL'AMBITO DELLA BIOLOGIA DEI SISTEMI (2 ORE) RACCOLTA E PREPARAZIONE DEI CAMPIONI BIOLOGICI PER LE INDAGINI DI METABOLOMICA (2 ORE) LA SPETTROMETRIA DI MASSA NEGLI STUDI DI METABOLOMICA (2 ORE) LA CROMATOGRAFIA NEGLI STUDI DI METABOLOMICA (2 ORE)
BASI DI DATI PER LE INDAGINI DI METABOLOMICA (PRETRATTAMENTI) (2 ORE: 1 LEZIONE FRONTALE + 1 ESERCITAZIONE) METODI E STRATEGIE CHEMIOMETRICHE NELL'ANALISI DEI DATI DI METABOLOMICA - I PARTE (ANALISI ESPLORATIVE) (2 ORE: 1 LEZIONE FRONTALE + 1 ESERCITAZIONE) METODI E STRATEGIE CHEMIOMETRICHE NELL'ANALISI DEI DATI DI METABOLOMICA - II PARTE (METODI DI APPRENDIMENTO NON SUPERVISIONATI) (2 ORE: 1 LEZIONE FRONTALE + 1 ESERCITAZIONE) METODI E STRATEGIE CHEMIOMETRICHE NELL'ANALISI DEI DATI DI METABOLOMICA - III PARTE (METODI SUPERVISIONATI) (2 ORE: 1 LEZIONE FRONTALE + 1 ESERCITAZIONE)
OTTIMIZZAZIONE DEGLI IPERPARAMETRI E STRATEGIA DI VALIDAZIONE (2 ORE ESERCITAZIONE) FEATURES SELECTION IN METABOLOMICA (2 ORE ESERCITAZIONE)
APPLICAZIONI
METABOLOMICA TARGETED - LO SCREENING METABOLICO ALLARGATO (1 ORA) METABOLOMICA UNTARGETED (1 ORA ESERCITAZIONE)
OMICHE DERIVATE - LIPIDOMICA, FLUSSOMICA ED ESPOSOMICA (1 ORA) PATHWAY ANALYSIS (1 ORA ESERCITAZIONE)
SINGLE CELL METABOLOMICS (1 ORA)
LA METABOLOMICA NELLO STUDIO DELLE PATOLOGIE ONCOLOGICHE (1 ORA)
LA METABOLOMICA COME STRUMENTO DI MEDICINA DI PRECISIONE (1 ORA ESERCITAZIONE) PROSPETTIVE DIAGNOSTICHE DELLA METABOLOMICA (1 ORA ESERCITAZIONE)
Metodi Didattici
MODULO DI PROTEOMICA E INTERATTOMICA:
IL CORSO SI ARTICOLA IN LEZIONI FRONTALI (16 ORE TOTALI) ED INCONTRI DI ESERCITAZIONE (12 ORE TOTALI).
LE LEZIONI FRONTALI SI SVOLGONO CON L'UTILIZZO DI DIAPOSITIVE, CON CONTINUI RIFERIMENTI AL LIBRO DI TESTO E AL MATERIALE DI STUDIO MESSO A DISPOSIZIONE, CON ESEMPI PRATICI DA ARTICOLI SCIENTIFICI SU PROGETTI DI RICERCA IN CUI SONO STATE UTILIZZATE LE TECNICHE DESCRITTE NELLE LEZIONI.
LE ESERCITAZIONI PRATICHE PREVEDONO DIMOSTRAZIONI AL COMPUTER ED APPLICAZIONI MEDIANTE SOFTWARE ONLINE.

MODULO DI METABOLOMICA:
IL CORSO SI ARTICOLA IN 14 LEZIONI (28 ORE TOTALI DI CUI 16 DI LEZIONI FRONTALI E 12 SI ESERCITAZIONI). NEL CORSO DELLE LEZIONI FRONTALI VENGONO DESCRITTI I PRINCIPI ANALITICI E LE PRINCIPALI TECNOLOGIE IMPIEGATE NELLE INDAGINI DI METABOLOMICA, LE STRATEGIE, GLI ALGORITMI E GLI STRUMENTI BIOINFORMATICI NECESSARI ALLA ANALISI DEI DATI PRODOTTI, NONCHÉ LE PRINCIPALI APPLICAZIONI DELLA METABOLOMICA NELLO STUDIO DELLE PATOLOGIE UMANE.
LE LEZIONI FRONTALI SONO ACCOMPAGNATE DA INCONTRI DI ESERCITAZIONI IN AULA FINALIZZATE ALLA SIMULAZIONE DI ALCUNI ESPERIMENTI “TIPO” PER MEZZO DELLA DEFINIZIONE DEL PIÙ APPROPRIATO DISEGNO SPERIMENTALE E DELLA CORRETTA IDENTIFICAZIONE DELLE STRATEGIE ANALITICHE E BIOINFORMATICHE. E', INOLTRE, PREVISTA UNA FASE DI ANALISI DI DATI PROVENIENTI DA ESPERIMENTI REALI.
Verifica dell'apprendimento
IL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO VIENE VERIFICATO MEDIANTE UN ESAME CON VALUTAZIONE IN TRENTESIMI. LA PROVA D'ESAME SI SVOLGE DOPO IL TERMINE DEL CORSO, MEDIANTE UN COLLOQUIO IN DUE PARTI, UNA PER CIASCUNO DEI DUE MODULI DELL'INSEGNAMENTO, MIRATO AD ACCERTARE E VALUTARE IL LIVELLO DI CONOSCENZA E LA CAPACITÀ DI COMPRENSIONE RAGGIUNTA SUI CONTENUTI TEORICI E PRATICI DEL PROGRAMMA. LA VALUTAZIONE TIENE CONTO DELLA PROPRIETÀ DI LINGUAGGIO, DELL'AUTONOMIA DI ORGANIZZAZIONE DELL'ESPOSIZIONE, DELLA CAPACITÀ DI ELABORARE RISPOSTE ALLE DOMANDE POSTE ANCHE SULLE ATTIVITÀ PRATICHE SVOLTE NEL CORSO DELLE ESERCITAZIONI.

IL VOTO FINALE, RELATIVO AD ENTRAMBI I MODULI E CON UGUAL PESO, TIENE CONTO DELLE CONOSCENZE ACQUISITE, DELLA PROPRIETÀ DI LINGUAGGIO, DELLA QUALITÀ DELL'ESPOSIZIONE E DELLA CAPACITÀ DI TROVARE SOLUZIONI NELLE ATTIVITÀ PRATICHE. IL VOTO MINIMO (18/30) VIENE RAGGIUNTO QUANDO LA PROVA D'ESAME DIMOSTRA IL RAGGIUNGIMENTO DI UN LIVELLO SUFFICIENTE NELLA CONOSCENZA, CAPACITÀ DI LINGUAGGIO, QUALITÀ DELL'ESPOSIZIONE. IL VOTO MASSIMO (30/30) VIENE RAGGIUNTO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA CON LA PROVA D'ESAME UNA PIENA E COMPLETA CONOSCENZA E PROPRIETÀ DI LINGUAGGIO SUI TEMI AFFRONTATI, CON MASSIMA QUALITÀ DELL'ESPOSIZIONE E CAPACITÀ DI APPLICARE LE CONOSCENZE NELLE ATTIVITÀ PRATICHE. LA LODE VIENE ATTRIBUITA QUANDO LA PROVA D'ESAME DIMOSTRA, OLTRE AL MASSIMO RISULTATO POSSIBILE, UNA PARTICOLARE QUALITÀ DELL'ESPOSIZIONE CON CAPACITÀ DI ANALISI CRITICA.
Testi
MODULO DI PROTEOMICA E INTERATTOMICA
T. ALBERIO, M. FASANO, P. ROCADA. PROTEOMICA. EDITORE: EDISES EDIZIONI SRL NAPOLI, 2021.

MODULO DI METABOLOMICA:
J. TROISI, METABOLOMICS PERSPECTIVES: FROM THEORY TO PRATICAL APPLICATIONS. ACADEMIC PRESS, ELVEVIER, 2022

INOLTRE, DISPENSE DELLE LEZIONI, ARTICOLI SCIENTIFICI ATTINENTI E MATERILAE DIDATTICO FORNITO DAI DOCENTI
Altre Informazioni
PARTICOLARE ATTENZIONE SARÀ POSTA AL COORDINAMENTO TRA I MODULI DEL CORSO E L'INTEGRAZIONE TRA I CONTENUTI DI QUESTO INSEGNMANTO E GLI ALTRI DEL CDS.
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2024-10-07]