Possibile programma Corso di Biologia applicata Finalit à della biologia applicata applicazioni di metodologie per lo studio della biologia moderna : metodi e tecniche per lo studio della struttura metodi e tecniche per lo studio di funzione struttura necessaria per svolgere la funzione interpretazione della struttura per capire la funzione che cosa è un metodo sperimentale, validazione tramite uso dei controlli adeguati

Programma I Definizione: non fa parte della bio-genetica ( sapete cosa sia la biogenetica? Se non lo sapete vuol dire che vedete poca TV* ) Scopi : non per studiare la bio-genetica, ma le funzioni biologiche, le basi biologiche dello sviluppo, a partire dall’espressione genica, rapporto fenotipo/genotipo In 2 parole : struttura e funzione dei genomi Cosa si deve sapere: - cosa è il genoma, ploidia, eterozigosi, - enzimi di restrizione - cosa è un gene (promot, 5’3’UTR,es. intr) - regolazione dei geni, (gene-sregolatezza) - analisi di mappa tramite Southern b. - analisi dell’espressione tramite Northern b. - anticorpi monoclonali, ELISA, Western b. Uso del DNA “RICOMBINANTE” non derivato da “crossing-over” *TV = televisione non tor vergata

Programma II Cosa vuol dire clonare, perché si clona - Differenza tra clonaggio di cellule e clonaggio di sequenze di DNA, l’RNA non si clona direttamente. - vettori di clonaggio, sono diversi per gli scopi per cui si usano, possono essere adattati: - strutture dei vettori - vettori per sequenziamento o subclonaggio - vettori per espressione - vettori combinati per trasfezione in cellule eucariotiche (uso di geni reporter) Analisi diretta sul DNA tramite PCR - amplificazione del DNA da qualunque (quasi) materiale biologico

Programma III cercare sequenze di DNA in banca dati: per analogia, per funzione, per specie e fila, per identit à banche dati per categorie: genomiche, EST, cDNA, micro RNA, uso di parole chiave Manipolazione degli acidi nucleici Analisi in Silicio, in vitro, in vivo in silicio: Dal “silicio” al “vitro”: in vitro veritas Tecnica universalmente più diffusa : PCR

Programma IV Cosa è la PCR : scelta sequenza ampliconi, primers, condizioni Come funziona (amplificazione) Come e dove si applica, a cosa si applica, con quali scopi Come per altre tecniche applicazioni per lo studio di struttura applicazioni per studi di funzione Struttura e regolazione del genoma La struttura regola ed è regolata Diverse vie di regolazione: modello Jacob-Monod “genomica e post genomica” : nuovi modelli compatibili, strutturistica

Programma V Quali varianti della PCR ci possono essere PCR - quantitativa, Real time, diagnostica (microbiologia) - semiquantitativa competitiva, Real time RT-PCR RT = reverse transcriptase, diversa da RT-PCR intesa come PCR (real time) Nested PCR R.A.C.E. AFLP PCR per studiare polimorfismi (foot-printing) ≠ da SNPS CHIP chromosome immune precipitation PCR per mutagenesi = costruzione di sequenze mutate inserzioni delezioni sostituzioni

Programma VI I controlli per la verifica sperimentale Preparazione dei protocolli sperimentali Procedure controllate Che vuol dire controllo A che servono Come si fanno Si devono fare per ogni tecnica sperimentale (ripetibile)

Programma VII Metodi e applicazioni per il blocco di funzione Metodi e applicazioni per stimolazione di funzione Blocco di funzioni “cis” strutturale Blocco di funzione “trans” codificante Metodi con interruzione diretta o con interferenza indiretta Vettori per ottenere questi obbiettivi Studio in vitro ed in vivo, stessi approcci:

Programma VIII Vettori per studi in vitro Vettori per studi cellulari in vivo: diversi tipi di promotori costitutivi, inducibili, tessuto specifici; Vettori per organismi transgenici Stesse finalità per tutti : inattivazione di funzione stimolazione di funzione

Programma IX Espressione e trascrizione inattivazione tramite : RNA, interference, PNA (peptide nucleic acids), Ricombinazione omologa e knock-out di funzione Ricerca dei fattori che legano e interagiscono con gli Acidi nucleici (EMSA, CHIPS) con altre proteine (doppio ibrido con vettori specifici)

Programma X Organismi transgenici Inserimento di nuove funzioni Blocco di funzioni endogene Diversi tipi di vettori i diversi tipi di transgenia Uso dei diversi modelli animali: Modelli murini, Vari tipi di transgenia : diretta e con cellule staminali embrionali Cosa si può studiare con animali transgenici il modello topo scopo di ogni tipo di topo transgenico, applicazioni con obbiettivi diversi (espressione, K.O. > gene trap)

Programma XI Dalla genomica approcci globali, olistici Conoscenza globale del genoma di animali modello di animali commerciali da allevamento Analisi della struttura per interpretare la funzione EMSA, CHIP, Chips Ripensamento sul DNA non codificante Funzioni del DNA non codificante (mantenimento e variabilità) importanza dei polimorfismi uso dei polimorfismi, come si studiano e perchè Tipi di DNA non codificanti, studio delle modificazioni epigenetiche

Programma XII Avete trovato elementi contraddittori con la teoria Evoluzionistica Darwiniana ? Ci sono elementi per sostenere ipotesi Lamarkiane ? In che maniera l’ambiente influenza e può modificare il genoma ? Come si può studiare ? Fenomeni epigenetici confliggono con i postulati ?

Programma XIII Ci sono elementi e argomenti che vorreste che fossero approfonditi ? Sono necessarie conoscenze di biologia di base Fate tutte le domande che volete durante il corso fino a 5 giorni prima dell’esame, Non sarete mai mal giudicati se cercate di imparare qualcosa o se avete domande e curiosità, Sentitevi liberi di fare qualunque domanda anche per mancanza di informazione, ma se restano i buchi al momento dell’esame, a perdere siete voi ! Le domande che fate sono utili anche ai vostri colleghi!

conclusione L’esame consiste in uno scritto ed un orale, lo scritto è a domande aperte, risposte concise e calzanti, Chi esce dal seminato e non risponde alla domanda e parla di cose affini fa la figura di non aver capito Le sessioni di esame sono a Maggio, Giugno, Settembre, Ottobre per il 2007, Riprenderanno a Giugno 2008.