BIOCHIMICA APPLICATA

Crediti: 
8
Settore scientifico disciplinare: 
BIOCHIMICA (BIO/10)
Anno accademico di offerta: 
2016/2017
Semestre dell'insegnamento: 
Secondo Semestre
Lingua di insegnamento: 

Italiano

Obiettivi formativi

Il corso ha l’obiettivo di consentire allo studente di conoscere e di comprendere le principali tecniche di laboratorio biochimico e di applicare tali conoscenze alla lettura e comprensione di un referto biochimico-clinico. Inoltre, le conoscenze biochimiche di base verranno applicate allo studio dei principali target biologici di farmaci, consentendo così allo studente di conoscere e comprendere le basi molecolari dell'azione dei farmaci.
RISULTATI DELL’APPRENDIMENTO
Lo studente al termine del corso, utilizzando le conoscenze di biologia, chimica organica e biochimica già acquisite in precedenza dovrà dimostrare conoscenze e capacità di comprensione circa:
- la determinazione delle principali proprietà fisiche e strutturali delle proteine, quali il peso molecolare, il contenuto di struttura secondaria, la struttura tridimensionale, il punto isoelettrico, la concentrazione e le proprietà di interazione con altre macromolecole.
- l'applicazione delle principali tecniche di biologia molecolare alla produzione in forma ricombinante e alla mutagenesi di proteine.
- le principali tecniche che consentono di purificare proteine a partire da campioni complessi
- l'informazione contenuta nei referti biochimico-clinici relativi agli analiti più comuni
- la natura biochimica dei bersagli farmacologici

Prerequisiti

Conoscenze di Biologia, Chimica Organica e Biochimica

Contenuti dell'insegnamento

La prima parte del corso è incentrata sulla valutazione delle principali macromolecole biologiche e delle principali vie metaboliche come bersaglio di farmaci, utilizzando esempi.
La seconda parte del corso sarà invece dedicata alla trattazione delle principali tecniche biochimiche e di biologia molecolare.

Programma esteso

1° MODULO
Biochimica dei bersagli farmacologici
La natura dei bersagli farmacologici
PARTE I:
DNA come bersaglio farmacologico: Farmaci che interagiscono con il DNA.
RNA come bersaglio farmacologico: Nucleotidi antisenso e analoghi strutturali.
Farmaci che interagiscono con RNA ribosomiale e altri ribozimi.
RNA interference.
PARTE II:
Lipidi di membrana come bersaglio farmacologico.
PARTE III:
Proteine come bersaglio farmacologico: Enzimi; Recettori e vie di trasduzione del segnale; Proteine di trasporto transmembrana; Pompe e canali

2° MODULO
Introduzione: le metodologie biochimiche; protein therapeutics e recombinant drugs
PARTE I : DNA RICOMBINANTE E SUE APPLICAZIONI
• Tecnologia del DNA ricombinante
• Espressione di proteine ricombinanti
PARTE II : PURIFICAZIONE DI PROTEINE ED ELETTROFORESI
• Purificazione di proteine
• Tecniche elettroforetiche
PARTE III : CARATTERIZZAZIONE ED IDENTIFICAZIONE DI PROTEINE
• Tecniche spettroscopiche
• Cinetica enzimatica allo stato stazionario
• Tecniche immunochimiche
• Tecniche di blotting
• Il sequenziamento del DNA
• Cenni di proteomica
PARTE IV : CENNI DI ANALISI BIOCHIMICO-CLINICHE
Biochimica clinica
La biochimica clinica: definizione.
L’esame biochimico-clinico: I campioni biologici. Gli analiti. I valori rilevati. Le unità di misura. I valori di riferimento.
La biochimica clinica nelle principali disfunzioni metaboliche e nelle principali disfunzioni d’organo (renali, cardiache, epatiche ed ematiche).
I marcatori tumorali.

Bibliografia

Materiale didattico fornito dal docente.
Testi:

- Biochimica e Biologia Molecolare - Principi e tecniche. A cura di Keith Wilson e John Walker. Raffaello Cortina Editore.

- Metodologie Biochimiche. A cura di Carmela Bonaccorsi di Patti, Roberto Contestabile e Martino Luigi di Salvo. Casa Editirce Ambrosiana.

- “Stryer – Biochimica”. A cura di Berg, Tymoczko. Zanichelli editore

Metodi didattici

Durante il corso verranno trattate le principali tecniche di biochmica e biologia molecolare anche applicate alle analisi biochimico-cliniche. Data la peculiare natura del corso, il docente, quando possibile, integrerà le lezioni teoriche con brevi dimostrazioni pratiche del funzionamento delle strumentazioni più semplici, anche attraverso l'ausilio di filmati. Esperti del settore verranno invitati a tenere seminari monografici su alcune tecniche d'avanguardia.
Nel secondo modulo, alle lezioni frontali sarà aggiunta la possibilità da parte dello studente di discutere individualmente con il docente articoli di letteratura scientifica originale fornitagli.

Modalità verifica apprendimento

L’accertamento del raggiungimento degli obiettivi previsti dal corso prevede un esame orale diviso in due parti. La prima parte prevederà domande riguardanti le principali tecniche biochimiche e verrà accertato se lo studente ha raggiunto una sufficiente conoscenza di tali tecniche, anche relativamente alla capacità di applicare tale conoscenza alla soluzione di problemi pratici. La seconda parte riguarderà la biochimica dei bersagli farmacologici, con l'obiettivo di stimolare lo studente a interrogarsi sui meccanismi molecolari che sono alla base dell'azione di farmaci. Potrà essere richiesto allo studente di leggere e commentare articoli scientifici forniti dai docenti.
Alla fine dell'esame verranno formulate due votazioni distinte relative ai due moduli, la cui media matematica costituirà il voto finale.

Al fine dell'ottenimento di una votazione di sufficienza, lo studente dovrà essere in grado di discutere autonomamente e con appropriatezza di linguaggio tutti gli argomenti trattati e dettagliati nel programma, almeno a livello introduttivo. Il livello di approfondimento, la comprensione degli esempi e l'approfondimento del materiale supplementare costituiranno la base per una valutazione superiore.