BIOCHIMICA APPLICATA

Docenti: 
Crediti: 
8
Sede: 
PARMA
Anno accademico di offerta: 
2021/2022
Responsabile della didattica: 
Settore scientifico disciplinare: 
BIOCHIMICA (BIO/10)
Semestre dell'insegnamento: 
Secondo Semestre
Anno di corso: 
3
Lingua di insegnamento: 

Italiano

Obiettivi formativi

1. Conoscenza e capacità di comprensione. Al termine del corso ci si attende che lo studente sia in grado di:
- Saper classificare le principali proteine bersaglio di farmaci e riconoscere le specificità funzionali e strutturali di ciascun gruppo (Parte I)
- Saper riconoscere i possibili meccanismi di azione di un farmaco da un punto di vista biochimico (Parte I)
- Conoscere e comprendere le principali metodologie biochimiche (Parte II)
- Saper descrivere i principi di ciascuna metodologia nei dettagli molecolari (Parte II)
- Saper descrivere i componenti dei principali strumenti illustrati (Parte II)

2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate. Al termine del corso ci si attende che lo studente sia in grado di:
- saper ricostruire un possibile meccanismo di azione di un farmaco nota la proteina bersaglio (Parte I)
- saper riconoscere il possibile meccanismo cinetico di inibizione di un enzima noti alcuni parametri cinetici in presenza e assenza di inibitore (Parte I)
- Saper riconoscere il tipo di interazione tra un farmaco e un recettore sulla base di osservazioni sperimentali (Parte I)
- Saper individuare la tecnica più adatta per ottenere informazioni strutturali e funzionali di macromolecole (Parte II)
- Rappresentare correttamente un set di dati dal punto di vista grafico (Parte II)
- Saper analizzare semplici set di dati e le loro rappresentazioni grafiche per ricavare informazioni strutturali e funzionali di macromolecole (Parte II)
- Saper interrogare i database biochimici esposti durante il corso per ricavare informazioni funzionali e strutturali di proteine e geni (Parte II).

3. Abilità comunicative. Al termine del corso ci si attende che lo studente sia in grado di:
- saper comunicare gli argomenti oggetto dell’esame in modo chiaro, sintetico ed efficace.
- saper descrivere le strutture chimiche dei principali composti e i meccanismi delle reazioni enzimatiche e chimiche illustrate durante le lezioni frontali (sia Parte I che Parte II) con il corretto lessico disciplinare.
- Saper descrivere la struttura di una qualsiasi proteina in termini di strutture secondarie, terziarie, quaternarie (Part II).
- Saper rappresentare schematicamente le principali metodologie biochimiche

4. Capacità di apprendere. Al termine del corso ci si attende che lo studente sia in grado di:
- Collegare tra loro i diversi argomenti trattati nel corso e quelli affrontati in altri insegnamenti (particolarmente di ambito biochimico, farmacologico e fisiologico).
- Approfondire le principali tematiche in campo biochimico mediante l’interrogazione di database
- Approfondire le tematiche trattate su pubblicazioni scientifiche (rassegne)
- Capire le potenzialità della ricerca in Biochimica

Prerequisiti

Conoscenze di Biologia, Chimica Organica e Biochimica. È consigliato il superamento dell’esame di Biochimica.

Contenuti dell'insegnamento

La prima parte del corso è incentrata sulle principali macromolecole biologiche e sulle principali vie metaboliche come bersaglio di farmaci, utilizzando esempi.
La seconda parte del corso è invece dedicata alle principali tecniche biochimiche e di biologia molecolare.

Programma esteso

PARTE I
• Biochimica dei bersagli farmacologici
• La natura dei bersagli farmacologici
• Proteine come bersaglio di farmaci: Enzimi; Recettori e vie di trasduzione del segnale; Proteine di trasporto transmembrana; Pompe e canali
• 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.
• Lipidi di membrana come bersaglio farmacologico.

PARTE II
• Introduzione: le metodologie biochimiche; protein therapeutics e recombinant drugs
• Tecnologia del DNA ricombinante
• Espressione di proteine ricombinanti
• Purificazione di proteine
• Tecniche elettroforetiche
• Tecniche spettroscopiche
• Cinetica enzimatica allo stato stazionario
• Tecniche immunochimiche
• Tecniche di blotting
• Il sequenziamento del DNA
• Cenni di proteomica

Bibliografia

Materiale didattico fornito dal docente sul sito Elly, reso disponibile settimanalmente. Il materiale didattico comprende le slides proiettate e la sitografia ivi riportata.

Testi di approfondimento:
- 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

Le attività didattiche saranno svolte in forma di lezioni frontali, con brevi esercitazioni in aula tese all’autovalutazione dello studente. Modalità di erogazione alternativa (online, sincrone o asincrone) verranno eventualmente previste come da indicazioni di Ateneo. Per la parte I (bersagli dei farmaci), sarà offerto agli studenti, su base volontaria, la possibilità di leggere e successivamente discutere con il docente una rassegna che approfondisca un argomento trattato a lezione. Per la parte II (metodologie biochimiche), il docente, quando possibile, porterà in aula e illustrerà piccoli strumenti. Prima dell’esame, verrà data la possibilità agli studenti, in piccoli gruppi, di visitare i laboratori di Biochimica.

Modalità verifica apprendimento

L’accertamento del raggiungimento degli obiettivi previsti dal corso prevede un esame orale diviso in due parti, svolto negli appelli del calendario ufficiale d’esami.

Una parte sarà incentrata sulle principali tecniche biochimiche. Allo studente saranno anche presentati semplici problemi di tipo biochimico o dati strumentali che dovrà analizzare criticamente sulla base delle conoscenze acquisite. Sarà prioritariamente valutata l’effettiva comprensione delle tecniche presentate rispetto ad una conoscenza mnemonica.

La seconda parte riguarderà la biochimica dei bersagli farmacologici. Allo studente verrà richiesta la capacità di analizzare i vari meccanismi molecolari che sono alla base dell'azione di farmaci e di descrivere i vari esempi proposti durante il Corso.
La valutazione sarà complessiva, in scala 0-30, e terrà conto del livello di approfondimento, della capacità di applicare in modo critico le conoscenze acquisite, dell’appropriatezza del linguaggio scientifico e dell’autonomia nella discussione.