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PLANT PHYSIOLOGY AND PROTEOMICSĀ 
LORENZO GUGLIELMINETTI
Academic year2023/24
CoursePLANT AND MICROBE BIOTECHNOLOGIES
Code328EE
Credits9
PeriodSemester 1
LanguageItalian

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
FISIOLOGIA VEGETALE E PROTEOMICABIO/04LEZIONI84
LORENZO GUGLIELMINETTI unimap
ANTONIO POMPEIANO unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Al termine del corso lo studente avrà acquisito le conoscenze necessarie per comprendere il funzionamento delle piante nell’interazione con l’ambiente fisico (abiotico) e biologico (biotico) che le circonda. La comprensione di queste conoscenze sarà acquisita attraverso lo studio di processi fisiologici fondamentali per il ciclo vitale della pianta: la fotosintesi, la fotomorfogenesi, le relazioni idriche, la nutrizione minerale e i fitormoni. Le esercitazioni di laboratorio saranno relazionate agli argomenti teorici con un approccio proteomico.

Knowledge

The student who successfully completes the course will have the ability to learn basic concepts of plant functions and physiological activities, to understand physiologica mechanisms of plant adaptation to environmental stresses. The lab experiments are designed to provide students with hands-on research experience. Students in group will be asked to carry out experiments closely related to the topics discussed in the class with a proteomic approach.

Modalità di verifica delle conoscenze

L’accertamento delle conoscenze sarà svolto al termine di ciascun argomento trattato a lezione: discussione in classe su aspetti rilevanti un dato argomento per comprendere il funzionamento delle piante e l'approccio proteomico.

Assessment criteria of knowledge

Assessment of knowledge will be carried out at the end of each topic discussed in class: discussion in class on relevant aspects, a given topic to understand how plants work and the proteomic approach.

Capacità

Al termine del corso lo studente avrà acquisito un’adeguata preparazione non solo per il superamento dell’esame ma soprattutto conoscenze sufficienti a capire quali strategie le piante mettono in atto durante la crescita e lo sviluppo, in particolare, in risposta a stress abiotici e biotici. Inoltre, gli studenti avranno acquisito e messo in pratica le pricipali tecniche proteomiche.

Skills

At the end of the course the student will have acquired an adequate preparation not only for passing the exam but above all sufficient knowledge to understand which strategies the plants put in place during growth and development, in particular, in response to abiotic and biotic stress. Furthermore, the students will have acquired and put into practice the main proteomic techniques.

Modalità di verifica delle capacità

Discussione in classe al termine delle lezioni e delle esercitazioni di laboratorio.  

Assessment criteria of skills

Class discussion at the end of the lessons and laboratory practices.

Comportamenti

Alla fine del corso lo studente, con le conoscenze acquisite, potrà affrontare problematiche relative allo sviluppo delle piante nell’ambiente agrario. L’esperienza di laboratorio gli potrà fornire gli strumenti di base per comprendere come affrontare tali problematiche con un approccio proteomico.

Behaviors

At the end of the course the student, with the acquired knowledge, will be able to face problems related to the development of plants in the agricultural environment. The laboratory experience will provide him with the basic tools to understand how to deal with these problems with a proteomic approach.

Modalità di verifica dei comportamenti

Durante la discussione in classe e/o di laboratorio verrà valutato il comportamento dello studente di fronte alle problematiche poste dal docente.

Al termine dell’esercitazione di laboratorio verrà inoltre valutato il grado di accuratezza e precisione dell’attività svolta.

Assessment criteria of behaviors

During the discussion in the classroom and/or in the laboratory the behavior of the student in the face of the problems posed by the teacher will be evaluated.
At the end of the laboratory practice the degree of accuracy and precision of the activity performed will also be evaluated.

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Per affrontare l’insegnamento di Fisiologia Vegetale e Proteomica sono necessarie le conoscenze di: Botanica, Chimica organica e Biochimica

Prerequisites

To address the class of Plant Physiology and Proteomics, knowledge of Botany, Organic Chemistry and Biochemistry is required

Indicazioni metodologiche

Le lezioni frontali si svolgono con l’ausilio di diapositive.

Le esercitazioni di laboratorio vengono effettuate nel laboratorio didattico di Biologia Molecolare del DiSAAA. Le attrezzature presenti nel laboratorio sono adeguate  al tipo di sperimentazione intrapresa con gli studenti. Alcune di queste attrezzature sono le stesse utilizzate nei laboratori dove viene svolta attività di ricerca. Prima di ciascuna esercitazione di laboratorio, viene fornita allo studente, una scheda metodologica in cui sono riportate le diverse fasi dell’esercitazione.

Tutto il materiale didattico, diapositive e schede di laboratorio viene messo a disposizione dello studente e alla fine del corso caricato sul portale Elearning.

Il docente interagisce con gli studenti tramite posta elettronica per inviare il materiale didattico e per fissare gli appuntamenti con gli studenti interessati ad informazioni e delucidazioni sugli argomenti del corso.     

Teaching methods

Delivery: face to face

Learning activities:

  • attending lectures
  • participation in seminar
  • participation in discussions
  • individual study
  • Laboratory work
  • Bibliography search
  • Practical

Attendance: Advised

Teaching methods:

  • Lectures
  • Seminar
  • laboratory
Programma (contenuti dell'insegnamento)
  • Introduzione al corso
  • La genomica, la trascrittomica e la metabolomica nello studio dei fenomeni fisiologici: diversi approcci dalle enormi potenzialità.
  • La produzione di anticorpi policlonali e monoclonali utilizzando antigeni macromolecolari (proteine, polisaccaridi etc.) o di piccole dimensioni (fitoregolatori, fitofarmaci etc.). Loro uso nello studio dei fenomeni fisiologici.
  • Fisiologia e manipolazione biologico molecolare dei processi produttivi.
  1. Il metabolismo dei carboidrati: sintesi, degradazione, trasporto e regolazione metabolica. Relazioni source-sink all’interno delle piante e loro manipolazione con finalità produttive. Il fenomeno dello “sugar sensing”.
  2. Il metabolismo dei lipidi e la sua manipolazione a fini produttivi.
  3. La manipolazione del metabolismo delle proteine di riserva in funzione produttiva.
  • Gli ormoni vegetali: la regolazione dei processi fisiologici, le vie di traduzione del segnale ormonale, i recettori ormonali.
  • Fisiologia e manipolazione biologico molecolare dei processi di tolleranza e suscettibilità a diversi stress ambientali (ipossia, stress osmotici etc.).
  • La proteomica: la preparazione dei campioni, la separazione del proteoma, la quali-quantificazione delle proteine di interesse. Alcuni casi studio.

 Esercitazioni

Elettroforesi Native-PAGE

  • Elettroforesi SDS-PAGE
  • Elettroforesi IEF
  • Elettroforesi 2D-PAGE
  • Western blotting
  • Uso software per analisi gel
  • Simulazione di analisi di spettrometria di massa
Syllabus

The emphasis of the course is on the understanding and appreciation of basic plant functions. Although we will focus primarily on the major physiological processes of plant growth ad development and the link between regulation of physiological processes and adaptation to the environment. Accurately selected laboratory experiments will reinforce the lecture topics with a proteomic approach.

Bibliografia e materiale didattico

Materiale didattico

  • Taiz e Zeiger Fisiologia vegetale, Piccin, Padova (2012) 4a edizione
  • Rascio, Elementi di Fisiologia Vegetale, Edises (2017) 2° edizione
  • Materiale didattico fornito dal docente: diapositive del corso e schede per le esercitazioni di laboratorio.
Bibliography

The required Textbook for this course is: Taiz, L. and Zeiger, E. 2010. Plant Physiology. 5 th Edition. Sinauer Associates, Inc. Sunderland, Massachusetts. The Textbook comes with a Companion Website at www.plantphys.net. This website includes special web topics and essays, as well as review material and sample questions to test your knowledge. Also note that a useful glossary is present at the back of the textbook. It is strongly recommended that you access the website associated with this Textbook and use the resources provided to supplement the material presented in this course. Supplemental material will be provided by the instructor if necessary in the form of supplemental readings and handouts.

Indicazioni per non frequentanti

Gli studenti non frequentanti possono utilizzare il materiale didattico messo a disposizione dal docente sul portale Elearning.

Modalità d'esame

Esame per studenti frequentanti e non frequentanti: prova orale  

  • il colloquio verterà su tutto il programma; La prova orale è superata quando il candidato è in grado di esprimersi in modo chiaro e di usare la terminologia corretta, dimostrare di avere compreso il funzionamento delle piante ed essere in grado di mettere in relazione le parti del programma svolte.
Assessment methods

Exam for attending and non-attending students: oral exam
the interview will focus on the whole program; The oral exam is passed when the candidate is able to express himself clearly and to use the correct terminology, to demonstrate to have understood the functioning of the plants and to be able to relate the parts of the program carried out.

Updated: 27/11/2023 11:41