CdSBIOTECNOLOGIE VEGETALI E MICROBICHE
Codice301GG
CFU6
PeriodoSecondo semestre
LinguaItaliano
| Moduli | Settore/i | Tipo | Ore | Docente/i | |
| BIOTECNOLOGIE GENETICHE | AGR/07 | LEZIONI | 64 |
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Il corso è mirato all’ apprendimento teorico e pratico delle biotecnologie applicate alle piante, con l’uso complementare di genetica molecolare (isolamento e trasferimento di geni, uso dei marcatori molecolari, ecc.) e di metodologie classiche (mutagenesi, culture in vitro, ecc.).
The student who successfully completes the course will be able to demonstrate advanced knowledge of the theoretical and practical bases of biotechnologies applied to the plant, by the complementary use of molecular genetics (gene isolation and transfer, use of molecular markers, etc.) and classical methods (mutagenesis, in vitro cultures, etc.).
Incontri tra il docente e gli studenti che si svolgeranno con lezioni di accertamento finalizzate alla valutazione delle conoscenze acquisite.
Meetings between the teacher and the students that will take place with assessment lessons aimed at evaluating the acquired knowledge.
The student will be assessed on his/her demonstrated ability to discuss the main course contents using the appropriate terminology.
Lo studente avrà acquisito conoscenze teoriche e pratiche delle biotecnologie applicate alle piante, con l’uso complementare di genetica molecolare e di metodologie classiche.
The student will have acquired theoretical and practical knowledge of biotechnology applied to plants, with the complementary use of molecular genetics and classical methodologies.
Durante lo svolgimento del corso vengono effettuate lezioni di accertamento durante le quali lo studente dovrà dimostrare di avere acquisito la capacità di risolvere un problema biologico utilizzando metodologie biomolecolari e classiche.
During the course of the course, assessment lessons are conducted during which the student must demonstrate that he has acquired the ability to solve a biological problem using biomolecular and classical methods.
Alla fine del corso lo studente potrà acquisire e/o sviluppare:
- la capacità di utilizzare gli strumenti di base di un laboratorio di Biomolecolare;
- la capacità di risolvere un problema biologico come: espressione e regolazione dei geni, isolamento di sequenze;
- utilizzo di metodologie classiche e di genetica molecolare per il miglioramento genetico.
At the end of the course the student can acquire and / or develop:
- the ability to use the basic tools of a Biomolecular laboratory;
- the ability to solve a biological problem such as: expression and regulation of genes, isolation of sequences;
- use of classical methods and molecular genetics for genetic improvement.
La verifica dei comportamenti sarà effettuata:
- durante le esercitazioni di laboratorio in cui si valuterà il grado di accuratezza e precisione delle attività svolte;
- durante le lezioni di accertamento finalizzate a valutare come lo studente sa utilizzare le metodologie trattate durante il corso, di fronte alle problematiche poste dal docente.
The behavior check will be carried out:
- during laboratory exercises in which the degree of accuracy and precision of the activities performed will be evaluated;
- during the assessment lessons aimed at evaluating how the student knows how to use the methodologies treated during the course, in the face of the problems raised by the teacher.
Per affrontare l'insegnamento di Biotecnologie genetiche sono necessarie le conoscenze iniziali di:
- Genetica
- Biologia molecolare
For the course of Genetic biotechnologies the initial knowledge of:
- Genetics
- Molecular biology
- le lezioni frontali si svolgono con l'ausilio di slides;
- le esercitazioni, OBBLIGATORIE, vengono effettuate individualmente in laboratorio didattico predisposto ed attrezzato per svolgere esercitazioni;
- viene fornito il materiale didattico utilizzato nelle lezioni frontali e per le comunicazioni di qualsiasi tipo con gli studenti utilizzando la posta elettronica;
- l'interazioni tra docente e studenti avviene anche mediante ricevimenti.
Delivery: face to face
Learning activities:
- attending lectures
- Laboratory work
- Practical
Attendance: Advised
Teaching methods:
- frontal lessons are held with the aid of slides;
- the exercises, MANDATORY, are carried out individually in a teaching laboratory set up and equipped to carry out exercises;
- the teaching material used in frontal lessons, laboratory exercises is provided and for communications of any kind with students using E-Learning (https://elearning.agr.unipi.it/)
- the interaction between teacher and students also takes place through receptions.
Programma completo
- Trascrittomica: costituzione di banche di cDNA. Banche di cDNA sottrattive e differenziali. Microarrays.
- Costituzione di genoteche: metodi di isolamento di geni utili.
- Analisi di espressione:. Northern Blot. RT-PCR semiquantitativa (sqRT-PCR). Real-Time RT-PCR (qRT-PCR).
- Marcatori molecolari: similarità tra sequenze (sequenze spaziatrici dell’rDNA nucleare, spaziatori intergenici cloroplastici e mitocondriali). PCR-RFLP (ad esempio IGS ), RFLP, RAPD, AFLP, PCR-SSCP, SNP, Minisatelliti. Microsatelliti, Elementi trasponibili.
- Trasformazione nelle piante: metodologie di ingegneria genetica.
- Uso della mutagenesi indotta per il miglioramento genetico: Mutagenesi chimica e fisica. Induzione di variazione nei livelli di ploidia.
- Uso della coltura in vitro per miglioramento genetico: Induzione di variabilità genetica. Selezione.
Esercitazioni
Utilizzo dei Databases (Pub Med, Protein e Nucleotide e di BLAST) nel sito del NCBI. Utilizzo di FASTA. Translate tool: ExPASy. Multiallineamento di sequenze mediante CLUSTALW. Progettazione di primer utilizzabili in PCR e RT-PCR. Isolamento e analisi di espressione di geni candidati.
Recombinant DNA technology: construction of genomic and cDNA libraries, Subtractive and Suppression Subtractive cDNA libraries. Analysis of the genes and gene expression. Microarrays. Molecular markers. Transgenic technologies. Application of transgenic technologies. Use of the in vitro culture for genetic improvement. Use of the induced mutagenesis for the genetic improvement.
This course includes also practical classes on molecular biology.
Barcaccia G., Falcinelli M. Genetica e Genomica –Vol III. Liguori editore
Brown T.A. Biotecnologie Molecolari. Principi e tecniche. Zanichelli
Buchanan B.B. , Gruissem W., Jones R.L. Biochimica e biologia molecolare delle piante. Zanichelli
Dale J.W. , von Schantz M. Dai Geni ai Genomi. EdiSES
Lewin B. Il Gene VIII. Zanichelli.
Watson J.D., Baker T.A., Bell S.P., Gann A., Levine M. Losick R. Biologia molecolare del gene.Zanichelli
Recommended reading includes the following books; further bibliography will be indicated. J.W. Dale , M von Schantz (2004) Dai Geni ai Genomi. EdiSES Barcaccia G., Falcinelli M., Genetica e Genomica – Vol II e III. Liguori editore Glick B.R., Pasternak J.J. Biotecnologia molecolare. Zanichelli Chrispeels M.J., Sadava D.E., Biologia vegetale applicata (piante geni e agricoltura). Piccin Buchanan B.B. et al., Biochimica e biologia molecolare delle piante. Zanichelli Gibson G., Muse S.V. Introduzione alla genomica. Zanichelli
L’obbligo di frequenza relativo alla partecipazione alle esercitazioni è pari a 2/3 delle ore per gli studenti non lavoratori e al 50% per gli studenti lavoratori.
The attendance requirement for participation in the exercises is 2/3 of the hours for non-working students and 50% for working students.
Lo studente verrà valutato sulla sua dimostrata capacità di discutere i contenuti del corso principale utilizzando la terminologia appropriata.
Esame orale finale. Inoltre è richiesta la presentazione di una relazione sugli argomenti svolti durante le esercitazioni, che fa media con l’esame orale.
The student will be assessed on his/her demonstrated ability to discuss the main course contents using the appropriate terminology.
Final oral exam. Furthermore, the presentation of a report on the topics covered during the exercises is required, which is an average with the oral exam.