- Oggetto:
- Oggetto:
Biofisica cellulare e molecolare - DM 270
- Oggetto:
MOLECULAR AND CELLULAR BIOPHYSIC
- Oggetto:
Anno accademico 2022/2023
- Codice dell'attività didattica
- MFN0250
- Docente
- Alessandra Fiorio Pla
- Corso di studi
- LM in Biotecnologie Industriali
- Anno
- 1° anno
- Periodo didattico
- Da definire
- Tipologia
- Caratterizzante
- Crediti/Valenza
- 5
- SSD dell'attività didattica
- BIO/09 - fisiologia
- Modalità di erogazione
- Tradizionale
- Lingua di insegnamento
- Inglese
- Modalità di frequenza
- Facoltativa
- Tipologia d'esame
- Orale
- Prerequisiti
- PREREQUISITI/PREREQUISITES
italiano
Conoscenze di base di Fisiologia Generale e Cellulare Conoscenze di base di fisica
english
Basic knowledge of General and Cellular Physiology. Basic knowledge of Principles of Phyisics - Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
In linea con gli obiettivi generali del corso di laurea magistrale, che prevedono per il primo anno una serie di insegnamenti riferiti ad aspetti scientifici fondanti del contesto caratteristico delle biotecnologie industriali quali, ad esempio, quelli propri della trasduzione del segnale e della biofisica cellulare e molecolare, il corso si prefigge di approfondire alcuni aspetti della biofisica classica. Ulteriore obiettivo formativo consiste nell'analizzare quantitativamente alcuni approcci tecnici e concettuali ai meccanismi di trasduzione del segnale intracellulare in chiave molecolare e postgenomica, con approfondimenti su temi particolari.
In line with the general objectives of the master, which provides for the first year several courses referred to fundamental scientific context of the industrial biotechnologies such as signal transduction and cellular and molecular biophysics, the course aims at focusing the relevant issues of classical biophysics. An additional objective points to a quantitative analysis of some conceptual and technical approaches to signal transduction mechanisms from a molecular and postgenomic pint of view, with particular emphasis on selected themes
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Coerentemente con le conoscenze e competenze richieste per definire il profilo professionale caratteristico di un biotecnologo industriale, il corso prevede i seguenti risultati dell'apprendimento:
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
conoscenze delle principali acquisizioni della biofisica classica dei fenomeni bioelettrici e della moderna
interpretazione con gli strumenti della biologia molecolare
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
capacità di utilizzare i concetti acquisiti per l'interpretazione e la comprensione di articoli scientifici
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
capacità di valutare criticamente le informazioni, a volte contradditorie, che si ricavano dalla letteratura
ABILITÀ COMUNICATIVE capacità di presentare in modo sintetico e chiaro i contenuti di un articolo scientifico
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
capacità di focalizzazione sugli aspetti più rilevanti dell'informazione scientifica
In line with knowledges and competences required to define the professional profile characterizing the industrial biotecnologist, the course expect the following results of learning outcomes:
Knowlegde and learning abilities: Knowledge about the foundations of classical biophysics of bioelectric processes and of the modern revisitation of these concepts with the tools of molecula biology.
Ability to use knowledge and understanding.
Ability to utilize the concepts learned during the course to interpret and understand scientific articles.
Autonomy of judgement
Ability to critically evaluate information, even if contradicting, that can be found in the literature Communication skills: capability in presenting in a synthetic and clear form the main contents of a scientific article
Learning skills in focussing on the most relevant aspects of scientific information
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
· Lezioni frontali (N.ore)/ lectures (hours N.): 32
· Pratica di laboratorio (N.ore)/ practical activities in laboratory (Hours N.): 16
Tutte le lezioni si terranno in presenza. La modalità a distanza (in streaming) potrà essere introdotta su indicazione dell'Ateneo in base alle misure sanitarie relative allo sviluppo della pandemia di COVID-19.
In particolare, verranno utilizzate le seguenti forme d’insegnamento:
- Lezioni frontali, e discussioni in presenza sui diversi argomenti del programma;
- Registrazione delle lezioni in streaming che verranno pubblicate nella piattaforma Moodle
- Attività Integrative:
- Letture ed approfondimenti disponibli sulla piattaforma Moodle
- Esercizi e test di autovalutazione disponibli sulla piattaforma Moodle;
- Video di approfondimentosu argomenti specifici che verranno messi a disposizione sulla piattaforma Moodle.
- Attività pratiche: le attività si terranno neli laboratori del Dipartiemnto di Scienze della Vita e Biologia dei Sistemi. L'attività pratica prevede anche un aparte di analisi dei dati che si terrà nell'aula informatica
Lectures(hours N.): 32and
practical activities in laboratory (Hours N.): 16
All lessons will be delivered in presence. Alternative online teaching (by streaming) may be introduced according to the University recommendations related to the status of the COVID-19 pandemic. Instructions for using the platform are available and accessible on the UniTo website.
In particular, the teaching will be delivered in the form of:
- Lectures, interactive simulations, and discussion in presence on the topics of the program;
- Recordings of the streaming of lectures uploaded on the Moodle platform;
- Integrative activities:
- specific readings available on Moodle platform;
- exercises and self-assessment questions provided on Moodle platform;
- in-depth videos on specific topics uploaded on the Moodle platform.
- Practical activities will be held in the laboratories of the Department of Life Sciences and Systems Biology. Practical activities will imply also a part data analyses
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
La verifica dell'apprendimento sarà basata sul materiale presentato durante le lezioni frontali, il materiale di approfondimento, seminari ed esercitazioni.
Report scritto riguardante le esperienze dell'esercitazioni. Il risultato del lavoro sarà presentato in forma di una relazione scritta la cui valutazione concorrerà alla valutazione finale. La corrispondenza tra il voto della relazione scritta e ed i punti per l'esame finale sono i seguenti: 22-23, 2 punti; 24-25, 4 punti; 26-27, 8 punti; 28-30, 11 punti
Esame orale finale sarà un esame orale sul programma svolto durante il corso. La votazione massima sarà di 20/30.
Gli esami si svolgeranno in presenza, con la sola eccezione per gli studenti e le studentesse che autodichiarano, in relazione al Covid-19, fragilità personale o positività. Modalità alternative (online) potranno essere introdotte a seguito di nuove raccomandazioni di Ateneo in relazione allo stato della pandemia Covid-19.
Il voto finale sarà dato dalla somma delle votazioni delle singole modalità di apprendimento. Una votazione finale da 31 a 32/30 sarà valutato " 30/30 e lode".
Examinations will be based on material covered in lectures, on site activities and assigned assays on practical activities.
Practical work: students will perform specific experiments concerning selected topics presented in the lectures including data analyses. The outcome of the work will be presented in form of final report (Practical Report) that will be part of the final evaluation. Correspondence between vote to the Practical report and additional points for final exams is as follows: 22-23, 2 points; 24-25, 4 points; 26-27, 8 points; 28-30, 11 points.
Final exam – This exam will be an oral exam in presence based on the topics presented during the course. The maximum grade will be 20/30. Grading 31-32 will give rise to “ 30 cum laude”
Exams will be performed in presence with the only exception for students that declare (auto certify) a positivity to Covid-19 or health fragility conditions. Alternative modalities may be introduced according to the University recommendations related to the status of the COVID-19 pandemic.
- Oggetto:
Programma
Leggi che controllano la permeabilità della membrana cellulare Cell membrane permeability: leggi dei flussi per specie elettrolite ed anelettrolite. Fick; Nernst-Plank; Goldman-Hodgkin-Katz
Proprietà elettriche delle membrane cellular. Potenziale di membrana , potenziali graduati e potenziali d’azione: descrizione del modello di Hodgkin e Huxley. Tecnica del voltage e patch clamp.
Canali ionici: struttura e funzione. Descrizione delle proprietà biofisiche
Introduzione alla fluorescenza ed ai fluorofori.
Tecniche di live cell imaging in fluorescenza: FRET, FRAP, TIRF
Caratteristiche spazio-temporali dei segnali di Ca2+
Analisi funzionale dei canali ionici: utilizzo di sonde fluorescent per lo studio dei segnali di Ca2
Canali ionici sensibili al pH e ruolo nella progressione tumorale
Canali meccano attivati. Canali Piezo
Regolazione del volume cellulare a Acquaporine.
Esercitazioni pratiche: esperimenti di Ca2+ imaging
Cell membrane permeability: fluxes across the plasma membrane. Transporters classification. Fluxes and lows for neutral species and electrolytes; Fick; Nernst-Plank; Goldman-Hodgkin-Katz
Electrical properties of cell membranes. Action Potential. Patch clamp technique
Ion channels: Structure and function
Introduction to fluorescence and fluorophores.
Bioimaging techniques using fluorescent probes: FRET, FRAP, TIRF
Intracellular messengers: Ca2+ and cAMP and their crosstalk in live cells I part
Functional analyses of ion channels: fluorescent probes to measure Ca2+ signals
Mechanosensitive channels. Two examples: Piezo and TRP
Cell volume regulation and Aquaporin.
Optogenetic_ Chemogenetic_ Magnetogenetic
Practical work: Ca2+ imaging experiment
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
appunti e letteratura recente sugli argomenti trattati.
Fisiologia - Molecole, cellule e sistemi. Egidio D'Angelo, Antonio Peres
Edi-ermes ISBN 9788870512977
Notes from the course and recent litterature on the arguments of the course.
- Oggetto:
Note
primo semestre
- Oggetto:
Altre informazioni
http://biotecnologieindustriali.campusnet.unito.it/do/documenti.pl/ShowFile?_id=909d;field=file;key=fkr.wm5GWKhiY- Oggetto:
