Obiettivi formativi
CONOSCENZA E COMPRENSIONE.
Gli studenti potranno acquisire la conoscenza dei principi teorici e pratici alla base delle principali metodologie impiegate per lo studio e l’analisi di proteine e acidi nucleici.
CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Il corso si propone di fornire gli strumenti necessari per affrontare l’analisi di problematiche molecolari complesse di interesse nel campo della scienza degli alimenti.
Prerequisiti
Per una fruizione ottimale del corso, gli studenti dovranno avere solide conoscenze di base di Biochimica.
Contenuti dell'insegnamento
Il corso tratterà le principali metodologie impiegate nello studio e nell’analisi di proteine e acidi nucleici con particolare riferimento alle applicazioni in ambito alimentare.
Programma esteso
Verranno quindi considerati i seguenti argomenti:
-Introduzione alla struttura e stabilità degli acidi nucleici
-Metodi di estrazione e purificazione di acidi nucleici.
-Tecniche elettroforetiche utili per analisi di acidi nucleici.
-Enzimi impiegati per la manipolazione del DNA: DNA polimerasi, nucleasi, ligasi. Enzimi di restrizione e RFLP.
-Sequenziamento del DNA: metodo della degradazione chimica, metodo a terminazione di catena, pirosequenziamento, sequenziamento a ciclo termico, metodi di sequenziamento NGS.
-Tecniche PCR e RT-PCR (reazioni a catena della DNA polimerasi) qualitative e quantitative (real time PCR)
-Metodi di Fingerprinting, RAPD, RFLP, AFLP.
-Clonazione di geni esogeni, trasformazione di organismi ospiti e selezione dei ricombinanti. Produzione di proteine ricombinanti.
-Preparazione di sonde e impiego in Southern e Northern Blotting, Microarray.
-Metodologie impiegate nella preparazione di organismi transgenici e di proteine ricombinanti di interesse nel settore agro-alimentare. Mais Bt e soia RoundUp ready. Metodi di analisi per la presenza di OGM autorizzati e non autorizzati in prodotti alimentari. Tecnologia antisenso. Animali clonati.
-Estrazione e quantificazione delle proteine.
-Separazione di proteine mediante precipitazione differenziata. Tecniche cromatografiche utili per la separazione di proteine: cromatografie ad interazione idrofobica, a scambio ionico, ad esclusione dimensionale e di affinità/immunoaffinità.
-Tecniche separative elettroforetiche per le proteine: elettroforesi su gel di poliacrilammide, focalizzazione isoelettrica, elettroforesi bidimensionale.
-Metodologie immunochimiche. Cenni alle basi biochimiche della risposta immunitaria e alle proprietà strutturali/funzionali degli anticorpi. Produzione di anticorpi policlonali e monoclonali. Impiego di anticorpi come reagenti analitici: immunoprecipitazione, immunodiffusione, immunoelettroforesi, Western Blotting, test immunoenzimatici (ELISA).
-Enzimologia e sue applicazioni. Meccanismo d’azione degli enzimi: principali fattori della catalisi enzimatica. Cinetica enzimatica allo stato stazionario e determinazione di Kcat, Km e Kcat/Km. Tecnologia degli enzimi. Applicazioni tecnologiche degli enzimi al settore alimentare, impiego di beta-galattosidasi e di termolisina.
-Inibitori enzimatici, inibitori reversibili e irreversibili, inibitori competitivi e non competitivi. Preparazione di enzimi stabili: fissazione covalente e non covalente a supporto. Enzimi da microrganismi termofili.
-Basi biochimiche della BSE e metodi di indagine.
Bibliografia
Wilson K., Walker J. Biochimica e biologia molecolare. Principi e tecniche. Raffaello Cortina Editore
Brown T.A. Biotecnologie molecolari. Principi e tecniche. Zanichelli Editore.
Reece J.R. Analisi dei geni e genomi. Edises Editore.
Metodi didattici
Lezioni orali mediante l'impiego di mezzi multimediali ed esercitazioni in aula.
