| Elenco delle attività formative previste per i dottorandi del secondo anno |
Ligand binding and enzyme kinetics
data presunta: a.a. 2027/28 (secondo semestre), - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 12
docente del corso: Roberto Contestabile, Alessandro Giuffrè (membri del Collegio), Andrea Bellelli qualifica: Professore affiliazione: Italiana
programma delle attività: Il corso è in lingua INGLESE e aperto alle attività formative della scuola BeMM. L’obiettivo del corso è formare i dottorandi del secondo anno agli approcci quantitativi per lo studio del legame dei ligandi e della cinetica enzimatica. Il corso intende introdurre i principi di biologia cellulare, biotecnologia, biologia molecolare, chimica e biochimica applicati allo studio dei processi di legame dei ligandi e delle reazioni catalizzate dagli enzimi, approfondendo in particolare le basi teoriche, la derivazione e il significato dell’equazione di Michaelis–Menten nel contesto biologico. Particolare enfasi sarà posta sugli aspetti pratici, inclusi la progettazione sperimentale e la rilevanza biologica dei dati, illustrati attraverso esempi specifici. In dettaglio, il corso tratterà i principi fondamentali della cinetica enzimatica, le condizioni di pseudo-primo ordine, gli aspetti pratici della cinetica enzimatica e la progettazione degli esperimenti, la derivazione delle equazioni di velocità allo stato stazionario e lo studio degli enzimi a più substrati. Verranno inoltre affrontati i principi di base del legame dei ligandi e i relativi aspetti sperimentali, la cinetica pre–steady state e l’analisi dei dati. Infine, il corso approfondirà i meccanismi di inibizione e attivazione enzimatica, le diverse tipologie di inibizione e i sistemi di inibizione complessi, con esempi tratti dalla letteratura scientifica.
modalità di accertamento finale: Le modalità di accertamento finale includono la rilevazione delle presenze, la somministrazione di un questionario finale di verifica delle competenze acquisite e il rilascio di un attestato di partecipazione.
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Structural biology: basics, infrastructure and application
data presunta: a.a. 2027/28(Primo semestre), - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 14
docente del corso: Adele Di Matteo, Andrea Ilari, Annarita Fiorillo (membri del Collegio), Carlo Travaglini-Allocatelli, Carmelinda Savino; Sonia Longhi (membro del Collegio con affiliazione estera, Laboratory AFMB – Architecture and Function of biological macromolecules, CNRS – Aix-Marseille Univ.) e Michele Vendruscolo (membro del Collegio Docenti con affiliazione estera: Yusuf Hamied Department of Chemistry, University of Cambridge) qualifica: Professore affiliazione: Estera
programma delle attività: E' un corso teorico-pratico in lingua INGLESE e aperto alle attività formative della scuola BeMM. Il corso fornisce una panoramica completa della biologia strutturale, coprendone i principi fondamentali, le infrastrutture, le diverse applicazioni e le prospettive future. Gli studenti acquisiranno una comprensione approfondita del carattere interdisciplinare della biologia strutturale e del suo ruolo centrale nel progresso della ricerca scientifica e delle innovazioni tecnologiche in diversi ambiti.
Modulo 1: Cristallografia a raggi X: dal cristallo alla struttura 3D
(A. Di Matteo, C. Savino) (4 ore)
Il primo modulo è dedicato ai metodi della biologia strutturale e presenta tecniche quali la cristallografia a raggi X, la spettroscopia NMR e la microscopia crio-elettronica (cryo-EM). L’attenzione sarà rivolta in particolare alla cristallografia a raggi X, approfondendo i principi e le metodologie della cristallizzazione delle proteine, la determinazione e il raffinamento delle strutture tridimensionali, la validazione strutturale e le infrastrutture disponibili.
Modulo 2: Cryo-EM a particella singola
(A. Fiorillo) (2 ore)
Il secondo modulo si concentra sui principi e sulle metodologie della cryo-EM a singola particella
Modulo 3: Applicazioni della biologia strutturale
(A. Ilari) (2 ore)
Il terzo modulo esplora le applicazioni della biologia strutturale, con particolare enfasi sul suo ruolo nel drug design razionale e nello sviluppo di strategie di targeting basate sulla struttura.
Modulo 4: Applicazioni dell’intelligenza artificiale nella biologia strutturale
(M. Vendruscolo) (2 ore)
Il quarto modulo è dedicato alle applicazioni dell’intelligenza artificiale nella biologia strutturale e analizza come strumenti e algoritmi basati sull’IA stiano rivoluzionando la predizione strutturale, l’analisi dei dati e la scoperta di nuovi farmaci. Il modulo include inoltre casi di studio che illustrano l’integrazione dell’IA nella risoluzione di complesse problematiche biologiche.
Modulo 5: Folding e aggregazione proteica
(C. Travaglini-Allocatelli e S. Longhi) (4 ore)
Il quinto modulo introduce i fondamenti della struttura macromolecolare, a partire dagli amminoacidi, ed esplora la stabilità delle proteine, i meccanismi di folding, gli esperimenti di folding e i processi di aggregazione. Il modulo affronta inoltre il tema delle proteine disordinate, trattandone le caratteristiche generali, le definizioni, le proprietà, le funzioni, i metodi di predizione e la caratterizzazione sperimentale. Il corso si conclude con un approfondimento sulla separazione di fase liquido-liquido (LLPS) e sulle sue implicazioni nei processi biologici, inclusa la replicazione virale.Il corso beneficia delle risorse della Biocrystal Facility, offerta in collaborazione con il Dipartimento di Scienze Biochimiche e l’Istituto IBPM – CNR
(https://biocrystalfacility.it/en/biocrystal-facility/). Ulteriori collaborazioni includono il CNRS di Marsiglia e l’Università di Cambridge, che contribuiscono ad arricchire le opportunità formative e di ricerca offerte dal corso.
modalità di accertamento finale: The final assessment methods include attendance tracking, a final questionnaire to assess the acquired competencies, and the issuance of a certificate of participation.
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Beyond the frontiers of translational immunology
data presunta: a.a. 2027/28 (primo semestre), - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 12
docente del corso: Paolini, Carolina Scagnolari, Raffaele Strippoli, silvia Piconese, Alessandro Paiardini qualifica: Professore affiliazione: Estera
programma delle attività: ll corso è organizzato dal dottorato in SCIENZE DELLA VITA ed è aperto alle attività della scuola BeMM. Il corso offre un’analisi intensiva e approfondita di una selezione di concetti fondamentali dell’immunologia. Avvalendosi delle competenze specifiche dei docenti di Immunologia, il corso illustra come tali concetti siano stati definiti e continuino a evolversi sulla base di lavori fondamentali nel settore, includendo contributi provenienti anche dai loro stessi laboratori.
modalità di accertamento finale: Test online
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Seminari del Dì di Venere
data presunta: a.a. 2027/28 (secondo semestre) - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: seminariale - numero ore: 12
docente del corso: Scienziati esperti (italiani e stranieri). Tra i docenti, vi sono membri del Collegio Docenti in Biochimica con affiliazione estera: Pietro Sormanni (Università di Cambridge) qualifica: Professore affiliazione: Estera
programma delle attività: Si tratta di un ciclo di seminari (in lingua inglese) tenuti da scienziati esperti (italiani o stranieri) su tematiche appropriate e coerenti con gli obiettivi formativi del corso.
Questi seminari si svolgono generalmente nel periodo marzo–giugno, ogni venerdì alle ore 12.00 (“I Seminari del Dì di Venere”), in presenza. L’elenco dei seminari e le modalità di partecipazione sono descritti nella sezione dedicata del sito web del corso di dottorato. L'elenco viene stabilito ad inizio anno accademico.
modalità di accertamento finale: Le modalità di accertamento finale includono la rilevazione delle presenze,
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Metabolism and metabolites
data presunta: a.a.2027/28 (secondo semestre) - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 14
docente del corso: Mario Fontana, Alberto Macone, Elena Forte (membri del Collegio); Alessio Paone, Daniela De Biase qualifica: Professore affiliazione: Italiana
programma delle attività: E' un corso teorico-pratico tenuto in lingua inglese organizzato insieme al dottorato in Scienze della Vita ed è aperto alle attività formative della Scuola BeMM.
Obiettivi del corso
Il corso ha l’obiettivo di fornire una panoramica delle diverse metodologie finalizzate allo studio del metabolismo cellulare e della metabolomica. Gli studenti acquisiranno una conoscenza approfondita delle tecniche cromatografiche (LC e GC) accoppiate alla rivelazione mediante spettrometria di massa, della gestione dei dati omics e delle analisi respirometriche ad alta risoluzione.
Modulo 1Introduzione alla cromatografia liquida nell’analisi metabolomica. Cromatografia liquida/spettrometria di massa: principi e applicazioni. Oncometaboliti. Analisi dei dati omics.Modulo 2
Analisi in tempo reale del metabolismo cellulare mediante tecnologia Seahorse. Introduzione al metabolismo cellulare e alla tecnologia Seahorse. Funzioni principali della piattaforma Seahorse: misurazione della respirazione mitocondriale e della glicolisi in cellule vive. Applicazioni nella ricerca biomedica, oncologica e farmacologica. Dimostrazione interattiva: utilizzo del software Seahorse e interpretazione dei dati. Presentazione dello strumento Oroboros. Approccio multi-omico integrato per lo studio degli effetti degli antibiotici sul metabolismo microbico. Modulo 3
Cromatografia gassosa. Introduzione alla cromatografia gassosa. Principi e applicazioni della GC/MS. Preparazione dei campioni per analisi GC/MS.Metodologia didattica
Il corso prevede lezioni frontali, discussioni guidate e presentazioni di progetti. Gli studenti saranno incoraggiati a partecipare attivamente, porre domande e applicare le conoscenze acquisite in attività pratiche. Considerazioni finali. Il corso mira a fornire agli studenti una comprensione completa delle metodologie e delle pratiche per l’utilizzo di modelli cellulari e animali, preparandoli a condurre attività di ricerca avanzata e a contribuire al progresso scientifico in ambito biomedico.
modalità di accertamento finale: Le modalità di accertamento finale includono la rilevazione delle presenze, la somministrazione di un questionario finale di verifica delle competenze acquisite e il rilascio di un attestato di partecipazione
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JOURNAL CLUBS
data presunta: 2027/28 Secondo semestre - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 12
docente del corso: dottorandi in presenza del Coordinatore del corso di dottorato e/o membri del Collegio/Tutori qualifica: Altro affiliazione: Italiana
programma delle attività: Su base settimanale, nel periodo da marzo a giugno, vengono organizzati i Journal Club degli studenti del Dottorato in Biochimica. Gli studenti (del primo, secondo e terzo anno) presentano, a turno, una discussione critica di un articolo scientifico recentemente pubblicato su tematiche di biochimica di particolare rilevanza (sessioni orali della durata di 20 minuti).
modalità di accertamento finale: non prevista
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Statistics for biologists - Modulo I: “Theory classes"
data presunta: a.a. 2027/2028 (secondo semestre) - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 8
docente del corso: Mario Fordellone qualifica: Professore affiliazione: Italiana
programma delle attività: Il corso è organizzato dal corso di Dottorato in BIOLOGIA CELLULARE E DELLO SVILUPPO ed è aperto all'offerta formativa della scuola BeMM.
L'obiettivo è quello di fornire ai dottorandi le nozioni dei metodi statistici di base applicabili alla ricerca scientifica. Programma: - Introduction theory for point estimation, confidence interval, and hypothesis testing, Statistical significance, and p-value. - Tests on normal populations, the case of one sample, two independent samples, two paired samples, more than two samples, post-hoc tests. - Normality hypothesis testing, tests on non-normal populations, the case of two independent samples, two paired samples, more than two samples, post-hoc tests. - Nonparametric statistics - Adjusting for multiple testing - Basic theory on survival analysis.
modalità di accertamento finale: Da definire con il docente
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I meccanismi di difesa della replicazione: nuovi approcci metodologici e rilevanza per l’identificazione di nuovi target terapeutici"
data presunta: a.a. 2027/2028 (secondo semestre) - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 6
docente del corso: Pietro Pichierri qualifica: Professore affiliazione: Italiana
programma delle attività: Corso organizzato dal dottorato in BIOLOGIA UMANA E GENETICA MEDICA e aperto alle attività formative della scuola BeMM.L’identificazione di nuovi approcci terapeutici richiede la comprensione dei meccanismi molecolari alla base delle vulnerabilità tumorali. Il corso
affronta due hallmark tumorali - instabilità genomica e stress replicativo - illustrando approcci sperimentali avanzati per lo studio dei meccanismi coinvolti e il loro sfruttamento terapeutico. Verranno presentate tecniche di interattomica e genomica funzionale con esempi applicativi e possibili scenari di utilizzo nei progetti di dottorato..
modalità di accertamento finale: Test valutativo
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Modern methodologies for drug design
data presunta: a.a. 2027/2028 (secondo semestre) - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 16
docente del corso: Coluccia, Paiardini, Valente qualifica: Professore affiliazione: Italiana
programma delle attività: Il Corso è organizzato dal Dottorato in SCIENZE DELLA VITA.Il corso mira a fornire agli studenti una comprensione completa delle metodologie moderne nella progettazione di farmaci, integrando principi di biochimica, chimica farmaceutica, biologia e scienze computazionali. Al centro del corso vi è un'analisi critica e scientifica del processo di scoperta dei farmaci, che spazia dai concetti fondamentali agli approcci all'avanguardia volti ad accelerare la scoperta. Gli argomenti includono le basi molecolari dell'azione dei farmaci, la progettazione computazionale di farmaci (es. docking molecolare, dinamica molecolare), tecniche e metodologie avanzate (es. progettazione basata su frammenti, chemoproteomica, PROTAC, molecole in grado di interferire con interazioni proteina-proteina, scoperta basata sull'intelligenza artificiale) e lo sviluppo preclinico. Verranno inoltre affrontate le considerazioni etiche e regolatorie. Metodologia didattica: Il corso prevederà lezioni frontali, discussioni guidate e laboratori pratici con l'uso di software per la progettazione di farmaci come AutoDock e AlphaFold. Gli studenti parteciperanno a studi di caso, progetti di gruppo e presentazioni per applicare le conoscenze teoriche a scenari pratici. Saranno incoraggiati la partecipazione attiva, il pensiero critico e la collaborazione. Considerazioni finali: Il corso è progettato per fornire agli studenti le competenze e le conoscenze necessarie per eccellere nel processo di sviluppo del farmaco, dalla scoperta della molecola al candidato preclinico, preparandoli a carriere in ambito accademico, industriale o nella ricerca. L'integrazione tra approcci computazionali e sperimentali, nonché le implicazioni etiche della scoperta di farmaci, saranno aspetti particolarmente valorizzati.
modalità di accertamento finale: test / presentazione da parte degli studenti
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Molecular mechanisms and biomarkers of cerebrovascular dysfunction and their relation to neurodegeneration
data presunta: 2027/2028 (secondo semestre) - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: seminariale - numero ore: 2
docente del corso: Silvia Fossati (membro del Collegio docenti con affiliazione estera: Temple University, Philadelphia) qualifica: Professore affiliazione: Estera
programma delle attività: La malattia di Alzheimer (AD) e le demenze correlate non colpiscono soltanto le cellule neuronali del cervello, ma danneggiano anche i vasi sanguigni cerebrali e la barriera protettiva che separa il cervello dal resto del corpo, nota come barriera emato-encefalica. Nelle fasi iniziali della malattia e già nella mezza età, i fattori di rischio cardiovascolari e cerebrovascolari possono compromettere la salute dei vasi cerebrali.
Questi fattori, insieme all’accumulo di beta-amiloide e successivamente di tau attorno ai vasi sanguigni del cervello, esercitano stress sulle cellule endoteliali che rivestono i vasi cerebrali, indeboliscono la barriera emato-encefalica e interferiscono con la capacità del cervello di eliminare sostanze tossiche.
Tali alterazioni possono accelerare l’infiammazione cerebrale, il danno neuronale e la perdita di memoria. Nonostante la loro importanza, i meccanismi precisi attraverso cui amiloide e tau danneggiano i vasi cerebrali non sono ancora completamente compresi, e mancano ancora biomarcatori affidabili nei fluidi biologici per rilevare questo tipo di danno.
È interessante notare che studi recenti hanno dimostrato come la patologia dell’Alzheimer possa influenzare anche il cuore, configurando la malattia come una sindrome che coinvolge l’intero organismo.
In questo seminario discuteremo come amiloide e tau influenzino la salute, la produzione di energia e la sopravvivenza delle cellule neurovascolari cerebrali, nonché delle cellule cardiache e della funzione del cuore. Proporremo inoltre nuove strategie terapeutiche e biomarcatori diagnostici mirati a individuare e prevenire il danno cerebrovascolare associato alla neurodegenerazione.
modalità di accertamento finale: da decidere con il docente
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