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Oggetto:

Biotechnology of development

Oggetto:

Biotecnologie Dello Sviluppo

Oggetto:

Academic year 2016/2017

Course ID
BIO 0142
Teaching staff
Prof. Giorgio Roberto MERLO
Prof. Daniela TAVERNA
Modular course
Year
1st year
Type
Distinctive
Course disciplinary sector (SSD)
BIO/13 - biologia applicata
Delivery
Formal authority
Language
English
Attendance
Obligatory
Type of examination
Written
Prerequisites
E' considerato propedeutico avere seguito un corso di biologia dello sviluppo, di livello base.
Oggetto:

Sommario del corso

Oggetto:

Course objectives

Reexamine embryonic development focusing on homeostasis, stem cells, tissue and organ maintenance, cellular and molecular interactions.
Learn about modern advanced techniques for genome modification (conditional targeting, genome editing) and their use.
Deepen the knowledge on cellular and animal models, in vivo and in vitro experiments, combinations of experimental techniques.
Explore emerging strategies: optogenetics, gene correction, gene therapy, miRNA and non-coding RNAs, in vivo reprogramming, etc.

Riesaminare lo sviluppo embrionale negli aspetti di mantenimento, omeostasi, cellule staminali, interazioni cellulari.
Apprendere tecniche moderne e avanzate di modificazione genica (condizionale, mediante genome editing) e loro utilizzo.
Approfondire l’uso dei modelli animali e cellulari, gli esperimenti in vitro e in vivo, combinare  tecniche di indagine in vitro e in vivo.
Alcune strategie emergenti: optogenetica, correzione genica, terapia genica, miRNA e non-coding RNA, riprogrammazione in vivo, etc..  

 

Oggetto:

Results of learning outcomes


Acquire the ability to design a modern experimental approach, leading to a deeper knowledge in biology and biomedicine.
Acquire the ability to connect topics and subjects from advanced genetics, developmental biology and stem cell biology, disease state. With special emphasis towards genetic diseases, inborn developmental defects and cancer.
Acquire good knowledge on the main signalling systems, and on the main cellular processes underlying development and tissue maintenance


Imparare a disegnare un approccio sperimentale moderno verso l’approfondimento di una domanda biologica e biomedica.
Capacità di collegare argomenti di genetica avanzata con lo sviluppo embrionale, le cellule staminali e gli stati patologici.  Particolare enfasi sulle malattie genetiche, difetti dello sviluppo e tumorigenesi.  Conoscere in modo approfondito i principali sistemi segnale e loro trasduzione, e i principali processi cellulari alla base dello sviluppo e del mantenimento dei tessuti. 

Oggetto:

Course delivery

Teaching is divided in two parts:

1.. About 8-10 frontal lessons, for a total of about 30 hrs., with slide presentations by the teacher. A highly interactive format will be adopted,  in which students are invited to raise questions, to provide answers, to put forth motivated opinions. All the slides are made available for the students, on line.

2.  About 4 meeting, for a total of about 12 hrs, in which scientific articles from recent literature will be chosen, and used to illustrate the experimental approach, the background and the conclusions, the interpretation, the future perspectives. During these meetings, the students are invited top pair-up and chose article to be presented in the form of “Journal Club” followed by discussion. The same student pairs will be invited to chose a maximum of 3 articles with a logical connection between them, to be used to prepare a brief dissertation as their final test. 

1.  Circa 8-10 lezioni frontali, per un totale di 30 ore, con proiezione di diapositive e illustrazione da parte del docente.  La lezione viene svolta in maniera decisamente interattiva, si discute, si fanno domande, si sollecitano risposte.  Tutte le diapositive vengono depositate in forma digitale sul sito web dedicato.  

2.  Circa 4 incontri, per un totale di 12 ore, duranti i quali si prendono in esame alcuni articoli scientifici recenti, e si esaminano gli approcci sperimentali, le premesse e le conclusioni, le interpretazioni, le conseguenze e le prospettive future.  Durante questi incontri gli studenti sono invitati a organizzarsi in coppie per scegliere e illustrare uno o due articoli scientifici, sotto forma di “Journal Club”, a cui segue discussione.  Le stesse coppie di studenti vengono invitate a scegliere un massimo di 3 articoli scientifici collegati, sui quali poi prepareranno i due elaborati scritti, per il test d’esame. 

Oggetto:

Learning assessment methods

During lessons, the teacher interacts with the students, asking questions and soliciting answers and calling for a motivated comment on a specific subject. This activity is regarded as very useful and warrants a steady progression.

The final test is in the form of a written dissertation, prepared by individual students or better by pairs of them, and is organized in two parts

  1. Outline of a research project, starting from few initial queries or preliminary data. The project should be short and concise, but introduce modern techniques and demonstrate a link between topics illustrated in class.
  2. A critical examination of a set of 2-3 recent research articles, that should touch on at least two topics illustrated in class, and show a clear link between them. In addition to illustrating the content of the articles, in this part of the test the students must take the opportunity and further advance on the knowledge on the chosen topics, way beyond what has already been taught.

The final score is given considering the chosen scientific material, the overall illustration, but mainly the ability of connect topics presented in class with novel emerging issues, and expand on these.  A discussion with the students on the final dissertation is also possible, although not always necessary.

Durante le lezioni il docente interagisce in itinere con gli studenti, facendo domande o chiedendo di esprimere un parere motivato, allo scopo di verificare l’attenzione e l’ acquisizione dei concetti fondamentali.  Questa attività viene considerata utile per assicurarsi una buona progressione.

Il test viene effettuato sotto forma di una relazione (o elaborato) scritto, preparato dallo studente singolo, se lo desidera, oppure a coppie.  L’elaborato consiste in due parti:

  1. presentazione di un progetto di ricerca, a partire da un quesito iniziale o dati preliminari. Il progetto deve essere sintetico, utilizzare tecniche attuali e dimostrare collegamento tra gli argomenti del corso.
  2. Un esame critico di un set di due o più articoli dalla letteratura recente, che assieme tocchino almeno 2 degli argomenti trattati a lezione, e che colgano l’occasione per approfondire o sviluppare un aspetto al di là di quello che è già stato detto a lezione. 

Il voto finale valuta la scelta del materiale scientifico, la sua illustrazione ma soprattutto la capacità di collegare e sviluppare.  Una eventuale discussione circa il contenuto dell’elaborato finale può contribuire a determinare il voto. 

 

 

Oggetto:

Support activities

The teacher is always available for the students for 30 min. after each lesson. The teacher is also available for discussing issues related to the course subject, upon appointment.

In order to prepare the final dissertation (written test) the teacher assists the students on chosing appropriate articles and topics, and may solicit a short presentation to all the other students with slides and discussion.

Il docente è sempre a disposizione mezz’ora dopo ogni lezione. Il docente è disponibile per chiarimenti o discussioni, previo appuntamento. 

Per la preparazione dell’elaborato finale, il docente assiste gli studenti sulla scelta degli articoli e degli argomenti, anche con una minipresentazione con diapositive. 

Oggetto:

Program

  • Embryonic development : techniques, models, experimental strategies, admitted questions.
  • Animal models, from Drosophila to Mouse, advantages and disadvantages.
  • Genome Modification I
  • Genome Modification II
  • Alternative methods (TALEN,  Crisp-Cas) and conditional methods.
  • Experiments that combine in vivo and in vitro approaches. 
  • How to study micro-RNAs and non-coding RNAs
  • Animal Models of Genetic Diseases.
  • Animal Models with specific applications (imaging, gain-of-function, in vivo reporters).
  • Optogenetics
  • Four Journal Club sessions

  • Sviluppo embrionale: tecniche, modelli, strategie sperimentali, domande plausibili
  • I modelli animali, dalla Drosofila al topo, vantaggi svantaggi, principali applicazioni.
  • La modificazione del genoma, metodi Standard
  • La modificazione del genoma, metodi Avanzati
  • Metodi alternativi per la ricombinazione omologa (TALEN,  Crisp-Cas) e metodi condizionali.
  • Strategie sperimentali che combinano metodi in vivo e in vitro. 
  • Lo studio dei micro-RNA e non-coding RNA
  • Modelli animali di malattie genetiche. 
  • Modelli animali per scopi particolare (imaging, gain-of-function, in vivo reporters).
  • Cenni di Optogenetica
  • Quattro sessioni di Journal Club 

 

Suggested readings and bibliography

Oggetto:

There is no specific textbook that can be suggested.  Recent literature is being used most of the time. All slides and presentation shown in class are available on line, on the dedicated page. 

Non c’è testo specifico consigliato. Si utilizzza quasi esclusivamente la letteratura recente.  Le Diapositive illustrate a lezione sono disponibili integralmente in forma digitale, sul sito dedicato agli studenti. 

 



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Last update: 29/09/2016 14:47
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