Scuola di Farmacia e Nutraceutica

Scuola di Farmacia e Nutraceutica - Data stampa: 06/09/2026

Organizzazione della didattica

Organizzazione della didattica
Ore
Totali		Didattica frontale		Pratica (laboratorio, campo, esercitazione, altro)	Studio individuale
300		96			204
CFU/ETCS
12

 

Obiettivi Formativi

Modulo di Biologia Molecolare

Il modulo si propone di fornire conoscenze avanzate sui meccanismi molecolari che regolano l’identità cellulare, la plasticità e la differenziazione, con particolare riferimento alle cellule staminali e ai modelli cellulari complessi utilizzati nello studio delle patologie.

 

Al termine del modulo, lo studente avrà acquisito:

 

• competenze sulle tecnologie avanzate per lo studio dell’espressione genica e dell’organizzazione cellulare (single-cell RNA sequencing, spatial transcriptomics, modelli 3D e organoidi); 
• conoscenze sui processi di autorinnovamento, riprogrammazione e differenziamento cellulare, con particolare riferimento alle iPSC;
• capacità di comprendere i meccanismi molecolari alla base delle patologie complesse, valutandone criticamente le implicazioni in ambito sperimentale e terapeutico;
• capacità di utilizzare modelli cellulari avanzati per lo studio delle patologie in ambito traslazionale;
• capacità di aggiornarsi autonomamente attraverso la consultazione critica della letteratura scientifica e di risorse specialistiche.

Modulo di Biochimica

Il modulo è finalizzato a fornire conoscenze sul rimodellamento metabolico nelle cellule tumorali e sulle sue implicazioni nella prevenzione e nel trattamento dei tumori. In particolare, l’insegnamento approfondisce il ruolo delle alterazioni del metabolismo bioenergetico e biosintetico nell’insorgenza e progressione neoplastica, integrando e richiamando le conoscenze di base delle vie metaboliche acquisite nei corsi di Chimica Biologica e Biochimica.

Il percorso vuole fornire abilità teorico-strategiche distinte in:

• Conoscenza teorica dei pathway biochimici e relativa integrazione per lo sviluppo di abilità connesse alla identificazione e definizione dei pathways biochimici alterati in relazione a specifici stati fisiopatologici.
• Abilità teorico pratiche per districare problematiche di tipo biomedico in relazione alla trasformazione neoplastica con la finalità di avvicinare lo studente all’attività di ricerca di base e traslazionale.

Lo studente sarà in grado di aggiornarsi e ampliare le proprie conoscenze, attingendo in maniera autonoma a testi, articoli scientifici, propri dei settori biochimici.

Prerequisiti

Per seguire efficacemente il corso, è raccomandata una preparazione di base in biologia generale, biologia molecolare e biochimica.

Metodi Didattici

L’insegnamento è erogato prevalentemente attraverso lezioni frontali, finalizzate alla trasmissione dei contenuti teorici e dei principali approcci metodologici della biologia molecolare applicata.

Le lezioni saranno integrate da attività di approfondimento, tra cui la discussione guidata di articoli scientifici e l’analisi di dati sperimentali, al fine di sviluppare capacità critiche e interpretative.

Sono inoltre previste attività interattive, quali presentazioni individuali o di gruppo su tematiche di ricerca, volte a favorire la partecipazione attiva dello studente e l’acquisizione di competenze comunicative.

Descrittori di Dublino

- Descrittore di Dublino 1: Conoscenza e capacità di comprensione

 

Al termine dell’insegnamento, lo/la studente/studentessa dovrà conoscere e comprendere:

• i meccanismi molecolari ed epigenetici che regolano l’espressione genica, l’identità cellulare e i processi di differenziamento, con particolare riferimento a cellule staminali e iPSC;
  • l’organizzazione strutturale e funzionale del genoma e la sua regolazione tridimensionale, inclusi i meccanismi di controllo trascrizionale e post-trascrizionale;
  • i principi del rimodellamento metabolico e il ruolo delle alterazioni bioenergetiche e biosintetiche nella trasformazione neoplastica;
  • l’integrazione tra network metabolici, vie di segnalazione oncogeniche ed epigenetica nella regolazione dei processi fisiopatologici;
  • le tecnologie avanzate per lo studio del genoma, del trascrittoma e del metabolismo cellulare (single-cell omics, spatial transcriptomics, approcci omici integrati, modelli 3D e organoidi).

 

- Descrittore di Dublino 2: Capacità di applicare conoscenza e comprensione

 

Al termine dell’insegnamento, lo/la studente/studentessa sarà in grado di:

• applicare e integrare le conoscenze dei pathway molecolari e metabolici per interpretare le alterazioni cellulari in contesti fisiologici e patologici complessi;
  • analizzare e interpretare dati sperimentali derivanti da tecniche avanzate (trascrittomica, single-cell analysis, studi metabolici e proteomici);
  • correlare regolazione genica, metabolismo cellulare e signaling pathways (es. p53, PI3K/AKT/mTOR, MAPK, Myc, HIF) nella definizione del fenotipo cellulare;
  • utilizzare modelli cellulari avanzati (iPSC, organoidi, sistemi 3D) per lo studio dei meccanismi di malattia e per applicazioni in ambito traslazionale;
  • selezionare approcci metodologici appropriati per affrontare problematiche biomediche complesse.

 

- Descrittore di Dublino 3: Capacità critiche e di giudizio

Autonomia di giudizio

 

Le attività didattiche (analisi di articoli scientifici, discussione di dati e presentazioni) sono finalizzate allo sviluppo di capacità critiche e di autonomia nell’interpretazione dei fenomeni biologici complessi.

 

Al termine dell’insegnamento, lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di:

 

• analizzare criticamente la letteratura scientifica, valutando approcci metodologici, qualità dei dati e significatività biologica dei risultati;

• integrare informazioni provenienti da diversi livelli (genomico, trascrittomico, metabolico) per formulare interpretazioni coerenti;
  • valutare il ruolo delle alterazioni molecolari e metaboliche nello sviluppo e nella progressione delle patologie, anche in relazione alle strategie diagnostiche e terapeutiche;
  • formulare ipotesi scientifiche e interpretazioni autonome in contesti di ricerca di base e traslazionale.

 

- Descrittore di Dublino 4: Capacità di comunicare quanto appreso

Abilità comunicative

 

Al termine dell’insegnamento, lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di:

• esporre in modo chiaro, rigoroso e strutturato concetti complessi di biologia molecolare e biochimica;
  • utilizzare un linguaggio scientifico appropriato nella comunicazione orale e scritta;
  • presentare e discutere dati sperimentali e articoli scientifici, evidenziandone razionale, risultati e limiti;
  • interagire in modo critico e costruttivo in contesti di discussione scientifica con interlocutori specialisti e non specialisti.

 

- Descrittore di Dublino 5: Capacità di apprendimento

 

Al termine dell’insegnamento, lo/la studente/studentessa dovrà aver sviluppato:

• la capacità di aggiornarsi autonomamente attraverso la consultazione critica della letteratura scientifica e l’utilizzo di banche dati biologiche;
  • competenze nell’integrazione e nell’interpretazione di informazioni provenienti da diverse fonti e dataset omici;
  • un approccio autonomo e metodologicamente rigoroso allo studio di problematiche biomediche complesse;
  • la capacità di proseguire in modo indipendente percorsi di formazione avanzata (dottorato, ricerca, ambito biotecnologico e biomedico).

Contenuti di insegnamento

Programma del modulo di Biologia Molecolare applicata:

 

1. Richiami e fondamenti avanzati di biologia molecolare

- Struttura e dinamica del DNA e dell’RNA

- Organizzazione del genoma eucariotico

- Tecniche di base: PCR, RT-PCR, qPCR, clonaggio, elettroforesi e blotting

 2. Struttura e funzione dei geni eucariotici

- Geni codificanti e non codificanti

- Funzione degli RNA messaggeri e degli RNA non codificanti (microRNA, lncRNA, small RNA)

 3. Regolazione dell’espressione genica ed epigenetica

- Regolazione trascrizionale negli eucarioti

- Fattori di trascrizione e complessi regolatori

- Elementi regolatori: promotori, enhancers e silencers

- Meccanismi di attivazione e repressione della trascrizione

- Modificazioni epigenetiche (metilazione del DNA, modifiche istoniche)

- Rimodellamento della cromatina e accessibilità genomica

- Progetto ENCODE e annotazione funzionale del genoma

 4. Tecnologie avanzate per lo studio del genoma e del trascrittoma

- Microarray e RNA sequencing

- Tecnologie single-cell e trascrittomica spaziale

- Banche dati di espressione genica (es. Human Cell Atlas)

 5. Organizzazione tridimensionale del genoma e identità cellulare

- Architettura nucleare e compartimentazione

- Domini associati topologicamente (TADs)

- Super-enhancers e regolazione dell’identità cellulare

- Fattori pionieri e domini bivalenti

- Alterazioni della struttura nucleare in condizioni patologiche

 6. Reprogramming cellulare e modelli avanzati

- Meccanismi molecolari della riprogrammazione cellulare

- Cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC): generazione e caratterizzazione

- Conversione diretta di cellule somatiche

- Organoidi e modelli tridimensionali derivati da iPSC

- Applicazioni degli organoidi nello studio dello sviluppo e delle patologie umane

- Limiti e prospettive dei modelli cellulari avanzati

 7. Regolazione post-trascrizionale

- Splicing e spliceosoma

- Splicing alternativo e diversità trascrizionale

- RNA circolari e backsplicing

- RNA editing

- Regolazione mediata da piccoli RNA e lncRNA

- Controllo della traduzione e regolazione post-traduzionale

 8. Applicazioni biotecnologiche e genome editing

- Tecnologie di genome editing: CRISPR/Cas9, TALEN, ZFN

- RNA interference

- Applicazioni in modelli cellulari avanzati

 9. Attività di approfondimento e didattica interattiva

- Lettura critica di articoli scientifici

- Presentazioni individuali e di gruppo

- Analisi e interpretazione di dati sperimentali, anche derivanti da modelli complessi.

 

Programma del modulo di Biochimica applicata ai sistemi: La riprogrammazione metabolica nei tumori: basi biochimiche per la comprensione dei network biochimici alterati.

 

1. Introduzione al metabolismo: concetti generali e meccanismi di regolazione delle vie metaboliche in cellule sane versus cellule tumorali:

- la glicolisi aerobica, Effetto Warburg;

- Il ciclo di Krebs e le vie anaplerotiche; ciclo di Krebs inverso;

- il metabolismo della glutammina;

- la via del Pentosio fosfato;

- mobilitazione degli acidi grassi;

- beta-ossidazione dei lipidi;

- biosintesi dei lipidi e del colesterolo;

- Ferroptosi, morte cellulare programmata ferro-dipendente: implicazioni nella riprogrammazione metabolica tumorale.

- Concetti di plasticità metabolica delle cellule tumorali, adattamenti metabolici nel contesto del microambiente tumorale; eterogeneità e simbiosi metabolica.

2. Introduzione alle correlazioni tra la riprogrammazione metabolica e lo stress ossidativo: cause e meccanismi di riparazione del danno ossidativo in cellule sane versus cellule tumorali.

3. Vie di trasduzione del segnale regolate da oncogeni e oncosoppressori che alterano il metabolismo delle cellule tumorali

-Ruolo di p53

- Ruolo di PI3K/PKB/mTOR

- Ruolo di MAPK/ERK1/2

- Ruolo di Myc

- Ruolo di HIF

4. La dis-regolazione metabolica per lo sviluppo di strategie diagnostiche e terapeutiche.

Testi di Riferimento, Note e Materiali Didattici

Testi di riferimento	- Slides del docente - Articoli Scientifici suggeriti dal docente e reperibili su Pubmed - Ulteriori letture consigliate per approfondimento
Note ai testi di riferimento	Il materiale didattico fornito (slide e articoli scientifici) costituisce la base per la preparazione dell’esame. Ulteriori risorse e materiali saranno indicati durante il corso in relazione agli argomenti trattati.
Materiali didattici	Piattaforma E-learning di Ateneo

Modalità di verifica dell'apprendimento e criteri di Valutazione

Modalità di verifica dell’apprendimento

L’accertamento dell’apprendimento avverrà tramite esame finale orale. La prova consisterà in un colloquio volto a verificare la preparazione dello studente sugli argomenti trattati durante il corso. Durante l’esame, lo studente potrà essere invitato a discutere articoli scientifici, dati sperimentali o casi studio affrontati a lezione, al fine di valutare la capacità di analisi critica e di integrazione delle conoscenze. Materiali consentiti durante la prova: Non è consentito l’utilizzo di testi, manuali, appunti o altro materiale didattico durante la prova orale. Eventuali strumenti compensativi saranno ammessi esclusivamente agli studenti in possesso di idonea certificazione (es. DSA), secondo quanto previsto dalla normativa vigente. Modalità uniformi per tutti gli studenti: Non sono previste modalità di verifica differenziate tra studenti frequentanti e non frequentanti.

Criteri di valutazione

La valutazione dell’esame finale si baserà sull’accertamento dei seguenti parametri: Conoscenza dei contenuti teorici Lo studente dovrà dimostrare una conoscenza approfondita, integrata e aggiornata dei meccanismi di biologia molecolare e biochimica, con particolare riferimento alla regolazione dell’espressione genica, ai modelli cellulari avanzati e ai processi di rimodellamento metabolico nelle patologie complesse, incluse quelle neoplastiche. Capacità espositiva e organizzazione concettuale La prova orale valuterà la chiarezza, la coerenza logica e la capacità di strutturare un discorso scientifico articolato, anche attraverso il collegamento tra diversi argomenti del corso e la discussione di articoli scientifici o casi studio. Ragionamento critico e autonomia di giudizio Lo studente dovrà dimostrare abilità nell’analisi e interpretazione di dati sperimentali e risultati di letteratura, evidenziando capacità di sintesi critica e di valutazione dei diversi approcci metodologici. Uso del linguaggio scientifico È richiesto l’impiego corretto e appropriato della terminologia scientifica relativa alla biologia molecolare, alla biochimica e alle tecnologie avanzate, con padronanza del lessico specialistico. Capacità applicativa Lo studente dovrà essere in grado di applicare le conoscenze acquisite all’interpretazione di problemi biologici complessi, integrando dati molecolari e metabolici e discutendo possibili implicazioni sperimentali e terapeutiche.

Criteri di misurazione dell'apprendimento e di attribuzione del voto finale

Il voto finale sarà espresso in trentesimi e terrà conto del livello di approfondimento, della capacità critica e della completezza delle risposte. L’esame si considera superato con un punteggio pari o superiore a 18/30.
Il punteggio massimo di 30 e lode sarà attribuito agli studenti che dimostrano una preparazione eccellente, un pensiero critico sviluppato, autonomia di giudizio e un’ottima capacità espositiva.

 

Griglia orientativa per l’assegnazione del voto finale:

• 18–20: conoscenza essenziale e frammentaria, esposizione semplice, uso limitato del linguaggio tecnico, scarsa autonomia critica.
• 21–23: preparazione adeguata ma prevalentemente descrittiva, esposizione corretta, uso sufficiente della terminologia, capacità di analisi basilari.
• 24–26: buona padronanza dei contenuti, esposizione chiara e coerente, uso appropriato del lessico scientifico, discreta autonomia di giudizio.
• 27–29: conoscenza approfondita e ben articolata, esposizione fluida e ben strutturata, capacità di applicazione e ragionamento critico consolidate.
• 30: preparazione completa e dettagliata, esposizione brillante e autonoma, eccellenti capacità di sintesi, analisi e argomentazione.

30 e Lode: eccellenza nella preparazione, originalità nell’esposizione, autonomia di pensiero e approfondimenti personali oltre i requisiti richiesti

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