Colture primarie e mantenimento di linee cellulari. Metodi di valutazione della proliferazione cellulare. Allestimento di preparati istoautoradiografici; Allestimento di sospensioni cellulari; Rivelazione immunoistochimica di parametri di proliferazione. Biologia delle cellule in coltura. Basi molecolari della regolazione del ciclo cellulare. Meccanismi molecolari del controllo della sintesi proteica. Cellule staminali embrionali, adulte, iPS: loro uso nella medicina rigenerativa.
Materiale didattico fornito dal docente (diapositive mostrate a lezione, video e review aggiornate).
Alberts, “Biologia molecolare della cellula”, Zanichelli
«Biologia cellulare e molecolare. Concetti e esperimenti» Gerald Karp-Edises
“Colture Cellulari” Mariantonietta Meloni Aracne
“Culture of Animal Cells” Ian Freshney Wiley
Obiettivi Formativi
Il Corso si propone l’obbiettivo di fornire conoscenze approfondite dei meccanismi molecolari che controllano le principali funzioni cellulari quali proliferazione e differenziamento, concentrandosi in particolare sulle diverse tipologie di cellule staminali (embrionali, adulte, pluripotenti indotte). Gli studenti saranno capaci di comprendere le modalità con le quali la cellula modula il suo comportamento in risposta a stimoli esogeni fornendo dettagli sui meccanismi molecolari alla base della regolazione del ciclo cellulare e della sintesi proteica. Obbiettivo del corso è inoltre quello di fornire agli studenti conoscenze (teoriche e pratiche) degli approcci metodologici per lo studio della biologia cellulare.
Prerequisiti
Corsi vincolanti: nessuno
Corsi raccomandati: Citologia e Istologia, Biochimica, Biologia Molecolare, Genetica.
Sono richieste conoscenze di Citologia e Istologia, Biologia molecolare, Biochimica e Genetica.
Metodi Didattici
Il corso prevede l'utilizzo dei seguenti metodi didattici:
Lezioni frontali (5 CFU, 40 ore di lezioni frontali).
Esercitazioni (1 CFU, 12 ore di attività di laboratorio).
Materiali didattici di supporto e attività in piattaforma Moodle.
Altre Informazioni
Orario di ricevimento: tutti i mercoledì dalle 12:00 alle 14:00 previo appuntamento tramite e-mail.
Dipartimento di Scienze Biomediche Sperimentali e Cliniche "M. Serio"
Viale Morgagni 50-50134 Firenze
Tel. 055 2751232
email: chiara.donati@unifi.it
email: caterina.bernacchioni@unifi.it
Modalità di verifica apprendimento
L’esame prevede una prova orale finale preceduta dal superamento di un test di 12 domande a risposta multipla (almeno 10 risposte corrette). Il tempo fornito per l’esecuzione del test è 10 minuti, la risposta non data non è più penalizzante di una risposta sbagliata. La prova orale finale è articolata in tre quesiti principali (di cui 1 sulle tecniche di biologia cellulare) che lo studente deve saper affrontare in maniera appropriata, esauriente e corretta. Il test a risposta multipla è obbligatorio per l’accesso alla prova orale ma non riveste alcun peso come criterio per la composizione del voto finale. Durante la prova orale finale è previsto anche un colloquio sui dati riportati nel diario di laboratorio compilato durante le esperienze di Laboratorio.
Programma del corso
La teoria cellulare. Le cellule staminali. Definizione e caratteristiche delle cellule staminali. Potenza e autorinnovamento delle cellule staminali. Cellule staminali embrionali. Cellule staminali adulte. Progenitori che si amplificano in transito. Cellule staminali dell'epidermide, della cornea, ematopoietiche e intestinali. Vie di segnalazione cruciali nella regolazione della proliferazione e del differenziamento delle cellule staminali: via di segnalazione canonica di Wnt/beta catenina, via di segnalazione di Notch. Cellule satelliti del muscolo scheletrico. Plasticità. Nicchia staminale. Clonazione riproduttiva e terapeutica. Mesoangioblasti. Riprogrammazione di cellule somatiche: cellule iPS. Meccanismi molecolari globali del controllo traduzionale. Meccanismi molecolari mRNA specifici del controllo traduzionale. Il ciclo cellulare, la mitosi e la meiosi. La scoperta di MPF: esperimenti di fusione di cellule eucariotiche, su embrioni animali, su lieviti. Il complesso ciclina/CDK e meccanismi di regolazione. MPF e l'ingresso in mitosi. Ruolo della proteolisi da APC/ciclosoma nella mitosi tardiva. Mitogeni e meccanismi che controllano l'ingresso del ciclo cellulare e l'inizio della fase S in cellule animali. Abilitazione del DNA alla duplicazione. La risposta al danno al DNA, p53, ATM/ATR. Esperimenti di Howard e Pelc. Approcci metodologici per lo studio del ciclo cellulare, il citofluorimetro a flusso. Metodiche per valutare la durata delle fasi del ciclo cellulare. Cenni di Storia delle colture cellulari. Vantaggi e limiti delle colture cellulari. Biologia delle cellule in coltura, allestimento di colture primarie e di linee/ceppi cellulari. Manipolazione delle colture cellulari, descrizione delle apparecchiature di laboratorio, del microambiente, delle tecniche di sterilità e di conservazione. La contaminazione. Ambiente di coltura: substrati, mezzi di coltura, temperatura e fase gassosa, crioconservazione. Caratterizzazione cellulare: curve di crescita, test di vitalità, quantificazione e citotossicità. Tecniche per lo studio della proliferazione in vitro e in vivo.