Introduzione alle Omiche
Definizione di metabolita
-Gascromatografia/Spettrometria di massa (GC/MS); Cromatografia liquida/Spettrometria di massa (LC/MS); Elettroforesi capillare (CE-MS)
-Metabolic Profiling Spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR; HR-MASS). Raccolta e manipolazione di diversi tipi di campioni
Acquisizione degli spettri NMR: Bucketing, allineamento, normalizzazione, Data scaling
Analisi dei dati
Esempi di applicazione della metabolomica negli studi clinici
Gli studenti acquisiranno conoscenze sulle Omiche e in particolare sulle tecniche di metabolomica. Apprenderanno i principi e le principali tecniche per la valutazione dei metaboliti in diverse tipologie di campione biologici e le principali tecniche analitiche di analisi dei dati metabolomici. Inoltre, impareranno ad applicare queste tecniche agli studi clinici. Gli studenti acquisiranno non solo i principi della metabolomica, ma ne applicheranno le tecniche durante le ore di esercitazione di laboratorio.
Prerequisiti
Propedeuticità deliberate dal CdL
Metodi Didattici
lezioni frontali e attività formative professionalizzanti
Altre Informazioni
Per informazioni sul corso contattare la seguente mail:
Prof.Anna Maria Gori annamaria.gori@unifi.it
Prof. Leonardo Tenoritenori@cerm.unifi.it
Modalità di verifica apprendimento
Test orale con domande relative a tutti gli argomenti trattati nelle lezioni frontali
Programma del corso
Tecnologie Metabolomiche e Laboratorio
Introduzione alle Omiche: genomica, metagenomica, epigenomica, trascrittomica, proteomica, lipidomica.interattomica ecc
Introduzione alla Metabolomica
Vantaggi dell'analisi del metaboloma
Sensibilità della metabolomica rispetto ad altre "omiche"
Influenza della dieta sulla metabolomica
Definizione di metabolita
Applicazione delle tecniche metabolomiche negli studi clinici
• Principali Tecniche Analitiche: Gas Cromatografia/Spettrometria di Massa (GC/MS); cromatografia liquida/spettrometria di massa (LC/MS); Elettroforesi capillare (CE-MS)
Tecniche cromatografiche: cromatografia su colonna; Spettrometria di massa (MS)
• Metodi di metabolomic profiling
• Tecniche analitiche:
– Spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR)
– HR-MASS
• Risonanza Magnetica Nucleare (NMR): principi
• Proprietà magnetiche delle particelle subatomiche: spin e nuclidi nucleari, momento magnetico di spin, quantizzazione
Campioni per metabolomica: caratteristiche e manipolazione
- Urina: raccolta e manipolazione dell'urina
- Siero/plasma: raccolta in provette con o senza anticoagulanti e manipolazione
- Saliva: raccolta e preparazione come l'urina
- Estratti fecali: estrazione e preparazione delle feci come l'urina
- Condensato del respiro espirato Preparazione del campione per NMR: lo stesso dell'urina
- Estratti di cellule/tessuti
- Lacrime, sudore, liquido vaginale, liquido seminale, liquido sinoviale, bile, liquido cerebrospinale, - Tessuti intatti con HRMAS
Acquisizione degli spettri NMR
Dallo spettro ai dati
Preparazione dei dati: bucketing, allineamento, normalizzazione,
Scaling dei dati
Analisi dei dati
Statistiche univariate
Statistiche multivariate
Metodi unsupervised:
- analisi dei componenti principali
- Cluster analysis (k-mean, clustering gerarchico)
Metodi supervised
- Metodi basati sulla proiezione (LDA, PLS,.)
- Apprendimento automatico (SVM, k-nn)
Esempi di applicazioni della metabolomica negli studi clinici