BIOTECNOLOGIE DELLA RIPRODUZIONE E DELLE CELLULE STAMINALI

Crediti: 
10
Anno accademico di offerta: 
2016/2017
Semestre dell'insegnamento: 
Secondo Semestre
Lingua di insegnamento: 

Italiano

Obiettivi formativi

Obiettivi formativi del corso sono quelli di fornire agli studenti i principali concetti sull’origine della riproduzione sessuata, della determinazione del sesso e sugli aspetti citologici e molecolari della oogenesi, spermatogenesi, fecondazione, sviluppo preimpianto, nonche' delle cellule embrionali staminali. Un ulteriore obiettivo sara' la acquisizione delle conoscenze fondamentali delle tecnologie utilizzate per la manipolazione del patrimonio genetico animale e la preparazione di cellule staminali. In particolare sarà focalizzata l’attenzione su come la comprensione critica di queste tecnologie discenda dalla approfondita conoscenza di processi biologici quali l’utilizzo della informazione genetica e la differenziazione cellulare.

Prerequisiti

No

Contenuti dell'insegnamento

Il corso intende fornire agli studenti nozioni sull’origine della riproduzione sessuata, della determinazione del sesso e sugli aspetti citologici e molecolari della oogenesi, spermatogenesi, fecondazione, sviluppo preimpianto e delle cellule staminali embrionali. Alle lezioni teoriche seguiranno approfondimenti pratici. Inoltre, verranno fornitea gli studenti le conoscenze fondamentali relative alla clonazione ed alla transgenia nelle loro applicazioni agli animali di interesse zootecnico.
Verranno dapprima illustrate le principali tecniche utilizzate per la manipolazione del patrimonio genetico, sia dal punto di vista tecnologico che da quello scientifico. Saranno quindi descritte ed analizzate le principali applicazioni in campo biomedico ed in campo zootecnico. Infine verranno considerati i punti essenziali relativi al rapporto tra modificazione del patrimonio genetico e benessere animale, e le problematiche collegate all’utilizzo dei prodotti alimentari derivati da animali geneticamente modificati.
Saranno affrontate anche alcune tematiche relative alla medicina rigenerativa ed alle sue applicazioni alla medicina veterinaria. Verranno in particolare approfondite le principali caratteristiche biologiche delle cellule staminali mesenchimali e delle induced pluripotent cells (IPS) ed i principi che stanno alla base delle loro potenzialità applicative. Saranno infine illustrate le principali modalità di applicazione clinica delle cellule staminali mesenchimali ed analizzati i risultati descritti in letteratura.

Programma esteso

Il corso fornira' le conoscenze fondamentali relative alla:

- Origine della riproduzione sessuata e determinazione del sesso

- Ciclo cellulare e meiosi

- Aspetti citologici e molecolari della spermatogenesi

- Aspetti citologici e molecolari della oogenesi

- Acquisizione della competenza allo sviluppo dell’oocita

- Aspetti citologici e molecolari della fecondazione

- Ingegneria tissutale: Engineering the ovarian follicle

- Aspetti citologici e molecolari dello sviluppo preimpianto

- Micromanipolazione dell’embrione preimpianto

- Origine della staminalita’

- Fonti delle cellule staminali

- Marcatori delle cellule embrionali staminali

- Pathways e stabilita’ nelle cellule embrionali staminali

- Stabilita’ genoma, plasticita’ e riprogrammazione

- Differenziamento e impiego delle cellule embrionali staminali

-Clonazione e transgenia: aspetti tecnologici e scientifici, con particolare riferimento alle specie di interesse zootecnico.

- Applicazioni biomediche: Xenotrapianti. Animali come bioreattori. Animali come modelli di malattie. “Functional food”, biotecnologie e prodotti di origine animale.

- Applicazioni della transgenia animale nella zootecnia: modificazioni del latte; modificazioni della crescita e della composizione della carcassa, modificazione della resistenza a malattie, modificazione delle performance riproduttive.

- Le implicazioni sociali ed economiche della manipolazione del patrimonio genetico degli animali zootecnici: il benessere animale, l’utilizzo dei prodotti derivati (carne, latte).

- Inoltre saranno affrontati argomenti di medicina rigenerativa veterinaria, focalizzando l'attenzione sulla preparazione e l'utilizzo delle cellule staminali nella pratica clinica veterinaria.

Bibliografia

Verranno fornite articoli di approfondimento, nonche' le diapositive del corso

Metodi didattici

All'inizio di ciascuna lezione frontale il docente, prima di procedere nell'argomento successivo del programma, riassumera' e verifichera' l'apprendimento dei temi trattati precedentemente coinvolgendo gli studenti in una discussione interattiva.

Modalità verifica apprendimento

Al termine del corso, gli studenti dovranno conosceree essere in grado di discutere in maniera critica e usando un linguaggio appropriato le basi molecolari della riproduzione, dello sviluppo preimpianto e delle cellule embrionali staminali. Inoltre, avranno compreso come la manipolazione del patrimonio genetico e l’utilizzo delle cellule staminali possono avere un impatto sulla medicina e sulla zootecnia. In modo particolare, gli studenti sapranno discutere oltre ai vantaggi, anche i limiti applicativi di queste tecnologie, anche tenendo conto delle esigenze di ordine etico e del benessere animale. Infine, gli studenti dovrebbero essere in grado di interfacciare le proprie competenze e conoscenze con quelle, necessariamente complementari, del medico veterinario.