Indice degli argomenti

  • Tecniche di crioconservazione dei gameti - Prof. Nicola Bernabò - a.a. 2014/2015

    Posizione Attuale
    Ricercatore Confermato
    Interessi di ricerca
    - Systems Biology applicata allo studio della fisiologia riproduttiva degli animali domestici
    - Meccanismi di trasduzione del segnale implicati nell’acquisizione del potere fecondante degli spermatozoi di suino
    - Effetto dell’esposizione a campi elettromagnetici sulla riproduzione degli animali domestici
    - Fisiologia della riproduzione femminile
    - Medicina rigenerativa
    Premi per la ricerca scientifica
    2012: l’idea "The virtual spermatozoon: computational model able to simulate the behavior of spermatozoa" è stato segnalato nell’ambito del’iniziativa “K-idea, intuizioni, idee, invenzioni”, organizzato da “Il Kilometro Rosso. Parco scientifico e tecnologico”, Bergamo, in collaborazione con Brembo, Jacobacci & Partners, MultiPhysiX LAB, Whirpool e Umania.
    2008: premio SISVet (Società Italiana delle Scienze Veterinarie) per la miglior comunicazione nella sezione Fisiologia Veterinaria, LXII meeting of SISVet, S. Benedetto del Tronto, 23-25 sett. 2008
    1999: premio “Benvenuto in SIVAR”, per la tesi di laurea.

    OBIETTIVI DEL CORSO, PREREQUISITI E PROPEDEUTICITA'

    • Obiettivi formativi generali > Nel suo insieme il corso dovrà fornire nozioni aggiornate circa le vie di trasduzione del segnale coinvolte nell’adattamento dei gameti alle basse temperature, alle tecniche di crioconservazione di oociti e spermatozoi ed alle metodiche di modellizzazione computazionale utilizzate nello studio della biologia dei gameti.
    • Prerequisiti > Conoscenza dell’anatomia e fisiologia del tratto genitale maschile e femminile, conoscenza dei metodi di coltura in vitro di cellule e tessuti.
    • Propedeuticità > Nessuna.

    INDICATORI DI DUBLINO PER UNITA' DIDATTICA

    UNITA' DIDATTICA 1: Fisiologia dei gameti alle basse temperature

    Conoscenza e capacità di comprensione: Il corso fornisce, mediante lezioni frontali in lingua italiana, un quadro completo ed aggiornato delle interazioni molecolari che i gameti mettono in opera con gli ambienti naturali (i tratti genitali maschile e femminile) ed artificiali (terreni di coltura, media per la crioconservazione di cellule e tessuti, sistemi di stoccaggio e conservazione) con particolare riguardo all’influenza su di esse della temperatura. Tale tipo di conoscenza servirà allo studente per  affrontare in modo critico le diverse metodologie applicate alla coltura, manipolazione e crioconservazione e modellizzazione computazionale dei gameti sia umani che animali. A tal fine il corso prevede sia lezioni frontali (circa il 50% del tempo) che attività esercitazionale sia guidata che autonoma (50% del tempo). Le esercitazioni saranno condotte sia in laboratorio, grazie alla disponibilità di laboratori didattici equipaggiati  per accogliere 30 studenti in postazioni individuali.

    Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Al termine della Unità verranno valutate:

    - la conoscenza teorica degli argomenti trattati, mediante un esame orale;
    - la capacità di applicare le conoscenze teoriche sia alle principali operatività di laboratorio (realizzazione di terreni, allestimento di colture di gameti) mediante prove pratiche reali e/o simulate.

    Autonomia di giudizio: Durante le lezioni pratiche svolte dallo studente sotto la guida del docente titolare dell’insegnamento, sia sottoforma di esercitazione individuale che di gruppo, verrà valutata la capacità dello studente di elaborare protocolli sperimentali, di applicarli correttamente, di raccoglierne ed analizzarne correttamente i dati. In particolare grande attenzione sarà posta al rigore metodologico ed alla capacità dello studente di trasformare un problema astratto in un quesito scientifico ed analizzarne correttamente, anche da un punto di vista statistico, l’esito.

    Abilità comunicative: L’abilità comunicativa dello studente viene valutata in modo specifico:

    - in itinere: grazie alla grande quantità di attività pratica guidata ed al favorevole rapporto docenti/studenti sarà possibile instaurare un continuo dialogo tra studenti e docente;
    - durante la prove di esame.
    In particolare verrà valutata la capacità di comunicare con un linguaggio scientifico e con rigore.

    Capacità di apprendimento: L’organizzazione del corso consentirà da una parte allo studente di verificare i propri saperi prima di passare alla Unità seguente, dall’altra al docente di modulare il carico didattico e l’approfondimento delle nozioni fornite in base alle necessità del singolo e della classe.

    La forte integrazione tra lezioni frontali ed attività pratica consente al docente di seguire in maniera individuale i singoli studenti così da poter far raggiungere il target formativo finale in modo uniforme ed adeguato ad un numero il più elevato possibile di studenti.

    UNITA' DIDATTICA 2: Crioconservazione dei gameti

    Conoscenza e capacità di comprensione: Il corso fornisce, mediante lezioni frontali in lingua italiana, un quadro completo ed aggiornato delle Metodiche di crioconservazione (refrigerazione, congelamento, vitrificazione) dei gameti animali ed umani. A tal fine il corso prevede sia lezioni frontali (circa il 50% del tempo) che attività esercitazionale sia guidata che autonoma (50% del tempo). Le esercitazioni saranno condotte in laboratorio, grazie alla disponibilità di laboratori didattici equipaggiati per accogliere 30 studenti in postazioni individuali.

    Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Il corso fornisce, mediante lezioni frontali in lingua italiana, un quadro completo ed aggiornato delle Metodiche di crioconservazione (refrigerazione, congelamento, vitrificazione) dei gameti animali ed umani. A tal fine il corso prevede sia lezioni frontali (circa il 50% del tempo) che attività esercitazionale sia guidata che autonoma (50% del tempo). Le esercitazioni saranno condotte in laboratorio, grazie alla disponibilità di laboratori didattici equipaggiati per accogliere 30 studenti in postazioni individuali.

    Autonomia di giudizio: Il corso fornisce, mediante lezioni frontali in lingua italiana, un quadro completo ed aggiornato delle Metodiche di crioconservazione (refrigerazione, congelamento, vitrificazione) dei gameti animali ed umani. A tal fine il corso prevede sia lezioni frontali (circa il 50% del tempo) che attività esercitazionale sia guidata che autonoma (50% del tempo). Le esercitazioni saranno condotte in laboratorio, grazie alla disponibilità di laboratori didattici equipaggiati per accogliere 30 studenti in postazioni individuali.

    Abilità comunicative: L’abilità comunicativa dello studente viene valutata in modo specifico:

    - in itinere: grazie alla grande quantità di attività pratica guidata ed al favorevole rapporto docenti/studenti sarà possibile instaurare un continuo dialogo tra studenti e docente;
    - durante la prove di esame.
    In particolare verrà valutata la capacità di comunicare con un linguaggio scientifico e con rigore.

    Capacità di apprendimento: L’abilità comunicativa dello studente viene valutata in modo specifico:

    - in itinere: grazie alla grande quantità di attività pratica guidata ed al favorevole rapporto docenti/studenti sarà possibile instaurare un continuo dialogo tra studenti e docente;
    - durante la prove di esame.
    In particolare verrà valutata la capacità di comunicare con un linguaggio scientifico e con rigore.

    UNITA' DIDATTICA 3: Metodologie di modellizzazione computazionale in biologia della riproduzione

    Conoscenza e capacità di comprensione: Il corso fornisce, mediante lezioni frontali in lingua italiana, un quadro completo ed aggiornato delle metodiche di modellizazione computazionale utilizzate per lo studio della biologia dei gameti, con particolare riferimento all’effetto della temperatura. In tal modo lo studente acquisirà la capacità di operare in tre contesti diversi e complementari: in vivo, in vitro ed in silico. A tal fine il corso prevede sia lezioni frontali (circa il 50% del tempo) che attività esercitazionale sia guidata che autonoma (50% del tempo in aula informatica, data la disponibilità di computers individuali con precaricati i softwares open source utilizzati per la modellizzazione.

    Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Al termine della Unità verranno valutate:

    - la conoscenza teorica degli argomenti trattati, mediante un esame orale;
    - la capacità di applicare le conoscenze teoriche sia alle principali operatività di laboratorio (realizzazione di terreni, allestimento di colture di gameti) mediante prove pratiche reali e/o simulate.

    Autonomia di giudizio: Durante le lezioni pratiche svolte dallo studente sotto la guida del docente titolare dell’insegnamento, sia sottoforma di esercitazione individuale che di gruppo, verrà valutata la capacità dello studente di elaborare protocolli sperimentali, di applicarli correttamente, di raccoglierne ed analizzarne correttamente i dati. In particolare grande attenzione sarà posta al rigore metodologico ed alla capacità dello studente di trasformare un problema astratto in un quesito scientifico ed analizzarne correttamente, anche da un punto di vista statistico, l’esito.

    Abilità comunicative: L’abilità comunicativa dello studente viene valutata in modo specifico:

    - in itinere: grazie alla grande quantità di attività pratica guidata ed al favorevole rapporto docenti/studenti sarà possibile instaurare un continuo dialogo tra studenti e docente;
    - durante la prove di esame.
    In particolare verrà valutata la capacità di comunicare con un linguaggio scientifico e con rigore.

    Capacità di apprendimento: L’organizzazione del corso consentirà da una parte allo studente di verificare i propri saperi prima di passare alla Unità seguente, dall’altra al docente di modulare il carico didattico e l’approfondimento delle nozioni fornite in base alle necessità del singolo e della classe.

    La forte integrazione tra lezioni frontali ed attività pratica consente al docente di seguire in maniera individuale i singoli studenti così da poter far raggiungere il target formativo finale in modo uniforme ed adeguato ad un numero il più elevato possibile di studenti.

    Libri di testo

    • Albert-László Barabási, Network science, 2013.
    • Nicola Bernabò, Mauro Mattioli, Barbara Barboni, “A Systems Biology Approach to Understanding Male Infertility” In: Male Infertility, InTech, Rijeka, Croatia, 2012, www.intechopen.com

    MATERIALE DI APPROFONDIMENTO

    • Razani B, Woodman SE, Lisanti MP, Caveolae: From Cell Biology to Animal Physiology, PHARMACOLOGICAL REVIEWS, 54, 2002, 431-467, http://pharmrev.aspetjournals.org
    • Calder PC, Yaqoob P, Lipid Rafts-Composition, Characterization, and Controversies, The Journal of Nutrition, 137, 2007, 548-553, jn.nutrition.org
    • Daleke DL, Regulation of transbilayer plasma membrane phospholipid asymmetry, Journal of Lipid Research, 44, 2003, 233-242, http://www.jlr.org
    • Simons K, Toomre D, Lipid rafts and signal transduction, NATURE REVIEWS | MOLECULAR CELL BIOLOGY, 1, 2000, 21-41, www.nature.com/reviews/molcellbio
    • Sengupta P, Baird B, Holowka D, LIPID RAFTS, FLUID/FLUID PHASE SEPARATION, AND THEIR RELEVANCE TO PLASMA MEMBRANE STRUCTURE AND FUNCTION, Semin Cell Dev Biol, 18, 2007, 583-590.
    • Chen YA, Scheller RH, SNARE-MEDIATED MEMBRANE FUSION, NATURE REVIEWS | MOLECULAR CELL BIOLOGY, 2, 2001, 98-106, www.nature.com/reviews/molcellbio
    • Palffy-Muhoray P, The diverse world of liquid crystals, Physics Today, September, 2007, 54-60, www.physicstoday.org
    • Tsai PS, Garcia-Gil N, van Haeften T, Gadella BM, How Pig Sperm Prepares to Fertilize: Stable Acrosome Docking to the Plasma Membrane, PLOS ONE, 5, 2010, www.plosone.org
    • Visconti PE, Krapf D, de la Vega-Beltra´ JL, Acevedo JJ, Darszon A, Ion channels, phosphorylation and mammalian sperm capacitation, Asian Journal of Andrology, 13, 2011, 3095-15, www.nature.com/aja
    • Darszon A, Nishigaki T, Beltran C, Treviño CL, CALCIUM CHANNELS IN THE DEVELOPMENT, MATURATION, AND FUNCTION OF SPERMATOZOA, Physiol Rev, 91, 2011, 1305-1355, www.prv.org
    • Ren D, Xia J, Calcium Signaling Through CatSper Channels in Mammalian Fertilization, Physiology, 25, 2010, 165-175, http://physiologyonline.physiology.org/content/25/3/165.full.html
    • NAVARRO B, KIRICHOK Y, CHUNG JJ,  CLAPHAM DE, Ion channels that control fertility in mammalian spermatozoa, THE INTERNATIONAL JOURNAL OF DEVELOPMENTAL BIOLOGY, 52, 2008, 607-13, www.intjdevbiol.com
    • Suarez SS, Control of hyperactivation in sperm, Human Reproduction Update, 14, 2008, 647-657, http://humupd.oxfordjournals.org
    • Coy P, Garcıa-Vazquez FRA,  Visconti PE,  Aviles M, Roles of the oviduct in mammalian fertilization, REPRODUCTION, 144, 2012, 649-660, www.reproduction-online.org
    • Bernabò N, Saponaro I, Mattioli M, Barboni B, Signaling Strategy in Spermatozoa Activation of Sea Urchin, C. Elegans and Human: Three Different Players for the Same Melody, Journal of Bioengineering & Biomedical Sciences, S3:001, 2012, http://dx.doi.org/10.4172/2155-9538.S3-001
    • Bernabò N, Mattioli M, Barboni B, The spermatozoa caught in the net: the biological networks to study the male gametes post-ejaculatory life, BMC Systems Biology, 4, 2012, 87, http://www.biomedcentral.com/1752-0509/4/87
    • Bernabò N, Berardinelli P, Mauro A, Russo V, Lucidi P, Mattioli M, Barboni B, The role of actin in capacitation-related signaling: an in silico and in vitro study, BMC Systems Biology, 5, 2011, 47, http://www.biomedcentral.com/1752-0509/5/47
    • Bernabò N, Palestini P, Chiarini M, Maccarrone M, Mattioli M, Barboni B, Endocannabinoid-binding CB1 and TRPV1 receptors as modulators of sperm capacitation, Communicative & Integrative Biology, 5, 2012, 68-70, www.landesbioscience.com

    PROVE INTERMEDIE

  • Argomento 1

    • Argomento 2

      • Argomento 3

        • Video Freezing Dynamics of Water

          • Video Supercooled Water Ice Crystal Formation

            • tutorial Cytoscape 2.8.2 I

              • tutorial Cytoscape 2.8.2 II

                scelta del layout

                analisi della topologia della rete con Network Analyzer

                funzione Visualize Parameters 

                • tutorial Cytoscape 2.8.2 III

                  VizMapper

                  attributi 

                  • tutorial BioLayout Express 3D

                    BioLayout Express 3D

                    • tutorial Pathway Commons

                      accesso a banche dati on-line

                      esempio su come scaricare ed analizzare i dati da Pathway Commons

                      • rete random: The evolution of the G(n,p) random graph.