Aspetti sintetici nella preparazione di biomolecole e biomolecole applicate allo studio di sistemi biologici

Il corso è finalizzato all'apprendimento da parte dello studente di conoscenze integrate di tipo chimico e biochimico delle principali classi di biomolecole naturali e di loro analoghi modificati per applicazioni in campo chimico e biotecnologico.
Nel Modulo 1 particolare attenzione verrà quindi dedicata alla chimica dei peptidi, degli acidi nucleici, dei carboidrati e dei loro analoghi modificati. Verranno introdotte le principali strategie di sintesi e di purificazione, nonché le metodologie di studio degli aspetti conformazionali utilizzando sia l'approccio computazionale sia tecniche spettroscopiche. Saranno presentate le tecniche per lo studio delle interazioni delle macromolecole con i rispettivi target biologici e delle macromolecole tra di loro, a dar luogo ad assemblati supramolecolari.
Il Modulo 2 fornirà una conoscenza dei principi che stanno alla base dell'utilizzo di biomolecole (principalmente biopolimeri, quali acidi nucleici e proteine, e lipidi) nello studio dei sistemi biologici e illustrerà metodi applicati alla predizione delle caratteristiche e delle proprietà delle biomolecole, al fine di comprendere le funzioni di queste nei complessi sistemi biologici e il loro impiego come strumenti in grado di modulare e caratterizzare i network in cui sono coinvolte. Inoltre, il seguente Modulo consentirà di acquisire nozioni relative allo sviluppo di alcune tecnologie che, utilizzando organismi viventi o loro componenti, permettono di ottenere prodotti naturali e modificati terapeuticamente utili.

Al termine del corso gli studenti dovrebbero essere in grado di comprendere in modo più approfondito ed adeguato la struttura e la funzione delle principali molecole biologiche e della loro capacità di coordinarsi tra loro nei sistemi biologici; applicare i principi della chimica sintetica alla preparazione di biomolecole; comprendere i concetti di base dell' assembly supramolecolare. Avranno inoltre acquisito una conoscenza base delle caratteristiche dei nanomateriali a base peptidica, delle applicazioni diagnostiche e terapeutiche degli oligonucleotidi e lipidi sintetici modificati.
Possiederanno la capacità di presentare le proprie conoscenze in modo chiaro e ordinato, con un linguaggio scientifico appropriato e con argomentazioni rigorose.