venerdì 29 agosto 2014

Student blogging challenge


Getting organized

Welcome to the organizational post for the 13th Student Blogging Challenge.
The first challenges will be published on September 14, 2014.
Registration forms for classes and students  have already been published. These were each on a separate post with a Google  form asking for certain information. Once you have registered as a class or student, you will be able to visit the participant pages which will be found in the header area of this blog as well as below here.
We will be having a badge again that can be added to your blog. Read this post by the Edublogs team about how to add the badge to your sidebar. Depending upon the blogging platform you use, the text box or image widget might have a different name.
Can visitors leave comments and read posts on your blog?
You might think they can but try this. Go to your blog but don’t login. Most of your visitors wont be logging in. Can they read your posts? Now try to leave a comment on a post. Can you leave a comment? If you cant read a post or comment without logging in, then neither can your visitors. Check with your teacher about the settings you might need to change.  This post from last September challenge shows how to change privacy settings on edublogs, kidblog and blogger platforms.
Are you on the student list only once? Are you on the correct list?
Each challenge we don’t always have enough mentors to cover all students registered, so please check that you’re only on the list once. The list is found in the header area on the challenge blog. This is where you go to visit other student or class blogs. If you are on there more than once or in the wrong age group, leave me a comment on that page giving me first name, age, URL and what is wrong and I will make corrections on the spreadsheet.
How are you going to know when the challenge is published each week?
One way of being notified straight away is to subscribe to the challenge blog. Just fill in the  subscribe by email widget at the top of the sidebar. An email will be sent to you as soon as I hit the publish button for a new post.
Is there a link to your class blog on your sidebar?
It is helpful for your visitors especially other teachers and your mentor, to have a link to your class blog on the sidebar of your blog. If using Edublogs, you might have a class blogs or class directory widget you can add to your sidebar. This will show your class blog and any other students blogs connected to the class blog.
Teachers using Edublogs, here is the post on how to set up class blogs. Using another blogging platform, then check out the Get Help section on the sidebar of the challenge blog. This is where I have links to user guides, videos etc for a variety of blogging platforms. If you know of some more links I could add there please let me know in a comment on this post.
Any chance of some teachers from your school being mentors for the challenge?
Maybe some teachers who might be interested in blogging wouldn’t mind being a mentor in this challenge. Mentors when registering, I will need your name and a way to contact you to send reminders such as an email address. The results from this form will not be published, but you will also be asked to write a short bio in the comment area of the registration post.
Finally, do we have a class which would like to run the challenge for one week?
This year I am hoping some classes will run one of the challenge weeks.  If your class would like to run the challenge for one week, please leave a comment mentioning the theme you would like to set challenges for eg global issues, history, my country, nature, and the date for it to be published. The journalism students from Cactus Canyon, Arizona ran one of the challenge weeks during the March challenges. Check it out here for an example of what can be done.
http://studentchallenge.edublogs.org/?utm_source=Edublogs&utm_campaign=ee0bf3994e-Edublogs_Weekly_8_28_14&utm_medium=email&utm_term=0_0417f70ab4-ee0bf3994e-81467518

Get your blog organized, have at least one interesting post written before the challenge starts, so any visitors will be able to leave a comment.

You have just over 2 weeks till the first challenge is published

BioTechniques - $500,000 for a New Method in science

BioTechniques - $500,000 for a New Method
New methods for imaging, analyzing, separating , and sequencing single cells have given a better glimpse into the lives of single cells. Still, very few methods exist for long-term monitoring of individual cells in situ. To fill this gap, the NIH SCAP announced a new “Follow That Cell” single cell analysis challenge, stating, “The ultimate goal is to develop new tools and methods that allow time-dependent measurements at the single cell level in a complex tissue environment to assess functional changes, provide information on the health status of a given cell, and help guide diagnosis and therapeutic treatments related to human disease states.”
The contest will run in two phases. The first, with a prize pool of $100,000 that may be split between up to 6 winning teams, is a “theoretical challenge,” meaning that only a written proposal is required. Proposals will be reviewed by panels of researchers prior to judging by the directors of the NIMH, NIBIB, and DPCPSI.
After tallying the results from Phase 1, entrants whose proposals score high enough will be invited to participate in Phase 2, the "Reduction to Practice Challenge." The prize pool for Phase 2 is $400,000, which will be split between a maximum of 2 winning teams. This phase requires data and documentation demonstrating the feasibility of the method proposed during Phase 1.
Winners and runners-up will also be recognized by the NIH Common Fund SCAP and invited to the Annual Single Cell Analysis Investigators Meeting in Rockville, MD in April.

martedì 5 agosto 2014

Domenica 3 agosto abbiamo fatto tappa a Barbarano, una piacevole scoperta
la piazzetta del Santuario si Leuca piccola del Belvedere, è un gioiello architettonico del Salento di una volta


  • "Santa Maria di Leuca del Belvedere fu costruito tra il 1685 e il 1709 dal barone Annibale Francesco Capace. Il complesso architettonico è situato lungo il tragitto che i pellegrini percorrevano per giungere al Santuario De Finibus Terrae di Santa Maria di Leuca. Conosciuto anche con il nome di Leuca Piccola, venne concepito come luogo di preghiera e di ristoro in quanto era dotato non solo di ambienti religiosi ma anche di locali destinati al riposo e al ristoro dei pellegrini e degli animali. I pellegrini che vi giungevano riposavano durante la notte nei sotterranei, appositamente scavati, per poi ripartire alla volta di Leuca alle prime luci dell'alba..."


il lato del Santuario, con piazzola di sosta, la chiesa, l'ingresso all'ipogeo e un carrubo per il fresco



discesa nell'ipogeo






luogo fresco per riposarsi dalla calura e per accedere ai tre pozzi, di cui due accessibili dal lato della chiesa e l'ultimo dal lato della locanda


interno della chiesetta del Belvedere

                                 angolo con confessionale

dalla chiesa si sale sul tetto coperto di canne e una malta rinforzata con frammenti di terracotta






l'altro lato lato del quadrilatero è occupato dal muro per l'arrivo dei cavalieri, con gl ianell iper attaccare i cavalli, i pozzi per l'acqua, e  la locanda, più edifici e corti di masseria per le mandrie (ancora in una stanza sono tenute galline)



teoria di aperture fenestrate all'interno del muro di discesa dei cavalieri di attracco dei cavalli





Infine, breve sosta a Patù, oltre la collina  che porta alla litoranea, per visitare Vereto, luogo di ritrovamenti messapici, con i cui lastroni megaliti è stato costruito il mausoleo delle Centopietre, con la chiesetta della Madonna di Vereto


giovedì 24 luglio 2014

breve visita in Austria

Dal 2 al 6 luglio ho visitato Salisburgo per una pausa dal lavoro ma anche per un convegno sugli RNA.
Ho soggiornato a Wals, un paese vicino all'aeroporto, alloggio che  ho trovato tramite AirB(and)B, un servizio di affittacamere online che gestisce una munitissimo numero di locatari sparsi per il mondo : il posto scelto era a 30 euro al giorno, e dispone di una mansarda grande due stanze, e di un bagno alla discesa delle scale fornito di doccia, lavatrice e asciugabiancheria, servito da due autobus che fanno la spola fino al dopo le 21 con la città. 
                                           panorama dalla finestra della mia mansarda
Arrivato da Bologna in treno, ho goduto del servizio e delle comodità, ho anche consumato un pasto (che ho provveduto a mettere nella borsa perchè a Innsbruck non c'era tempo per scendere dalla piattaforma).
(treni efficienti, senza ostacoli per disabili, con servizi per biciclette e nuove carrozze)
l convegno si svolgeva sulla collina, tra villette residenziali, presso l'hotel Saint Virgil (si legge Virghil), un istituto salutistico e religioso che fornisce una buona cucina, un ambiente tranquillo, filosofico e olistico,  nel verde
La mattina per i primi due giorni ho preso un autobus per arrivare a san Virghil, e al ritorno sono sceso a piedi.  Avendo imparato il percorso, il terzo giorno sono salito a piedi, investendo i 2,5 euro in un caffè sulla terrazza. La mattina presto il lungo fiume è animato da persone che fanno jogging e esercizi, oltre a chi cerca monete e oggetti preziosi con i metal detector (sedersi sugli argini come fanno i giovani nel pomeriggio comporta il rischio che le monete cadano dalle tasche).

Il costo della vita è rapportabile a quello di una nostra grande città, si riesce a mangiare ai chioschi o in posti a gestione familiare con 3,5 euro, esempio ho preso una vellulata di patate, un caffè e una fetta di torta alle mele per 7 euro.
Il mio padrone di casa, un ragazzone alto e sportivo, con cui mi sono intrattenuto a parlare una sera, e che ha lavorato diversi anni in Italia, come istruttore sportivo e cameriere a Rimini, e maestro di vela sul lago di Garda, ha detto che vanno una volta su tre a fare la spesa in Germania, rispetto a Salzburg è a pochi chilometri, (la mattina gli sms mi indicavano di essere sotto le linee dei provider tedeschi) e per molti prodotti c'è una differenza di un  euro, che sulla lista finale della spesa fa una bella differenza.
La sua passione è la montagna, passare un weekend in tenda con gli amici, organizzare salite sulle Alpi bavaresi e salisburghesi, il picco delle aquile di hitleriana memoria è a distanza di qualche ora. Purtroppo spesso il sabato c'è pioggia o maltempo, così si accontentano di escursioni più brevi. 
                                      particolare di una strada del ghetto, via dei Giudei
                                           alle spalle della piazza della città vecchia
                             con la casetta più stretta, costruita per colmare un vicolo tra due palazzi
                                    con la statua di San Florian, e la farmacia più antica
Senza parlare di tutti i riferimenti a Mozart, le piazze, alle case con targhe "qui ha abitato ...", al Flauto Magico e la piazza  Papageno, i ristoranti Pamina, i musei e l'auditorium di musica classica... tantissimi  luoghi
A me piacciono le piazze con i mercatini, e qui anche se più a livello di boutique dell'ortofrutta, si trovano tante verdure tipiche mitteleuropee, il cavolorapa, che si mangia sia fresco, affettato, che stufato  in umido e nelle minestre, la radice di prezzemolo, che dà un sapore particolare allo spezzatino e all'arrosto di carni miste con la panna acida, il rafano, che è aggiunto sia grattugiato che in forma di crema a wurstel, carne lessa di maiale, cotolette e wiener schnitzel. 
Una sosta  fruttuosa è stata al supermercato, mi sono rifornito di semi di cumino dolci e quelli più aromatici, adatti per cucinare i crauti, bacche di ginepro, pane di tipo tedesco, schwarz brot (al cumino).
Altra tappa in macelleria, a acquistare rauch schunken, la carne affumicata che si usa sia cruda che arrostita.
L'Austria è stata una seconda patria per mia madre, già operaia in fabbrica a Vienna a 18 anni, nel 44-45, vi sarebbe rimasta con il nonno non fosse stata la nonna a voler tornare  al paese a Dobrin. Vi è sempre tornata con entusiasmo, parla ancora bene il tedesco, ha nostalgia della cucina e dei dolci.
E' stato tutto un parlare a monosillabi, danke, nach, bitte, dato che il mio corso di tedesco risale alla seconda media, e ho perso l'uso dei verbi, ma l'inglese è lingua simile e compresa da tutti

   Targa commemorativa dello scienziato  fisco Doppler, nella piazza dedicata a Mozart

Ma tutto questo tempo non è stato dedicato solo a mangiare...
in sede di convegno, ho incontrato Corrado Spadafora, ora dirigente all'Istituto Superiore della Sanità, protagonista di uno dei temi più controversi nella ricerca, il trasferimento di materiale genetico non-self mediante spermatozoi e la produzione di animali modificati per la zootecnia. Come ci tiene a precisare, questo DNA estraneo (nella forma di un gene che rende le cellule fluorescenti) si può trovare in cellule a mosaico in vari  tessuti, ed è trasmissibile solo per 2-3 generazioni. Quindi è un metodo inadatto alle esigenze di modificare una razza animale per fini industriali o di ricerca (vedi post precedente, Marialuisa Lavitrano e i maiali modello di malattie genetiche e per la sperimentazione di farmaci). Invece, attualmente si occupa di espressione di elementi ripetuti di origine virale e retrotrasposoni in cellule embrionali e tumorali. Il suo obiettivo, riuscire a fare dei trials clinici con un farmaco inibitore della trascrittasi inversa (già in uso per la terapia anti-HIV) sui malati di tumore anche in presenza di metastasi. Infatti i suoi dati mostrano uno spiccato effetto inibente nei tumori trapiantati in topo.
Un caro amico, una brillante e vivace mente, è Guenther Kahl, Professore Emeritus alla Goethe University a Francoforte, e socio fondatore della GenXpro. Già settantenne, scrive libri e Enciclopedie di genomica, su SuperSAGE, Deep sequencing, Transcriptome profiling, l'ultimo dei quali in collaborazione con un collega tedesco al RIKEN, sulle metodiche di tagging (aggiunta di elementi di identificazione di frammenti di cDNA e Next generation sequencing. Il suo più bel complimento è l'aver detto nei nostri colloqui che non sono  monotematico, mente pensava che io mi occupassi solo di piante (legumi) e risposta agli stress. Una soddisfazione è quella di aver trovato altri contributori per uno special issue sugli RNA: signaling, structures and role in protein complexes, che uscirà su Research in Cell Biology a fine anno.

lunedì 14 luglio 2014

i virus: dal più piccolo al più grande

Al convegno di Salisburgo "DNA habitats and  its RNA inhabitants", detto anche "RNA Agents", si è parlato molto di virus.  Virus a DNA, ad RNA, a singolo filamento (filamento + e filamento copia), virus integrati nei genomi, virus silenti e virus che si replicano, elementi retrovirali e retrotrasposoni. Ci si è interrogati su cosi sia il virus, se un virus è un essere vivente  o no, come  un virus informatico. Virus che si replicano senza capside, oppure che sfruttano l'apparato genico dell'ospite per rivestirsi di proteine di membrana (envelope) e di condensazione e compattamento dell'acido nucleico. 
Ma quanto possono essere grandi i virus?
In microbiologia medica si studiano quelli di rilievo per la salute umana, il poxviridae, a cui appartiene il virus del vaiolo, hanno capsidi di 200 nm di diametro e 300 nm di lunghezza...
Il micrometro: 1 μm = 1 × 10-6 m.
 

L'ordine Megavirales racchiude i più complessi virus conosciuti, hanno un dsDNA molto grande, di 2.5 Megabasi nel Pandoravirus, che contiene fino a 1000 geni. Il mimivirus o APMV, infesta l'Acanthoameba, e potrebbe essere la causa di alcune forme di polmonite. I capsidi hanno dimensioni di 0.5 micrometri. 
Mimivirus.jpg

Il Marsigliavirus ha le dimensioni di 1.5 micrometri, contiene un DNA relativamente più piccolo, 600 kilobasi, ricco in adenine-timine (è stata proposta la definizione di virus nucleocitoplasmici a DNA grande (NCLDV)
Considerendo in paragone i Micoplasma, batteri Gram positivi, questi codificano per circa 500 geni, la metà dei Megavirales, e  in media un batterio possiede circa 5000 - 6000 geni
I retrovirus sono  virus che trascrivono l'RNA in DNA grazie alla trascrittasi inversa. Di questi si conoscono bene quelli coinvolti nelle infezioni come l'AIDS, l'HTLV, e nei tumori perchè alcuni oncogeni sono simili a geni virali come src del virus del sarcoma di Rous.  In genere nei tumori è stata misurata una elevata attività di trascrittasi inversa, e sequenze di origine virlae altamente ripetute, LINE-1, SINE, Alu, sono retrotrasposoni o elementi minimi di replicazione che dalle regioni ripetute ai loro bordi si riproducono tramite RNA piccoli e DNA copia delle stesse dimensioni. Mentre nelle cellule gametiche questi elementi sono fondamentali per iniziare la riprogrammazione epigenetica (metilazione del DNA, sintesi del  piwi-RNA,  nuovi marchi sugli istoni, ecc..) nei tumori questa sintesi deregolata è come un segnale di ripresa di una fase gametica o embrionale non richiesta). Farmaci a base di inibitori di trascrittasi inversa sono in grado di contenere la crescita tumorale e metastatica.
Un altro tipo di virus ad RNA a singolo filamento si trascrive il suo acido nucleico mediante una DNA polimerasi RNA dipendente, un esempio è dato dal virus che causa la febbre emorragica di Ebola
l'Ebolavirus appartiene ai Floriviridae, ragruppati nei Mononegavirales,

I virus hanno varie localizzazioni intracellulari, si motliplicano per lo più nei nuclei usufruendo degli enzimi cellulari, o si spostano in organelli per svolgere specifiche funzionalità.
Sono capaci di deragliare la specificità di enzimi cellulari, rendendoli capaci di modificare la loro natura da enzimi che utilizzano DNA come substrato e stampo, ad utilizzare e copiare RNA.
Inducono malattie tramite interazione diretta con fattori intracellulari.
Hanno RNA con attività catalitica, come ribozimi, dipendente da ioni magnesio (similmente agli introni di tipo I, autosplicing). Hanno bisogno di DNA ligasi, che in questo caso si adatta a funzionare come RNA ligasi.
Quanto possono essere piccoli i virus, e le loro forme senza capside, i viroidi?
si sono ridotti al minimo, come
I più piccoli virodi sono elementi di RNA essenziali, contengo pochissime basi, da 3900 basi fino alle sole 246 basi del viroide dell'avocado a macchia di sole (Avocado sunblotch viroid)
il potato spindle tuber viroid è un RNA strutturato , a forcina per capelli, che isolato mediante centrifugazione differenziale, e trasferito sulle piante induce la malattia. 
 molti organismi adattati a vivere a spese di forme superiori, forme intracellulari obbligate, come la clamidia di dimensioni di 0.5 micrometri. 

Esistono molti retrovirus endogeni (ERV), che ormai sono stabili nel genoma e hanno acquisito funzioni specifiche, di rewiring del genoma, dando alle cellule staminali la capacità di moltiplicarsi, la possibilità di eventi casuali di mutazione e evoluzione genica, e in alcune specie animali, come le pecore, i betaretrovirus sono presenti in forme non patogeniche, che partecipano allo sviluppo e morfogenesi della placenta, a altri come JSRV che incide sulla formazione di tumori del polmone. 

Esistono poi virus che hanno acquisito dai loro ospiti geni per proteine che diventano funzionali alla moltiplicazione e diffusione del virus. Altri virus si sono evoluti da elementi non-genomici autopropaganti, come i plasmidi che trasmettono geni di resistenza agli antibiotici.

  • The retrovirus HERVH is a long noncoding RNA required for human embryonic stem cell identity pp 423 - 425. Xinyi Lu et al. doi:10.1038/nsmb.2799
  • Human endogenous retrovirus subfamily H (HERVH) is a class of  transposable elements expressed preferentially in human embryonic  stem cells (hESCs). A new study now shows that the long terminal repeats of HERVH function as enhancers and that HERVH is a nuclear  long noncoding RNA required to maintain hESC identity.
  • Long terminal repeats (LTRs) of HERVH function as enhancers. HERVH is required to maintain hESC identity. Furthermore, HERVH is associated with OCT4, coactivators and Mediator subunits. Together, these results uncover a new role of species-specific transposable elements in hESCs.




venerdì 11 luglio 2014

Colorno e dintorni

Ecco un breve riassunto di cose fatte o ricordate mentre ero in viaggio a fine giugno...
alla reggia ducale ho ritirato un depliant della provincia, sui castelli di Parma e Piacenza...
la visita al parco della reggia mentre in serata era prevista una serata all'aperto , con opera ....
la vista della facciata interna della reggia, con dedica a Maria Luigia...
chi si ricorda del film di Bellocchio "I pugni in tasca", si ricorda anche  che i primi timidi tentativi di liberalizzazione degli ospedali psichiatrici, con Basaglia, sono stati fatti proprio a Colorno, negli edifici adiacenti al parco ducale, che ancora resistono all'incuria...


nel 1977 avevo appena finito il militare, era fine estate, i pochi contatti in paese erano un infermiere, cui avevo regalato un libro su Bonaventura Durruti, gli anarchici e la guerra di Spagna, andavo a trovare i ricoverati, uno pensava che fuori fosse ancora presidente Saragat, una donna chiedeva sempre dei caffè, un paziente più loquace raccontava delle sue uscite e delle sue ricadute, di angosce e bisogno di protezione...
In piazza, ho visitato il caffè Illy, ha un altro nome ma è stato pubblicizzato per l'incontro di campagna elettorale con Elly Schlein
Adesso c'è un pub, nascosto dentro un cortile, che ha buone birre, e mi ha lasciato usare internet, erano le 18, apparecchiavano taglieri di salumi affettati come aperitivo... (grande tradizione ,anche da Giovanni Serra si faceva sfoggio di salumi per accompagnare i discorsi)
abbiamo incontrato la signora Poli, che si è fatta in quattro per la mamma per molti anni, fino a quando si è ritirata in pensionato e poi è morta.. dice, adesso che pensavamo di goderci qualche viaggio, il marito non sta bene... ci ha parlato si uno zio, Licurgo, e dei suoi 11 fratelli...
strani nomi a Colorno, c'è una lapide al cimitero di Cavalca Oriente, di un Felice Sereni, gestore di pompe funebri, una Signora Ebe, atmosfere felliniane...
Il treno come ideale di viaggio... come ricchezza di paesaggio....
campagne bolognesi di campi ricchi di balle di fieno... campagne veronesi rigogliose di verde..
paesaggi dal finestrino, i monti del trentino sono rocciosi, come scolpiti da seghe potenti, ricordano le cave di pietra salentine, mentre le rocce più a nord sono basaltiche, ricoperte da pini, più si sale in Tirolo più ci sono alberi...
ricordo i viaggi di fine anni '60, i cambi di treno a Vienna, di corsa verso la stazione nord, per prendere il Vindebona  in direzione Praga, bello, nuovo, con la carrozza ristorante e un profumo di piatti cechi,
seguito nei primi anni '70 da viaggi in auto, con soste a metà strada, dormendo in auto,  notti con tappeti di stelle a Salisburgo, e le campagne ordinate, ricche, degli austriaci,  pulite e ben tenute, le case e i giardini, idee di benessere e lavoro sodo...
Treno come libertà e come avventura, il primo viaggio vero, lungo, da solo, fino ad Amsterdam, lungo il traforo del Sempione, a Stresa di notte lungo il lago Maggiore lato est, odore della notte, di estate, di ferie le prime frutto di un lavoro con tanto di cedolino dello stipendio... Inter-rail per giovani al di sotto di 26 anni, usato solo 15 giorni, Francia e Spagna e ostelli, e tante facce, discorsi, impressioni...e  voglia di cambiamento.
Il treno come aggregatore sociale, per scambiare informazioni e simpatizzare, mamme con bambini, coetanei, persone con il biglietto elettronico ma che il controllore rimprovera perchè oltre confine il sistema cambia, e al ritorno non potranno farselo validare perchè il codice è diverso...  il treno notturno, cuccette a 4 con acqua e al mattino un giornale, forse anche un caffè della macchinetta, persone che hanno una destinazione comune, "e di dove sei" "e anche noi" " noi invece dobbiamo arrivare a".
l'ultimo albero rimasto sui binari della stazione di Bologna

venerdì 20 giugno 2014

Conclusione degli stages con gli studenti di liceo

Dopo la pausa primaverile, le attività extracurriculari degli studenti del quarto anno sono riprese a maggio, per finire a giugno a lezioni concluse, per un totale di 4 settimane, e 100 ore presso il laboratorio. Ecco una sintesi delle attività trattate.

Presentazioni powerpoint e attività finali

Memoria degli stress, epigenetica e modificazioni post-traduzionali
Il mantenimento di marcatori epigenetici (marcature su istoni), microRNA e DNA metilato si può trasmettere nella progenie e da un anno all’altro rende la pianta meno sensibile a nuovi stress
Anche RNA lunghi svolgono un ruolo importante nel controllo dell’eucromatina, formando strutture leganti complessi repressivi e enzimi modificanti. In particolare il controllo della vernalizzazione è regolato da questi complessi, che scompaiono in primavera permettendo l’aumento di FLC, Flowering Locus C, che viaggia verso l’estremità dei rami e attiva la produzione dei fiori.
Nei legumi, piante modello come l’erba medica e piante di importanza alimentare come il cece sono state studiate varietà sensibili e resistenti a stress salino e idrico. Nelle radici delle varietà resistenti si produce più acido jasmonico e in tempi rapidi. La qualità “attivazione precoce” nelle radici è misurabile ed è stata dimostrata sui geni responsabili con primers specifici e con amplificazione PCR (reazione polimerasica a catena). Abbiamo presentato i nostri risultati sull'importanza di una attivazione precoce della biosintesi di acido jasmonico, con alcune nuove pubblicazioni sul ruolo dell'ossido nitrico, catalizzatore di attività enzimatiche e di fattori di trascrizione importanti in questo pathway, e  dell'acido abscissico, attivatore di microRNAs, di enzimi modificanti gli istoni, e regolatore dello stato metilato del DNA, nella memoria degli stress.

Attività svolte nello stage:

Modulo 1.             Il suolo: composizione chimica, proprietà, cicli degli elementi, compostaggio, Interazione radice- suolo, Interazione pianta-batteri e funghi, ormoni, priming chimico e modulazione delle vie di segnale di ormoni: Acido Jasmonico, Acido Salicilico, Etilene, Auxina. Valutazione di prove sperimentali in campo per misurare effetto di diversi fertilizzanti organici. Valutazioni della quantità e resa di raccolti comparando l’applicazione di fertilizzante organico liquido, letame animale, biomasse vegetali rivoltate nel suolo, su diverse tipologie di raccolto: grano tenero, legumi, patate, mais, diversa richiesta di azoto, potassio e fosforo.
Modulo 2.             L’ambiente e le piante: introduzione al problema, Interazione pianta-ambiente, cambiamenti climatici, anidride carbonica, stress ambientali, radici di varietà resistenti e produzione di Acido Jasmonico in tempi rapidissimi attivano segnali di adattamento. Interazione con segnali dipendenti da Acido Abscissico. Caratteri favorevoli a resistenza a stress: apparato radicale lungo e sviluppato; precocità della fioritura.
Modulo 3.             adattamento e memoria degli stress, patrimonio genetico e differenze varietali, epigenetica e memoria degli stress, modificazioni post-traduzionali delle proteine, marcatura di istoni e accessibilità della cromatina, complessi di repressione dell’espressione genica, non-coding RNA nel controllo della vernalizzazione e della fioritura.
Modulo 4.             Specie vegetali selvatiche e coltivate. Adattamento varietale a differenti condizioni ambientali. Solanaceae: patata, pomodoro, peperone. Varietà di fenotipi nelle specie coltivate e differenze tra varietà selvatiche e coltivate. Solanum tuberosum: patate gialle, rosse, variabilità nella resistenza a malattie fungine (carestia irlandese e nuovi incroci); Solanum lycopersicum: pomodoro con varia forma e consistenza, San Marzano, Pachino, estivo e invernale; sensibilità a malattie virali. Capsicum annuum, C. baccatum, C. frutescens, C. cinense e C. pubescens: peperoncini e contenuto differente in capsaicina e pirazina, organi di sintesi, molecole coinvolte nella piccantezza e nella aromaticità. Il cacao: due varietà principali e un incrocio tra queste all’origine di tutta la produzione di cioccolato. Espressione di caratteri varietali: Vite: uva da tavola, da vino rosso e bianco, tannini, resistenza a funghi e patogeni: incrocio con vite americana. Petunia: variabilità dei colori nei fiori legata a fattori di trascrizione che attivano la sintesi dei pigmenti (antociani), effetto variegato, silenziamento genico e RNA interferenza.. Mais. Geni saltatori: variabilità del colore dei chicchi di mais e mobilità dei retrotrasposoni, elementi di DNA di origine virale.
Modulo 5.             I polisaccaridi, zuccheri complessi. Studio di idrolisi di amido di patata (Buccia e polpa, a diverso contenuto di amilopectine); Idrolisi acida con acido cloridrico al 5%; Idrolisi basica con idrossido di sodio al 5%. Quantificazione degli zuccheri liberi (kit enzimatico) e del precipitato insolubile (portato a secco, pesatura con bilancia). Applicazione di zuccheri solubili nei terreni di crescita di batteri, valutazione velocità di crescita.
Modulo 6.             Nutrizione: proteine come fonte di amminoacidi essenziali e non. Meccanismo di attività delle proteasi. Riconoscimento dei siti di taglio. Proteasi nella digestione animale. Proteasi nella produzione di cagliata, industria casearia. Proteasi e inibitori delle proteasi nella coagulazione del sangue. Inibitori di proteasi nei legumi e necessità di cottura per denaturarli. Proteasi i inibitori delle proteasi nel seme, e ruolo nella germinazione. Proteasi fungine e batteriche e difesa da parte delle piante con inibitori di proteasi e galatturonasi.
Modulo 7.             Chimica in cucina. Nutrizione e fattori anti-nutrizionali. Vitamine complessate. Niacina nella farina di mais. Preparazione della farina per idrolisi alcalina libera niacina nella tortilla messicana. Polenta e carenza di niacina (vit. PP, previene pellagra). Biotina e albume, effetto denaturante della cottura sui fattori anti-nutrizionali. Additivi chimici. Emulsionanti, lecitine e maionese. Ciclodestrine con cavità interna che stabilizza molecole tendenti ad ossidarsi (carotenoidi, tocoferoli), uso nelle bevande e nelle salse. Addensanti e gelificanti: gelatina, agar, carragenani, farina di carrube. Potere calorico di lipidi, proteine e zuccheri. Dose giornaliera raccomandata. Stabilizzanti e conservanti: nisina, acido sorbico, pH acido. Coloranti alimentari: antociani, flavonoidi.
Modulo 8.             Laboratorio di Elettromagnetismo: spettro elettromagnetico, onde radio, etichette per identificazione in RadioFrequenza (RFID), tracciabilità delle produzioni industriali, Metamateriali e indossabilità di sensori, Pace-Makers. Visite guidate. Orto Botanico, e riconoscimento di piante aromatiche e alberi da frutta locali. Museo dell’Ambiente: fossili di varie epoche preistoriche, dal Cretaceo, circa 60 milioni di anni fa, nella pietra dura, chianche; e nel carparo, pietra leccese più morbida e porosa, più recente. 

Esperimenti pratici in laboratorio
Misure sperimentali ed analisi dati. Siero di latte: piastramento su agar per conta batterica totale, e su terreni specifici per batteri lattici, preparati al momento. Dopo due giorni hanno contato le colonie, e comparato i risultati ottenuti da ognuno facendo la media delle conte batteriche (variabilità originata da possibili errori di prelievo dei volumi)

Attività pratiche
Biologia molecolare
Allestimento di reazione di Amplificazione del DNA. 
PCR, Reazione polimerasica a catena, Polymerase Chain Reaction) in tubi eppendorf da 0,2 ml in Termociclatore. Taq Polimerasi enzima termotollerante, lavora a 72° C. Diluizione di DNA a concentrazione nota, aggiunta di soluzione salina tampone, nucleotidi ATP, CTP, TTP; GTP, i primers, corte sequenze di DNA a singlo filamento specifiche per il gene d interesse, la Taq polimerasi, in un volume finale di 30 microlitri. Termociclatore e programma di impostazione delle temperature: allineamento dei primers (55° C); estensione del filamento 72° C; denaturazione del DNA 94° C. Preparazione del Gel di agarosio: Ogni studente ha caricato con pipettatore 10 microlitri di campione mischiato con soluzione di  maggiore densità (con glicerolo e colorante) in un pozzetto del gel. Corsa elettroforetica a corrente e voltaggio costante – migrazione dei campioni visualizzata dalla presenza del colorante. Visualizzazione del DNA sul gel al trans-illuminatore (UV), acquisizione dell’immagine.
Messa a punto di saggio di attività proteasica.
Ogni studente ha preparato la propria provetta e aggiunto volumi differenti di pepsina, substrato (1: azocaseina per la lettura allo spettrofotometro e 2: caseine per la corsa su gel di acrilammide) e una soluzione tampone a pH 2.
1. Determinazione della densità ottica della soluzione contenente proteasi (pepsina) ed azocaseina.
Letture allo Spettrofotometro: durante la digestione gruppo azo viene eliminato, la colorazione arancione diminuisce con una correlazione proporzionale all’attività della proteasi.
2. Caseine incubate con pepsina. Separazione delle proteine mediante elettroforesi su gel di acrilammide (SDS-PAGE); colorazione delle bande proteiche con Blue Coomassie, meno sensibile, e con nitrato di argento. Le caseine si sono colorate con nitrato di argento, con una stima di concentrazione pari a 5 nanogrammi. Il controllo di caseine colorato con Blue Comassie corrisponde a 50 nanogrammi

 Sperimentazioni  biochimiche
Studio di idrolisi di amido di patata 
Siamo partiti da buccia e polpa, a diverso contenuto di amilopectine. Idrolisi acida con acido cloridrico al 5%; Idrolisi basica con idrossido di sodio al 5%; Quantificazione degli zuccheri liberi (kit enzimatico) e del precipitato insolubile (bilancia). Applicazione degli zuccheri solubili in terreno di crescita di batteri, valutazione velocità di crescita

Estrazione di oli, composti lipidici carotenoidi e tocoferoli da tessuti vegetali (oliva, germe di grano, semi di zucca)  
Recupero della fase oleosa nel solvente più adatto (etanolo, metanolo, esano): purificazione per evaporazione del solvente mediante evaporatore rotante. 
Studio della stabilità nel tempo, valutazione della ossidazione di lipidi e carotene. Stabilizzazione mediante ciclodestrine (anelli circolari di polisaccaridi a 7 unità, con dimensione della cavità adatta a lipidi di piccola e media dimensione). Utilizzo industriale delle ciclodestrine: in bevande, deodoranti, salse, ecc…
Visualizzazione delle separazioni dei composti lipidici mediante cromatografia liquida HPLC su colonna idrofobica e capillari ad alta pressione (High Performance Liquid Chromatography). Principi di visualizzazione dei picchi sulla base di assorbanza nel visibile e nell’UV con luce monocromatica (210 nm, 280 nm, 340 nm, 450 nm)

 Diario di bordo

Ad ogni fase di avanzamento delle esperienze, è seguita la verifica del processo di apprendimento e discussione. Gli studenti hanno documentato i vari metodi, le analisi e i risultati ottenuti mediante foto, materiale acquisito da libri e diapositive fornito dai tutor e discusso con i tutor il significato e le ragioni alla base delle tecniche messe in pratica e delle dimostrazioni svolte. 
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