esercitazioni pratiche guidate per insegnanti · dalla Comunità Europea e in collaborazione con...

esercitazioni pratiche guidate per insegnanti

anno scolastico 2009/2010

Il Programma ISTSCUOLA

L’ IST, Istituto nazionale per la ricerca sul cancro di Genova è un ente di diritto pubblico riconosciuto dal 1978 Istituto di ricovero e cura a carattere scientifico (IRCCS) di rilevanza nazionale per la disciplina Oncologia, riconfermato con decreto del Ministero della Salute del 29 marzo 2005. L'Istituto è parte integrante del Servizio Sanitario Regionale, nel cui ambito svolge funzioni di alta specializzazione, operando in conformità agli obiettivi della programmazione regionale e partecipando al sistema di ricerca nazionale ed internazionale.

L’IST svolge, sulla base di progetti approvati dai Ministeri della Salute, dell’Università e Ricerca, dalla Comunità Europea e in collaborazione con Dipartimenti dell’Università di Genova, attività di educazione sanitaria e di informazione sulla ricerca in campo oncologico allo scopo di promuovere l’adozione di stili di vita corretti per la prevenzione dei tumori e per migliorare la diffusione della cultura scientifica, come auspicato dall’apposita Legge 6/2000. Nel tempo si è consolidato un trend di attività, costituita da seminari, esercitazioni e stage in laboratorio, che richiama una media annuale di 3000 studenti, oltre a molti insegnanti, appartenenti a scuole provenienti anche da altre regioni.

L’attività con le scuole mira a creare un collegamento tra i giovani e il mondo della ricerca biomedica sfruttando il potenziale di competenze e di contenuti complessi, che l’ IST, come Istituto a doppia valenza, ricerca e assistenza, è in grado di offrire per favorire future scelte di studi e professione degli studenti. Attraverso i giovani si vogliono inoltre coinvolgere insegnanti e genitori, fondamentali ed imprescindibili per un miglior recepimento dei messaggi di prevenzione e di educazione alla salute e per favorire orientamenti di studio superiori.

A partire dall’anno scolastico 2008/2009 sono state quindi introdotte in via sperimentale, a fianco alle aree di attività per studenti, attività orientate all’aggiornamento degli insegnanti delle scuole e sono stati privilegiati, proprio in sintonia con la natura sperimentale dell’IST, attività di aggiornamento pratico, rese possibili grazie alla presenza in istituto di un attrezzato laboratorio didattico, condiviso con l’Università degli Studi di Genova ed ubicato presso il centro congressi CBA d’Istituto, area didattica finalizzata alle attività di formazione e aggiornamento sanitario e della ricerca scientifica.

Con l’anno scolastico 2009/2010 ha così inizio una programmazione di “esercitazioni pratiche guidate” dedicate al personale insegnante delle scuole medie, sia inferiori che superiori.

www.istscuola.it

Indice Esercitazioni Pratiche Guidate

per insegnanti delle scuole secondarie di primo e secondo grado

• screening genetico • analisi delle proteine ed elettroforesi • come ci difendiamo dalle malattie • metodi colorimetrici in biochimica • le allergie alimentari • il ciclo vitale della cellula • il dna nel piatto • la fermentazione alcolica • col cavolo che studio il ph • amplificazione genica e ogm • un mondo di cloni: la pecora dolly e gli altri • estrazione della clorofilla e cromatografia • i colori dei metalli

Docenti: Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino Laboratorio di Sicurezza Alimentare - Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale Università degli studi di Genova

• animali transgenici e mutanti nello studio delle malattie neoplastiche e genetiche

Docenti: Michele Cilli, Marina Sanguineti, Fedetrica Piccardi Animal Facility - IST Genova

Ottavia Barbieri, Simonetta Astigiano Embriogenesi e Tumorigenesi su modelli animali - IST Genova

• esercitazioni pratiche con il microscopio

Docenti:Fiorella D'Anna

• individuazione del virus nel pelargonium

Docenti: Mariangela Miele Facoltà di Farmacia, Dipartimento di Scienze Farmaceutiche Università degli studi di Genova

• benzene in rete

Docenti: Federico Valerio, Mauro Pala Chimica Ambientale - IST Genova

SCREENING GENETICO

Docenti Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino

Laboratorio di Sicurezza Alimentare - Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale Università degli studi di Genova

In breve… MODALITA’ DI TRASMISSIONE DI UNA PATOLOGIA DEL SANGUE: IDENTIFICAZIONE DI SOGGETTI SANI, PORTATORI E MALATI ALL’INTERNO DI UN ALBERO GENEALOGICO

Programma • introduzione all’esercitazione • preparazione reazione di digestione enzimatica del plasmide • incubazione…………..lezione teorica: “genetica umana” • preparazione gel di agaroso • carica campioni su gel • elettroforesi………….. lezione teorica:“Enzimi di restrizione” • esercizi di genetica e discussione risultati

EPG 01/a.s.09/10

Destinato a: Scuole Medie Sup. Scuole Medie Inf. Scuole Elem.

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ANALISI DELLE PROTEINE ED ELETTROFORESI Docenti

Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino Laboratorio di Sicurezza Alimentare Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale

Università degli studi di Genova

In breve… LE TECNICHE DI LABORATORIO USATE IN DIAGNOSTICA E RICERCA

Programma GIORNO 1: • Introduzione all’esperienza • Pesata campioni ed allestimento lisi • Incubazione… Teoria “Estrazione proteica” • Allestimento curva per dosaggio proteico Bradford • Preparazione campioni per dosaggio, lettura allo spettrofotometro dei

campioni di BSA (curva standard) e dei campioni ignoti. • Preparazione gel casting e preparazione e polimerizzazione lower gel • Calcolo concentrazione campioni e diluizione per carica su gel • Preparazione e polimerizzazione upper gel GIORNO 2: • Carica campioni e inizio corsa elettroforetica • Elettroforesi ….. Teoria “Elettroforesi e Western Blot”. • Taglio dei gels in 2 parti e allestimento colorazioni Coomassie e

sandwich per blotting. • Blotting ………. Teoria “Wester Blot” con filmati didattici. • Fasi di incubazione con anticorpi, analisi di risultati: visualizzazione di

gels colorati con Coomassie , di nitrocellulose e di lastre fotografiche. • Analisi del risultato ottenuto dai diversi gruppi e test di verifica

dell’apprendimento e discussione.

EPG 01/a.s.09/10


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COME CI DIFENDIAMO DALLE MALATTIE Docenti



In breve… L’ANTIBIOGRAMMA, I BATTERI E LE CELLULE DEL SISTEMA IMMUNITARIO

Programma • Introduzione all’esperienza • Preparazione terreni di coltura e piastre per batteri • Solidificazione terreni ….. Teoria “Antibiotici”

• Semina di batteri in piastra, preparazione e posa di dischi con differenti concentrazione di antibiotico per test di inibizione crescita batterica

• Preparazione piastre per “i batteri sulle mani” e per “batteri sulle monete”

• Crescita batterica ……… Teoria “Il sistema immunitario”.

EPG 01/a.s.09/10


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METODI COLORIMETRICI IN BIOCHIMICA


Laboratorio di Sicurezza Alimentare Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale Università degli studi di Genova

In breve… LE REAZIONI COLORIMETRICHE PER RICERCARE COMPOSTI ALL’INTERNO DEGLI ALIMENTI

Programma • Introduzione all’esperienza

• Utilizzo di reagenti che consentono, attraverso una reazione colorimetrica, la determinazione componenti specifici in: • latte • succo di frutta • albume • glucosio • mela • amilasi (enzima)

• Reazione colorimetrica Teoria “Spettroscopia e dosaggi proteici”

• Allestimento curva standard con metodo Bradford, dosaggio proteico campioni ignoti (latte, albume)

• Lettura delle assorbanze degli standard e dei campioni, disegno retta di

taratura, determinazione concentrazione ignoti dei campioni per interpolazione sulla retta

• Verifica risultati dei gruppi Teoria “Proteine” • Test di verifica dell’apprendimento e discussione

EPG 01/a.s.09/10


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LE ALLERGIE ALIMENTARI



In breve… IDENTIFICAZIONE ALLERGENI ALIMENTARI TRAMITE TEST “ELISA”

Programma • Introduzione all’esperienza • Preparazione tampone di lavaggio e lavaggio piastre • Preparazione soluzione saturazione e aggiunta nei pozzetti • Incubazione Teoria “Allergie alimentari” • Lavaggi, preparazione ed aggiunta anticorpo primario • Incubazione Teoria “La diagnosi delle allergie alimentari“ • Lavaggi e aggiunta anticorpo secondario • Incubazione Test di verifica dell’apprendimento • Sviluppo e discussione dei risultati

EPG 01/a.s.09/10


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IL CICLO VITALE DELLA CELLULA



In breve… LA MITOSI E I TESSUTI VEGETALI Programma • Introduzione all’esperienza

• Pulizia vetrini ……… Teoria “ La cellula” • Preparazione vetrini con gli apici radicali di cipolla • Incubazione ………… Teoria “ La mitosi” • Preparazione vetrini tessuto vegetale (catafilli cipolla) • Visualizzazione di tutti i vetrini al microscopio • Gioco finale a gruppi, sul riconoscimento delle fasi della mitosi per la

verifica dell’apprendimento.

EPG 01/a.s.09/10


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IL DNA NEL PIATTO



In breve… IMPARIAMO A CONOSCERE E RICONOSCERE IL DNA! Programma • Introduzione all’esperienza

• Omogeneizzazione campione e lisi cellulare • Incubazione ………….. Teoria “Struttura ed estrazione del DNA” • Filtrazione, estrazione e visualizzazione del DNA. Gioco finale con

domande di verifica dell’apprendimento

EPG 01/a.s.09/10


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LA FERMENTAZIONE ALCOLICA



In breve… COME SI PUÒ EVIDENZIARE UN PROCESSO FERMENTATIVO

Programma • Introduzione all’esperienza • Allestimento provette per 1° metodo di determinazione della produzione

della CO2 • Allestimento provette e uso palloncini per 2° metodo determinazione

della CO2 • Incubazione …….. Teoria “La fermentazione alcolica” • Visualizzazione al microscopio di lieviti in gemmazione. Gioco finale

con domande di verifica dell’apprendimento

EPG 01/a.s.09/10


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COL CAVOLO CHE STUDIO IL pH



In breve… COME “FARSI IN CASA” DEI REAGENTI INDICATORI DI PH PER SAGGIARE L’ACIDITÀ E LA BASICITÀ DI CIÒ CHE CI CIRCONDA

Programma • Introduzione all’esperienza • Preparazione dei campioni da cui estrarre l’indicatore • Incubazione ………. Teoria “Il pH” • Allestimento esperimento per determinazione del pH di diverse sostanze

di uso comune (es. aceto, bicarbonato, succhi di frutta …) con indicatori estratti e cartine tornasole

• Test di verifica dell’apprendimento e discussione risultati

EPG 01/a.s.09/10


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AMPLIFICAZIONE GENICA E OGM Docenti



In breve… COME SI ANALIZZANO CAMPIONI ALIMENTARI PER LA RICERCA DI ORGANISMI GENETICAMENTE MODIFICATI (OGM)

Programma GIORNO 1 • Introduzione all’esperienza • Preparazione reagenti per lisi campioni con 2 diverse metodiche • Incubazione …………. Teoria “Estrazione del DNA” • Termine estrazione metodo 1 • Termine estrazione metodo 2 • Lettura assorbanza campioni allo spettrofotometro • Valutazione campioni … Teoria “OGM” • Preparazione campioni per PCR e discussione GIORNO 2 • Allestimento reazione PCR campioni e controlli • Reazione di amplificazione ………….. Teoria “La PCR • Preparazione gel di agaroso • Solidificazione gel ………………….. Teoria “Elettroforesi • Caricamento campioni sul gel e corsa elettroforetica • Risultati attesi, Test di verifica dell’apprendimento e discussione

EPG 01/a.s.09/10


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ANIMALI TRANSGENICI E MUTANTI NELLO STUDIO DELLE MALATTIE NEOPLASTICHE E GENETICHE

Docenti Michele Cilli, Marina Sanguineti, Fedetrica Piccardi

Animal Facility - IST Genova Ottavia Barbieri, Simonetta Astigiano

Embriogenesi e Tumorigenesi su modelli animali - IST Genova

Programma GIORNO 1 • Introduzione sui modelli animali (spontanei e indotti geneticamente); A

cosa servono? Come si ottengono? • La microiniezione - Tecniche di allevamento GIORNO 2 • Come si studiano? Come si tutela il benessere animale. Quali sono le

applicazioni in medicina? • Tecniche di studio del fenotipo - Terapie sperimentali

EPG 01/a.s.09/10


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ESERCITAZIONI PRATICHE CON IL MICROSCOPIO

Docente Fiorella D'Anna

Biologa Esperta in Istologia

In breve… IL MODULO COMPRENDE UNA PARTE TEORICA CHE ILLUSTRA LE CONOSCENZE DI BASE DELLA CELLULA ANIMALE E DELLA CELLULA VEGETALE E, SUCCESSIVAMENTE, UNA PARTE PRATICA DI COSTRUZIONE DI MODELLI DI CELLULA CON MATERIALI POVERI (ES. FORMATI DI PASTA SECCA). A RICHIESTA È ANCHE POSSIBILE CHIEDERE DI EFFETTUARE IL CELLULAGE, PERCORSO DIDATTICO TRA LA TEORIA E LA PRATICA, PER UN PRIMO APPROCCIO ALLA CONOSCENZA DELLA CELLULA

Programma • Introduzione all’esperienza • Descrizione delle caratteristiche morfologiche di cellule e tessuti

animali e vegetali. Allestimento di preparati biologici e osservazione contestuale degli stessi al microscopio ottico

• Cenni sulle tecniche di preparazione dei preparati istologici permanenti. Osservazione e descrizione di alcune sezioni di tessuti

• Osservazione approfondita con lo stereomicroscopio di vegetali, insetti e rocce

• Spazio dedicato alle domande e alla discussione di argomenti sollecitati dagli studenti

EPG 01/a.s.09/10


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INDIVIDUAZIONE DEL VIRUS NEL PELARGONIUM Docente

Mariangela Miele Facoltà di Farmacia, Dipartimento di Scienze Farmaceutiche


In breve… LE INFEZIONI VIRALI DELLA PIANTA NON SONO DANNOSE PER GLI ESSERI UMANI, PER QUESTO MOTIVO I VIRUS DELLA PIANTA SONO ADATTI PER FINI DIDATTICI. IL PROCESSO SI BASA SULLA FORMAZIONE DEL COMPLESSO SPECIFICO ANTIGENE-ANTICORPO. L’INFEZIONE DEI GERANI CAUSATA DAL VIRUS PFBV (PELARGONIUM FLOWERBREAK VIRUS) PUÒ DARE ORIGINE AD UNA INDESIDERATA COLORAZIONE DELLE FOGLIE. LE INFEZIONI VIRALI POSSONO ESSERE RICONOSCIUTE CON UN TEST ELISA (IL TEST ELISA È UTILIZZATO ANCHE PER INDIVIDUARE INFEZIONI VIRALI NEGLI ESSERI UMANI PER ES. ENCEFALITE O HIV). PER RENDERE VISIBILE IL COMPLESSO E QUINDI PER CONSENTIRE LA DIAGNOSI, GLI ANTICORPI DEVONO ESSERE MARCATI, CIÒ SI OTTIENE MEDIANTE IL LEGAME DI UN ANTICORPO AD UN ENZIMA. L’ENZIMA A SUA VOLTA REAGISCE CON UN SUBSTRATO CHE SI TRASFORMA IN UNA SOSTANZA COLORATA. LA COMPARSA DEL COLORE INDICA CHE IL TEST È POSITIVO, OVVERO INDICA LA PRESENZA DELL’ANTIGENE IN QUESTIONE, AD ESEMPIO, IL VIRUS.

EPG 01/a.s.09/10


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BENZENE IN RETE

Docenti

Federico Valerio, Mauro Pala Chimica Ambientale Dipartimento di Epidemiologia, Prevenzione e Funzioni Speciali

IST Genova

In breve… L’INQUINAMENTO DA BENZENE NELL’ARIA DELLE NOSTRE CITTÀ È DI GRANDE ATTUALITÀ, PER LA RILEVANZA SANITARIA DERIVANTE DALL’ESPOSIZIONE AD UN COMPOSTO CANCEROGENO E PER IL LIMITATO SUCCESSO DELLE NORMATIVE ENTRATE IN VIGORE PER LIMITARE L’ESPOSIZIONE DELLA POPOLAZIONE A QUESTO COMPOSTO. UN PARTICOLARE PROBLEMA ANCORA APERTO È L’ACCURATA CONOSCENZA DELLA DISTRIBUZIONE DEL BENZENE IN UN’AREA URBANA, SIA ALL’INTERNO CHE ALL’ESTERNO DELLE ABITAZIONI. QUESTA INFORMAZIONE PUÒ ESSERE ACQUISITA IN MODO RAPIDO E CAPILLARE, CON LA COLLABORAZIONE PARTECIPATA DI STUDENTI (SCUOLE MEDIE INFERIORI E SUPERIORI) CHE, NELL’AMBITO DI UN PROGETTO DIDATTICO SU CAUSE ED EFFETTI DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO, POTRANNO TRASFORMARE LE PROPRIE ABITAZIONI IN PUNTI DI MONITORAGGIO SPARSE SUL TERRITORIO. CIÒ È RESO POSSIBILE DALL’USO DI SEMPLICI CAMPIONATORI PORTATILI A DIFFUSIONE, CHE, AFFIDATI AGLI STUDENTI, SARANNO DA LORO COLLOCATI ALL’INTERNO E ALL’ESTERNO DELLE PROPRIE ABITAZIONI

EPG 01/a.s.09/10


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UN MONDO DI CLONI: LA PECORA DOLLY E GLI ALTRI



In breve… COSA SIGNIFICA CLONARE IN BIOLOGIA MOLECOLARE? VERRA’ AFFRONTATO UN TEMA DI GRANDE ATTUALITA: LA PRODUZIONE DEL DNA RICOMBINANTE. SARANNO PRESI IN ESAME I VETTORI DI CLONAGGIO E LA PRODUZIONE DI LIBRERIE DI ESPRESSIONE. OGNI GRUPPO DI LAVORO AMPLIFICHERA’ IL GENE DI INTERESSE CHE VERRA’ INSERITO IN UN VETTORE DI CLONAGGIO E FATTO ESPRIMERE IN OPPORTUNI OSPITI. IL GENE ACQUISITO CONFERIRA’ ALLA COLONIA BATTERICA UN NUOVO CARATTERE BEN VISIBILE

EPG 01/a.s.09/10


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ESTRAZIONE DELLA CLOROFILLA E CROMATOGRAFIA



In breve… LA CLOROFILLA ESTRATTA DALLE PIANTE PUÒ ESSERE UTILIZZATA PER ESPERIMENTI DI CROMATOGRAFIA, DOVE SI CERCHERÀ DI SEPARARE I DIVERSI PIGMENTI E DI METTERE IN EVIDENZA LA LORO FLUORESCENZA VERRANNO UTILIZZATI COMUNI SOLVENTI PER L’ESTRAZIONE DEI PIGMENTI CHE SI SEPARERANNO SU CARTA CROMATOGRAFICA E SARANNO VISIBILI AGLI UV

EPG 01/a.s.09/10


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I COLORI DEI METALLI



In breve… È UNA SEMPLICE ANALISI CHE CONSENTE DI VERIFICARE LA PRESENZA METALLI: METALLI ALCALINI, ALCALINO TERROSI E DI ALCUNI METALLI DI TRANSIZIONE. SI BASA SULL’EMISSIONE DI LUCE DI DETERMINATE FREQUENZE DA PARTE DEGLI ATOMI DI UN CAMPIONE E ECCITATI PER VIA TERMICA. I DIVERSI CAMPIONI CONFERIRANNO ALLA FIAMMA UN COLORE TIPICO, DAL QUALE DEDURRE IL METALLO PRESENTE.

EPG 01/a.s.09/10


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Istituto Nazionale per la Ricerca sul Cancro

Struttura Formazione e Aggiornamento – ECM Dirigente Responsabile: Dr.ssa Elisabetta Rovini

Dirigente Referente Scuole: Dott.ssa Alessandra Corda Largo R. Benzi 10 – 16132 Genova

tel.:010 5737340 Fax 010 5737537 e-mail: [email protected]

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