Programma Corso Biotecnologie - MUSE

CORSO DI FORMAZIONE E AGGIORNAMENTO
A.S. 2013/2014
BIOTECNOLOGIE A COLORI
In collaborazione con l’Università degli Studi di Trento e il Centro per la Biologia Integrata (CIBIO)
Presentazione
A seguito del riordino del secondo ciclo di istruzione, l’asse culturale scientifico ha assunto una nuova
configurazione, più rispondente al ruolo della scienza e più coerente con le indicazioni europee. Le scienze
rappresentano un’opportunità fondamentale per lo sviluppo della cittadinanza scientifica e la scuola ha
delineato più chiaramente l’obiettivo di favorire nello studente la maturazione della consapevolezza critica
dei rapporti tra scienza e società. La strutturazione delle conoscenze avviene anche attraverso
approfondimenti di carattere disciplinare, con valore orientativo, soprattutto per le classi degli ultimi anni
delle Scuole Superiori. In tale prospettiva, assume un significato importante l’integrazione con temi
scientifici di assoluta contemporaneità e il collegamento con musei scientifici, università, enti di ricerca e
imprese.
Il Museo delle Scienze ha colto questa nuova esigenza del mondo scolastico e, in collaborazione con
l’Università degli Studi di Trento e il Centro per la Biologia Integrata CIBIO e con la partecipazione di
CusMiBio – Università degli Studi di Milano, Università degli Studi di Padova e Bio Soil Expert di
Rovereto, si è fatto promotore del Corso di aggiornamento “Biotecnologie a colori” dedicato agli insegnanti
delle scuole secondarie di II grado.
Il corso, basato sull’approccio teorico-pratico, propone un aggiornamento sul progresso scientifico raggiunto
con lo studio delle funzioni biomolecolari e dei possibili impieghi in ambito biotecnologico. A scala globale,
i ritrovati delle scienze biomolecolari e le tecniche più innovative di manipolazione genetica generano, a
ritmi incessanti, nuove soluzioni e prodotti biotecnologici in campi diversi, come ad esempio quello
alimentare, ambientale o energetico, incluse le soluzioni terapeutiche. Grazie agli interventi di ricercatori
universitari e di esperti di aziende del biotech, gli insegnanti saranno coinvolti nei risultati e nelle nuove
prospettive della ricerca in ambito biotecnologico. Potranno inoltre partecipare ad attività pratiche ed
esperimenti di biotecnologie progettati dallo staff educativo del MUSE e spendibili nella realtà scolastica.
Il corso comprende attività formative che permettono di trasmettere ai corsisti proposte variegate di
argomenti propri di vari ambiti biotecnologici, tra i più attuali dal punto di vista della ricerca e dei risvolti
applicativi e sociali, tra cui:
-gli strumenti idonei per approfondire il tema della domesticazione delle piante coltivate ed analizzare
i rischi realistici e i benefici attuali legati alle piante coltivate prodotte con le moderne biotecnologie;
-la testimonianza della ricerca e produzione nel campo del biotech ambientale anche a livello aziendale;
-i fondamenti concettuali e gli aggiornamenti necessari per comprendere gli sviluppi più recenti della
biologia delle cellule staminali e delle loro possibili applicazioni terapeutiche;
-esempi di attività laboratoriale da poter trasferire in classe.
Fra i vari obiettivi vi è anche quello di fornire ai docenti strumenti aggiuntivi che possano supportarli nel
delicato e importante ruolo che ricoprono nella fase dell’”orientamento” degli studenti, durante gli ultimi
anni di scuola, aumentando l’interesse per la Biologia in generale e le Biotecnologie in particolare.
Percorso di formazione:
Il corso prevede 18 ore di aggiornamento totali, suddivise in 10,50 ore di lezione teorica e 6 ore di
laboratorio più 1,50 ore di visita guidata “Storia ed evoluzione della vita + galleria del DNA” nelle sale
espositive permanenti del MUSE. Per i dettagli, si veda il programma.
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PROGRAMMA
Data
TEORIA 1
Venerdì
11/04/2014
dalle
9.00
alle
13.00
Sede di svolgimento e argomento
Sala Conferenze MUSE (piano -1)
Seminari
Le biotecnologie vegetali
9:00
11.15
Piero Morandini,
"OGM nuovi ed antichi: la storia delle piante
Dipartimento di
coltivate dal neolitico all'ingegneria genetica".
Vengono affrontati i concetti importanti delle Bioscienze,
biotecnologie
vegetali
e
della
modifica Università degli
genetica delle piante coltivate rispetto a quelle Studi di Milano
selvatiche. Si affrontano più gli aspetti applicativi che
le tecniche e si fanno accenni su come vengono
sviluppate le varietà vegetali oggi.
11.15
11.30
Pausa
11.30
13.00
La costruzione della cittadinanza scientifica: il caso Lucia Martinelli –Area
Scienza e Società,
degli alimenti geneticamente modificati
A 30 anni dalla produzione delle prime piante MUSE
transgeniche, opinioni di dissenso o consenso più
complesse di mere attitudini di preferenza o rifiuto
verso gli alimenti geneticamente modificati in sé,
hanno via via sostituito le aspettative entusiastiche
inizialmente
intraviste
nell’era
biotech.
Un’approfondita conoscenza delle problematiche che
accompagnano il trasferimento delle nuove
tecnologie dal laboratorio nelle nostre vite risulta
necessaria per formare la capacità critica con cui
analizzare l’impatto dell’innovazione sulla società e
divenire attori protagonisti delle scelte che
l’innovazione scientifica ci propone.
14.30
17.30
Laboratorio Rosalind Franklin (piano +1)
Attività di laboratorio
4 ore
LAB 1
Venerdì
11/04/2014
3 ore
Relatori
Staff Educatori MUSE
Lo Sherlock Holmes del DNA
Il laboratorio didattico offre l’opportunità di
procedere all’identificazione di OGM negli alimenti.
Il DNA viene isolato da campioni alimentari e alcune
sequenze target di DNA esogeno (parte di un gene o
di un promotore) vengono ricercate attraverso la
tecnica della reazione di polimerizzazione a catena PCR (Polymerase Chain Reaction). I prodotti
dell’amplificazione vengono visualizzati su un gel di
agarosio tramite elettroforesi.
2
LAB 2
Sabato
12/04/2014
9.00
12.00
Staff Educatori MUSE
E.coLight. Entra in laboratorio e crea anche tu la
tua bio-luce!
Il laboratorio didattico rientra in una branca in via di
sviluppo delle Biotecnologie: la Biologia Sintetica,
volta a creare nuovi sistemi biologici, servendosi sia
di molecole sintetizzate sia di molecole/organismi
naturali.
L’esperimento
E.coLight
consiste
nell’utilizzare
il
batterio
Escherichia
coli
ingegnerizzato per fargli esprimere un gene che
normalmente non esprime: il gene LUX. Questo gene
è espresso in un batterio marino che vive in simbiosi
con vari animali quali ad esempio le seppie. Tramite
il metodo di induzione con varie concentrazioni di
arabinosio è possibile valutare qualitativamente
l’espressione della proteina lux in E.coli. Il risultato
finale è una bio-lampadina la cui luminescenza è per
l’appunto indotta nel batterio.
3 ore
TEORIA 2
Sabato
12/04/2014
Laboratorio Rosalind Franklin (piano +1)
Attività di laboratorio
14.00
18.00
Sala Conferenze MUSE (piano -1)
Seminari
Le biotecnologie industriali
14:00
16.15
Ottimizzazione biotecnologica di alghe unicellulari
per la produzione di biocombustibili.
Il 96% dell’energia utilizzata attualmente per il
trasporto deriva dal petrolio. Le evidenti
problematiche economiche ed ambientali legate
all’utilizzo di fonti fossili determinano la
fondamentale necessità di sviluppare nuovi sistemi di
produzione di energia. Tra le diverse alternative
possibili in via di sviluppo c’è l’utilizzo di biomassa
vegetale per la produzione di combustibili quali
bioetanolo e biodiesel.
In questo contesto è di grande interesse la possibilità
di sfruttare alghe unicellulari per la produzione di
biocombustibili. Nonostante il potenziale di questi
organismi sia ormai evidente alla comunità
scientifica, infatti, il loro pieno sfruttamento richiede
ancora un importante sforzo di ricerca. In particolare
è indispensabile utilizzare approcci biotecnologici per
migliorare geneticamente le specie algali e
ottimizzare la loro produttività.
4 ore
16.15
16.30
Pausa
16.30
18.00
Bio Soil Expert: il caso di un’azienda di
biotecnologie al servizio dell’ambiente
La testimonianza di un’azienda che ha alla base anni
di studio nel mondo delle biotecnologie, che ancora
investe in ricerca, sostenuta dalla passione per
l’ambiente e la tecnologia sostenibile. Bio Soil
Expert ha sviluppato un insieme di prodotti,
consistenti principalmente in specie vegetali
consorziate a specifici microrganismi del suolo, che
trovano applicazione in differenti settori come: il
Tomas Morosinotto,
Dipartimento
di
Biologia, Università
degli
Studi
di
Padova
Paolo Campostrini,
Alberto Ferrarese,
Andrea Zerminiani,
Bio Soil Expert Rovereto
3
controllo e la prevenzione del dissesto idrogeologico;
la bonifica biologica applicata ai siti contaminati; la
realizzazione di fasce tampone con l’utilizzo di radici
filtranti.
TEORIA 3
Domenica
13/04/2014
9.00
13.00
Sala Conferenze MUSE (piano -1)
Seminario
Le biotecnologie mediche
4 ore
9:00
11.15
Stato dell’arte sulla ricerca sulle cellule staminali:
aspetti biologici, prospettive terapeutiche e dibattito
bioetico
Le cellule staminali rappresentano un settore del
sapere relativamente nuovo, ma molto promettente:
alle scoperte scientifiche in quest’ambito è infatti
connesso un grande potenziale di applicazione in
campo biomedico.
Ma quanti tipi di cellule staminali esistono? Può una
cellula matura ritornare ad uno stadio di staminalità?
Come si isolano e si coltivano in vitro? Quali sono i
meccanismi biologici alla base del loro potenziale?
Come è possibile utilizzarle per curare? E per curare
cosa? Quali sono le reali applicazioni attuali e quelle
potenziali della medicina rigenerativa? Possono
essere utili per studiare malattie e sviluppare farmaci?
Nel corso di questo incontro verranno affrontate tutte
queste tematiche, fornendo le chiavi di comprensione
degli aspetti biologici ed applicativi relativi alle
cellule staminali.
11.15
11.30
Pausa
11.30
13.00
Evento conclusivo (1.30 ore)
Visita guidata alle sale espositive del nuovo Museo
delle Scienze di Trento “Storia ed evoluzione della
vita” e Galleria del DNA.
Luciano Conti,
Laboratorio di Stem
Cell Biology, Centro
per la Biologia
Integrata, Università
degli Studi di Trento
Staff Educatori MUSE
4
Sede del corso:
Direttore del corso:
Referenti del corso
Relatori:
Numero ore:
Requisiti per la
Certificazione
Numero massimo
partecipanti:
MUSE Museo delle Scienze – Corso del Lavoro e della Scienza, 3 38123 Trento
Dott. Michele Lanzinger (delega a tutor per il MUSE la dott.ssa Marina Galetto)
Marina Galetto e Patrizia Famà per il MUSE, Museo delle Scienze - Trento
Piero Morandini, Dipartimento di Bioscienze - Università degli Studi di Milano; Lucia
Martinelli –Area Scienza e Società, MUSE; Tomas Morosinotto, Dipartimento di Biologia,
Università degli Studi di Padova; Paolo Campostrini, Alberto Ferrarese, Andrea
Zerminiani –Ricercatori Bio Soil Expert Rovereto, Luciano Conti, Laboratorio di Stem Cell
Biology, Centro per la Biologia Integrata, Università degli Studi di Trento, Staff Educatori
MUSE
18 ore
Per ottenere la certificazione del corso è richiesta la frequenza ad almeno 11 ore del monte
orario previsto.
30 docenti
Il corso è a numero chiuso per permettere un’ottimale attività laboratoriale.
Iscrizioni:
Tramite l’apposito modulo da spedire via fax al Museo delle Scienze al numero:
0461/270385 o via mail, all’indirizzo di posta elettronica: [email protected]
entro il 15 marzo 2014.
Le iscrizioni saranno accolte secondo l’ordine di arrivo presso i Servizi Educativi del Museo
(farà fede il rapporto di stampa del fax e/o la data della mail).
Il Museo comunicherà agli interessati l’accettazione al Corso.
I docenti accettati al corso dovranno versare la quota di iscrizione di € 20,00 sul
C/C BANCARIO intestato a: MUSE, Museo delle Scienze, Corso del Lavoro e della Scienza
3, 38123 Trento
BANCA: UNICREDIT S.P.A.
Filiale: VIA GALILEI 1 - 38122 TRENTO
IBAN: IT 08 I 02008 01820 000005423762
Specificando come causale: Corso aggiornamento Biotecnologie
Per informazioni
Marina Galetto
rivolgersi a:
Servizi Educativi - MUSE Museo delle Scienze i
Tel.:0461/ 270380 email: [email protected]
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