Attività formativa

Denominazione dell’insegnamento

Numero di ore

Anno  

Descrizione dell’insegnamento  

Curriculum 

Note  

Applicazioni bioinformatiche per lo studio di sistemi biologici  

20 

primo anno  

L’insegnamento è volto a illustrare le basi teoriche e gli strumenti dell'analisi bioinformatica applicata ai principali apparati molecolari alla base dello sviluppo e del funzionamento dei sistemi biologici, e in particolare: - Sviluppo e applicazioni della bioinformatica nella biologia -omica alla luce delle tecnologie di Next Generation Sequencing (NGS); - Basi di dati, algoritmi e software alla base dei workflow di analisi bioinformatica; - Algoritmi di analisi comparativa di biosequenze per lo studio di evoluzione e biodiversità molecolari: strumenti per l'allineamento, il multi-allineamento e la ricerca di similarità in banca dati. Costruzione di alberi filogenetici; - Strumenti bioinformatici per l'analisi di dati NGS: assemblaggio de novo e guidato da sequenze di riferimento di nuovi genomi, identificazione degli elementi funzionali nei genomi procariotici ed eucariotici; - Cenni di analisi bioinformatica in approcci di metagenomica e DNA metabarcoding; - Algoritmi per lo studio bioinformatico di trascrittomi e proteomi. 

Risultati di apprendimento attesi: - Stato dell'arte dell'analisi bioinformatica alla luce della recente evoluzione delle tecnologie di sequenziamento di nuova generazione; - Banche dati e algoritmi bioinformatici di base per l'analisi molecolare dei principali sistemi biologici: assemblaggio e annotazione di genomi, caratterizzazione di trascrittomi e proteomi; - Strumenti per l'analisi comparativa delle biosequenze; - Algoritmi per l'analisi evolutiva delle biomolecole. 

tutti 

Challenges and opportunities for PhD students’ career management 

10 

secondo anno 

L'insegnamento intende offrire agli studenti di dottorato un'occasione di riflessione critica sulla rilevanza delle soft skills per la gestione strategica della propria carriera futura. In particolare, l’insegnamento si focalizza sul ruolo altamente sfidante del contesto accademico in termini organizzativi e sulla necessità di leggere questa esperienza come occasione per acquisire competenze trasversali (es. lavorare in gruppo, gestire il tempo, gestire le relazioni simmetriche e asimmetriche) potenzialmente applicabili ad altri contesti. Gli studenti saranno inoltre sollecitati a considerare gli spunti teorici offerti dall'ottica psico-sociale e ad autovalutarsi in un percorso che potrà offrire loro indicazioni rilevanti in tema di career management. 

tutti 

Gestione della ricerca e della conoscenza dei sistemi di ricerca europei e internazionali  

10 

primo anno  

L’insegnamento, tenuto in lingua Inglese da un visiting professor, mira a trasferire conoscenza e comprensione dei principi sui sistemi di finanziamento della ricerca nelle scienze della vita: come trovare finanziamenti, panoramica su come pianificare un progetto, come scrivere una proposta di progetto di alta qualità e come gestire un progetto durante il suo ciclo di vita. Gli studenti acquisiranno conoscenze sulla gestione dei dati e sulla protezione dei diritti di proprietà intellettuale. 

tutti 

in comune con altro corso di Dottorato  

Inglese  

25 

primo anno  

Oltre ad approfondire le conoscenze della grammatica e della comunicazione sia orale che scritta in inglese, lo scopo dell’insegnamento di Inglese (livello intermedio e avanzato) è di sviluppare le conoscenze dell'inglese formale e l'approfondimento dell'inglese usato nella quotidianità. L’insegnamento prevede la lettura e analisi di testi, la stesura di brevi testi da parte degli studenti e attività comunicative in piccoli gruppi. 

tutti 

in comune con altro corso di Dottorato  

Perfezionamento informatico  

20 

primo anno  

Lo scopo dell’insegnamento è di trasferire le conoscenze di base sulla programmazione in R per un'efficace analisi dei dati. L’insegnamento tratta gli aspetti pratici del calcolo statistico che include la programmazione in R, la lettura dei dati in R, l'accesso ai pacchetti e la corretta scrittura, mantenimento ed esecuzione di uno script. 

tutti 

in comune con altro corso di Dottorato  

Perfezionamento linguistico 

15 

primo anno  

Obiettivo dell’insegnamento è fornire una panoramica sulle caratteristiche della lingua inglese per scopi di ricerca, con un focus sia sui testi scritti che su presentazioni orali. Per quanto riguarda i testi scritti, saranno discusse le caratteristiche di abstract e documenti di ricerca al fine di massimizzare le capacità di lettura attiva dei partecipanti e aumentare la loro autonomia nella stesura di testi in inglese. Per quanto riguarda le presentazioni orali, l’insegnamento si concentrerà anche sul parlare in pubblico in modo da migliorare le competenze richieste nelle presentazioni in occasione di conferenze, convegni e workshop e si concentrerà sugli aspetti relativi alle tecniche di impatto, aiuti visivi, pronuncia e capacità di discutere con moderatori e pubblico. Gli studenti partecipanti sapranno produrre una breve relazione formale, descrivere oralmente la propria attività di ricerca, e discutere e scambiare idee con i colleghi su una varietà di temi di natura scientifica. 

tutti 

in comune con altro corso di Dottorato  

Promozione della ricerca  

20 

secondo anno  

L’insegnamento intende fornire le conoscenze essenziali nell'ambito del diritto di autore, proprietà intellettuale e industriale prevedendo anche un laboratorio per la tutela e la gestione del copyright e la privacy. Quest'attività sarà integrata con approfondimenti sui programmi e gli strumenti finanziari europei, nazionali e locali, non tralasciando gli aspetti riguardanti l'ambiente e la sostenibilità della ricerca. Un laboratorio di progettazione della ricerca e d’impresa scientifico-culturale fornirà l'elemento esercitativo. 

tutti 

Sicurezza e gestione del laboratorio  

10 

primo anno  

L’insegnamento si propone di fornire le competenze e gli strumenti di base per operare in sicurezza e secondo le normative vigenti nei laboratori di ricerca. Le attività formative sono svolte mediante lezioni frontali e attività esercitative. I contenuti dell’insegnamento riguardano gli aspetti normativi generali della sicurezza negli ambienti di lavoro, l'organizzazione e il funzionamento del sistema di protezione e prevenzione nell'istituzione universitaria, la manipolazione di organismi geneticamente modificati, la gestione e la manipolazione secondo la normativa vigente dei rifiuti delle attività di ricerca. In particolare, gli argomenti trattati nelle attività frontali sono: il D.Lgs. 9 aprile 2008 n.81 e s.m.i.; le figure incaricate della gestione della sicurezza; il D.V.R.; le misure di prevenzione e di protezione; i rischi biologici, chimici, fisici, ergonomici, infortunistici e comportamentali; le schede di sicurezza dei reagenti; DPI e DPC; la normativa e le procedure per la manipolazione di microrganismi geneticamente modificati; il D.Lgs. 152/2006 e s.m.i. sulle norme ambientali; gestione dei rifiuti; codificazione dei rifiuti; rifiuti speciali, rifiuti speciali pericolosi; le norme e le procedure per lo stoccaggio temporaneo e lo smaltimento dei rifiuti speciali e pericolosi.  

Nelle attività esercitative sono affrontati esempi pratici relativi a: raccolta, lettura e catalogazione di schede di sicurezza di un reagente chimico; codificazione dei rifiuti; simulazione di procedure di valutazione del rischio in laboratorio. 

tutti 

Valorizzazione e disseminazione dei risultati, della proprietà intellettuale e dell'accesso aperto ai dati e ai prodotti della ricerca  

20 

primo anno  

Questo insegnamento intende fornire le conoscenze essenziali per acquisire una parte degli strumenti necessari per intraprendere il mestiere del ricercatore. Pertanto, gli obiettivi di questo insegnemento sono: fornire le basi necessarie per un'efficace comunicazione scientifica; illustrare come si scrive una pubblicazione scientifica; esporre i criteri di valutazione delle pubblicazioni scientifiche; esemplificare le tecniche di comunicazione orale. 

tutti 

in comune con altro corso di Dottorato  

Applicazioni biotecnologiche per la protezione delle piante  

15 

primo anno  

L'insegnamento si propone di fornire conoscenze teoriche e pratiche sulle moderne tecniche biotecnologiche di editing del genoma come CRISPR-Cas9 e silenziamento genico come Host-Induced Gene Silencing (HIGS), Virus-Induced Gene Silencing (VIGS) e Spray-Induced Gene Silencing (SIGS), applicate per la caratterizzazione funzionale di geni di interesse in piante e microrganismi associati, per lo studio dei meccanismi di risposta a stress di tipo biotico e abiotico e il miglioramento genetico delle piante, e per la definizione di strategie innovative di protezione delle colture basate su sistemi di RNA interference (RNAi). 

Protezione delle colture 

Citogenetica vegetale 

30 

primo anno  

L'insegnamento prevede di fornire elementi teorico-pratici avanzati riguardanti la struttura, il numero ed eventuali variazioni dell'assetto cromosomico di specie di interesse vegetale e agrario, quali i cereali. Saranno affrontati argomenti relativi all'organizzazione della cromatina, mitosi, meiosi e ciclo cellulare, osservazione del cariotipo, tipologie di colorazione e preparazione di vetrini. Saranno svolte osservazioni e preparazioni di substrati per le osservazioni al microscopio ottico. 

Genetica e biotecnologie vegetali 

Clinica fitopatologica  

10 

primo anno  

Attività didattico-formativa sulla diagnosi delle malattie e di avversità delle piante mediante osservazione dei sintomi, loro distribuzione in campo e quantificazione del danno. L'insegnamento si propone di fornire conoscenze sulle più comuni problematiche fitosanitarie delle piante del territorio, mezzi e strumenti necessari per elaborare il percorso diagnostico attraverso una corretta anamnesi ed esame obiettivo dello stato di salute delle piante al fine di definire le analisi di laboratorio e strumentali richieste per finalizzare il processo diagnostico. 

Protezione delle colture 

Coltura in vitro e micropropagazione per la salvaguardia della biodiversità vegetale  

30 

primo anno  

La coltura in vitro è ritenuta di grande interesse per la collezione, moltiplicazione e conservazione del germoplasma vegetale, fornendo un'efficiente soluzione al problema dell'erosione della biodiversità in condizioni sicure e poco costose. Questa tecnica è stata ampiamente studiata e sviluppata e attualmente è applicabile per la propagazione e riqualificazione di oltre 1000 diverse specie vegetali di interesse agrario e medicinale, rare e in via di estinzione. I contenuti generali dell'insegnamento avranno come obiettivo principale la salvaguardia della biodiversità ex situ attraverso la coltura in vitro. Saranno analizzati e approfonditi i seguenti argomenti: tecniche di propagazione in vitro (micropropagazione; organogenesi; embriogenesi somatica); fasi del ciclo di propagazione in vitro e fattori che ne influenzano l'efficienza; il seme sintetico; principi e tecniche per la conservazione in crescita rallentata e per la crioconservazione delle colture. Ciascun processo e fase della coltura in vitro sarà supportato da attività pratiche di laboratorio. 

Agricoltura mediterranea sostenibile 

Comunità batteriche e ambiente  

15 

primo anno  

L’insegnamento si articolerà in una prima parte finalizzata alla descrizione delle dinamiche evolutive delle popolazioni batteriche strutturate in comunità, con particolare riferimento a: 1) organizzazione dei biofilm batterici e loro significato ecologico; 2) ruolo dei biofilm nell'evoluzione dei batteri; 3) ruolo dei biofilm nell'evoluzione degli elementi genetici mobili e/o mobilizzabili (es. plasmidi e integroni); 4) sistemi di memoria immunitaria batterica CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat): struttura, funzionamento e ruolo nell'evoluzione batterica.  

La seconda parte sarà focalizzata sul ruolo dei batteri e del trasferimento genico orizzontale nel circuito uomo-animali-ambiente e nell'ambito di problematiche attuali come l'antibiotico resistenza e l'inquinamento ambientale. In particolare, si farà riferimento a: 1) ruolo degli elementi genetici nella diffusione della resistenza antimicrobica e nell'insorgenza di ceppi batterici multi-resistenti; 2) attività antropica e pressione selettiva nella diffusione dell'antibiotico resistenza; 3) metabolismo batterico come risorsa per rimuovere inquinanti chimici e/o solidi dall'ambiente (bioremediazione) e/o per produrre biomolecole di interesse per l'uomo. 

Scienze ambientali 

Decision Supporting Systems (DSS) per la protezione delle colture (malattie e fitofagi)  

20 

primo anno  

L'insegnamento si propone di fornire conoscenze teoriche e pratiche sui modelli previsionali e si-stemi di supporto delle decisioni (DSS) per la gestione delle problematiche fitosanitarie e la definizione di strategie di protezione integrata (IPM) di interesse per le principali specie vegetali e la risoluzione di problemi in condizioni complesse e incerte. Saranno esaminati i principali sistemi di monitoraggio e valutazione del rischio di presenza e diffusione di patogeni e parassiti. Saranno fornite conoscenze dettagliate sui più comuni sistemi di supporto alle decisioni attualmente disponibili, analisi ed interpretazione dei dati e modelli predittivi. 

Protezione delle colture 

Fitorimedio nella bonifica ambientale  

10 

primo anno  

L'insegnamento permetterà di comprendere come i processi funzionali delle piante possano essere alla base di un approccio sostenibile per il fitorimedio. Saranno presentate le diverse fitotecnologie utilizzate nella bonifica ambientale e i loro meccanismi d'azione. Saranno discussi aspetti legati alle fitotecnologie e prevenzione, fitotecnologie e sostenibilità ambientale e i fattori che possono favorire o limitare l'applicabilità delle fitotecnologie. Saranno descritte le diverse metodologie di indagine tra cui phytoscreening, phytocapping, fitodisidratazione, fitobarriere e rizorimedio. 

Scienze ambientali 

Gestione della biodiversità frutticola in contesto di cambiamento climatico  

30 

primo anno  

L’insegnamento intende fornire informazioni, nozioni e competenze in merito alla capacità di adattamento tipica di alcune specie da frutto (molte delle quali definite minori), nell’attuale contesto di cambiamento climatico, e l’utilizzo dei sistemi agrivoltaici come strumento di sostenibilità, protezione delle colture, salvaguardia delle risorse ed integrazione al reddito agricolo. La conoscenza di tali strategie sarà necessaria per l’ottimizzazione delle tecniche colturali, che avrà ripercussioni sulle rese e sulla qualità delle produzioni, ma anche permetterà la coltivazione di tali specie in ambienti marginali a scarsa disponibilità idrica consentendone l’accumulo nei periodi invernali tramite canalizzazione e valorizzando al contempo le varietà locali. Lo studio dei sistemi agrivoltaici permetterà una valutazione in fase di progettazione, delle colture che meglio si adattano alla variazione dei parametri climatici e radiativi tipica della coltivazione sotto pannelli al fine di creare un binomio produttivo di energia e prodotti frutticoli. 

Agricoltura mediterranea sostenibile 

I marcatori molecolari nella genetica agraria  

30 

primo anno  

L’insegnamento si propone di fornire conoscenze teoriche avanzate relative alla tipologia e all’impiego dei marcatori molecolari nella genetica vegetale e agraria. Saranno prese in considerazione diverse tipologie di marcatori molecolari quali: RFLP, RAPD, ISSR, SSR, CAPS, AFLP e SNP. Per ogni tipologia di marcatore sarà illustrato il funzionamento, le applicazioni, i vantaggi e gli svantaggi della loro applicazione e le modalità di interpretazione dei risultati ottenuti, avendo cura di ottimizzare le applicazioni in funzione della tipologia di ricerca che s’intende eseguire. 

Genetica e biotecnologie vegetali 

Modelli ecologici applicati al monitoraggio ecosistemico  

10 

primo anno  

L'insegnamento vuole approfondire alcuni temi inerenti l'uso di modelli matematici per l'analisi dei sistemi ecologici, fornendo conoscenze teoriche di base per l'analisi e l'interpretazione dei dati ecologici. Nel programma didattico saranno affrontati i seguenti argomenti generali: - Introduzione alla modellizzazione dei dati in ecologia; - analisi delle ipotesi in ecologia e disegno sperimentale; - costruzione di database per analisi e modellizzazione di dati ecologici; - breve panoramica sui test statistici univariati; - principi generali delle tecniche di ordinamento dei dati e di analisi multivariate; - breve presentazione di tecniche innovative di modellizzazione dei dati (es. reti neurali). Saranno introdotte le conoscenze basilari per l'uso del software open source PAST (PAleontological STatistics) e, a seconda delle tempistiche e dell'esigenze del programma didattico, potranno essere illustrati ulteriori software di analisi e modellizzazione dei dati. Inoltre, saranno presentati alcuni casi studio di modelli ecologici applicati allo studio dell'analisi delle comunità e alla modellizzazione delle reti trofiche. A livello di organizzazione della didattica, sono previste lezioni frontali con supporto multimediale e attività pratiche in classe con software open source. I materiali didattici saranno forniti dal docente tramite slides e dispense scaricabili online. I risultati di apprendimento attesi prevedono l'acquisizione di conoscenze relative ai concetti di base della modellizzazione in ecologia, della costruzione di un database, della realizzazione di uno studio ecologico con l'applicazione di un disegno sperimentale, dell'uso del linguaggio specifico della disciplina e della capacità di esposizione ad un pubblico non esperto. 

Scienze ambientali 

Monitoraggio chimico dell'ambiente 

15 

primo anno  

L’insegnamento si propone di fornire agli studenti le basi teoriche per un'analisi sistemica dell'ambiente naturale. L’obiettivo dell'insegnamento è di sviluppare conoscenze circa la composizione chimica naturale di ciascuna matrice ambientale (aria, acqua, suolo) e ai meccanismi chimici alla base dei processi ambientali e dei fenomeni d'inquinamento su scala locale e globale. Per ciascun comparto, saranno esaminati i principali inquinanti di natura antropogenica in termini di sorgenti e di modalità con cui si distribuiscono, trasformano, accumulano e trasferiscono da un comparto all’altro. Saranno valutati gli impatti che tali inquinanti e, in particolare, quelli prioritari per persistenza e tossicità, determinano sull’ambiente e sulla salute umana e per ciascuno di essi, sarà approfondito il quadro normativo di riferimento. Infine, saranno studiati gli approcci convenzionali e le metodologie analitiche utilizzate per il monitoraggio, controllo e contenimento delle concentrazioni di inquinanti e saranno discussi i limiti di tali metodologie e le potenzialità di approcci innovativi e non convenzionali sviluppati all’uopo. 

Scienze ambientali 

Monitoraggio di habitat e specie in ambiente marino 

10 

primo anno  

L’ambiente marino costituisce un patrimonio prezioso che deve essere protetto, salvaguardato e, ove possibile, ripristinato al fine ultimo di mantenere la biodiversità. Per far fronte a tali esigenze il 17 giugno 2008 il Parlamento Europeo e il Consiglio dell’Unione Europea hanno emanato la Direttiva quadro 2008/56/CE sulla strategia per l’ambiente marino. La Direttiva quadro stabilisce che gli Stati membri elaborino una strategia marina che si basi su una valutazione iniziale, sulla definizione del buono stato ambientale, sull’individuazione dei traguardi ambientali e sull’istituzione di programmi di monitoraggio. 

Scienze ambientali 

Pratica di laboratorio fitopatologico 

10 

primo anno  

L'insegnamento si propone di fornire le competenze organizzative e operative per un corretto uso e gestione della strumentazione, dei dispositivi, dei reagenti e dei software digitali a corredo di un laboratorio fitopatologico. L'attività formativa riguarderà la pianificazione di esperimenti biologici e molecolari in laboratorio attraverso l'applicazione contestualizzata di conoscenze teoriche nello svolgimento pratico delle attività di ricerca, nonché la cura e manutenzione delle apparecchiature a disposizione del ricercatore. 

Protezione delle colture 

Zoorimediazione in sistemi acquatici 

10 

primo anno  

La biorimediazione o biorisanamento è quell'insieme di tecniche che sfruttano le capacità di alcuni organismi viventi di mitigare la presenza di sostanze inquinanti nell'ambiente, eliminandole o modificandole chimicamente attraverso processi aerobici o anaerobici. Storicamente, durante la sperimentazione ci si è rivolti dapprima ai microrganismi, per poi prendere in considerazione i vegetali e infine gli animali. In quest'ultimo caso si parla più propriamente di zoorimediazione, che si occupa di sperimentare ed applicare le capacità di alcuni animali, in particolare fra gli invertebrati acquatici filtratori, di mitigare o risanare ambienti acquatici, sottraendo all'acqua molecole inquinanti. L’insegnamento illustrerà la storia della sperimentazione del risanamento di ambienti acquatici attraverso l'uso di organismi animali, dagli albori fino ai suoi progressi più recenti. 

Scienze ambientali 

Seminari 

Durante il triennio 

L'attività seminariale sarà realizzata congiunta o distinta per singolo curriculum sulla base dei temi affrontati, preferendo relatori in visita presso le strutture universitarie dei Dipartimenti coinvolti e progetti di punta. In modo particolare si avrà cura di favorire l'approfondimento di tematiche di base, aspetti sperimentali e ricerche di punta che offrano spunti di discussione, riflessione e avanzamento delle tematiche proprie dell’insegnamento di dottorato di ricerca in BAA. 

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