Primo anno

Denominazione dell'insegnamentoDescrizione del corsoEventuale curriculum di riferimento
Sicurezza in laboratorio: rischio chimico e biologico
(Ore totali: 3)
Il corso si propone di illustrare agli studenti il comportamento appropriato in laboratorio riguardo all'uso di sostanze chimiche e altri agenti. Dopo una breve rassegna delle vigenti normative di sicurezza in Italia, verranno introdotti e discussi il concetto di pericolo, relativo alle sostanze utilizzate, e quello di rischio, relativo alle proprietà chimiche e fisiche dei composti comunemente
impiegati nei laboratori. In particolare verranno affrontati alcuni aspetti rilevanti per la riduzione del rischio, come la corretta interpretazione della scheda di sicurezza delle sostanze chimiche e delle frasi di rischio e dei consigli di prudenza. Particolare attenzione sarà infine riservata ai vari dispositivi di protezione individuale da scegliere e adottare per l'attività svolta in laboratorio e alle sostanze utilizzate laboratori. In particolare verranno affrontati alcuni aspetti rilevanti per la riduzione del rischio, come la corretta interpretazione della scheda di sicurezza delle sostanze chimiche e delle frasi di rischio e dei consigli di prudenza. Particolare attenzione sarà infine riservata ai vari dispositivi di protezione individuale da scegliere e adottare per l'attività svolta in laboratorio e alle sostanze utilizzate
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Database bibliografici, principi di bibliometria e gestione della bibliografia
(Ore totali: 3)
Il corso fornisce una breve descrizione dei più comuni database bibliografici con maggior riferimento a Scopus e WOS (Web of science) e indica i principali metodi e finalità di ricerca bibliografica. Si forniscono informazioni sulla valutazione della ricerca, sulle origini, caratteristiche e finalità della bibliometria, sul ruolo e l'importanza delle citazioni e le possibili problematiche da queste derivanti.
Si forniscono informazioni relative ai diversi indicatori bibliometrici indicandone il significato e il metodo di calcolo. Si illustrano le caratteristiche e il funzionamento dei database citazionali internazionali (Web of science e Scopus) e di Google Scholar evidenziandone possibili limiti e criticità.
Si forniscono esempi di applicazione degli indicatori bibliometrici per la valutazione dei singoli o delle strutture (Unità di ricerca, Dipartimenti, Atenei) nel quadro delle applicazioni italiane (ASN, VQR)
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Come scrivere un lavoro scientifico
(Ore totali: 6)
Il metodo scientifico. Discussione sulle attività di ricerca dei dottorandi e differenze nel metodo scientifico. L'importanza dell'editoria. I miei dati sono idonei alla pubblicazione? Scrittura e revisione del manoscritto: titolo, autori, abstract, parole chiave, abstract grafico; introduzione; Materiali e metodi; risultati, grafici e tabelle; discussione; conclusioni; ringraziamenti; Riferimenti. Sottomissione a un giornale referenziato. Commenti del redattore e del revisore. Revisione del manoscritto prima dell'accettazione.
Ogni studente di dottorato descrive brevemente il suo attuale progetto di ricerca i materiali e i metodi che sta applicando. Compito in classe: "Scrivere i materiali e i metodi del mio lavoro" o "Suggerimenti per scrivere un articolo di revisione o un capitolo di un libro"
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R per l'analisi statistica dei dati biologici
(Ore totali: 12)
La scienza dei dati è il processo di trasformazione dei dati in conoscenza e R è uno dei linguaggi di programmazione più popolari utilizzati in ambito scientifico. Il corso si propone di fornire agli studenti: i) le competenze necessarie per utilizzare il linguaggio di programmazione R, ii) i principi dell'analisi e la trasformazione dei dati, e iii) le funzioni per l'applicazione di statistiche descrittive e multivariate, le rappresentazioni grafiche e lo sviluppo di modelli statistici. INTERAZIONE ORGANISMO-AMBIENTE PROCESSI VITALI E BENESSERE UMANO

Secondo anno

Denominazione dell'insegnamentoDescrizione del corsoEventuale curriculum di riferimento
Simulazioni atomiche e modelli multiscala nella comprensione del rapporto struttura funzione delle macromolecole biologiche"
(Ore totali: 6)
La crescente disponibilità di banche dati con informazioni sulla struttura atomica delle macromolecole biologiche offre la possibilità di comprendere a livello atomico il loro comportamento e di definire il rapporto tra la struttura e la funzione. A tale scopo puo' essere utilizzata la Dinamica Molecolare, attraverso la quale il comportamento dinamico della macromolecola e' predetto sulla base delle leggi del moto, utilizzando un modello di interazioni atomiche ben calibrato da dati sperimentali. Allo scopo di fornire al dottorando le competenze su tale metodologia, il corso illustrerà vari software che permettono di fare simulazioni di DM e analizzare i dati ottenuti in termini di profili energetici e caratteristiche dinamiche del sistema. A causa della limitata forza di calcolo e i conseguenti ridotti tempi di simulazione e' spesso necessario utilizzare un approccio multi-scala, attraverso il quale i dati di dinamica molecolare vengono utilizzati al fine di stimare il valore numerico di parametri appartenenti a modelli dello stesso sistema a piu' alto grado di approssimazione. Al fine di illustrate questo approccio multiscala verranno presentati agli studenti esempi pratici riguardanti le funzioni di gating and di permeazione nei canali ionici di membrana. INTERAZIONE ORGANISMO-AMBIENTE PROCESSI VITALI E BENESSERE UMANO
Cambiamento climatico in ambiente artico: monitoraggio e prospettive future
(Ore totali: 9)
Il riscaldamento globale colpisce l'Artico due/quattro volte più velocemente di qualsiasi altra regione del pianeta. Le componenti del sistema climatico reagiscono fortemente ai cambiamenti con un impatto immediato sull'ambiente e sull'intero ecosistema. In conseguenza della crescente preoccupazione, negli ultimi due decenni la ricerca nell'Artico è cresciuta rapidamente, con l'obiettivo di comprendere meglio i processi e i meccanismi di amplificazione nonché di valutarne le conseguenze alle medie latitudini e sul resto del pianeta. Ciò che accade in Artico non rimane in Artico è un mantra oramai ben noto.
Il corso inizierà con una descrizione dell'ambiente artico sia dal punto di vista dell'ecosistema naturale che da quello dei ricercatori che vi operano; saranno descritti i principali processi biogeochimici che legano le componenti del sistema climatico, le tecniche di monitoraggio nei vari campi dalla fisica e chimica dell'atmosfera, alla criosfera fino all'ambiente marino. Infine saranno discussi gli impatti attuali e gli scenari futuri.
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Ecologia delle zoonosi: impatto dei cambiamenti ambientali sulla comparsa di nuovi virus
(Ore totali: 6)
Caratteristiche dei virus che possono andare incontro al salto di specie. Basi biologiche della variabilità genetica dei virus (antigenic shift e antigenic drift). Metodi di laboratorio per la caratterizzazione genetica e antigenica di virus emergenti. Rapporto tra malattie trasmissibile e cambiamenti climatici. Modifiche dell'areale delle specie serbatoio o delle specie vettori. Condizioni ambientali che favoriscono il salto di specie. Misure di contenimento delle pandemie. Sistemi di sorveglianza animale e umana. Prevenzione, controllo ed eradicazione delle malattie infettive. INTERAZIONE ORGANISMO-AMBIENTE PROCESSI VITALI E BENESSERE UMANO
Il rischio biologico nell'ambiente antropizzato: metodiche di analisi e impatto sulla salute umana
(Ore totali: 6)
Il corso ha l'obiettivo di introdurre i Dottorandi al concetto di rischio biologico, inteso come il possibile danno per la salute umana derivante dall'esposizione a qualsiasi microrganismo, coltura cellulare o endoparassita umano che potrebbe provocare infezioni, allergie o intossicazioni. In considerazione del fatto che nei paesi industrializzati l'uomo passa la maggior parte del suo tempo in luoghi chiusi, particolare attenzione sarà dedicata all'analisi delle possibili fonti di rischio biologico presenti negli ambienti antropizzati, quali edifici residenziali, occupazionali e industriali, impianti tecnologici e mezzi di trasporto. In questo contesto, saranno presentate le principali metodiche di monitoraggio microbiologico ambientale per la valutazione dei livelli di contaminazione nell'aria, nell'acqua e nelle superfici. Saranno discusse sia le metodiche microbiologiche tradizionali, volte alla valutazione degli indici di riferimento della qualità dell'aria o della ricerca di patogeni noti, sia le moderne tecniche molecolari capaci di caratterizzare in modo approfondito le comunità microbiche ambientali nella loro interezza. Infine, saranno introdotti i principi di base della Wastewater-Based Epidemiology, o epidemiologia basata sulle acque reflue, un moderno approccio di sorveglianza dell'esposizione della popolazione a specifici rischi biologici, basato sulla ricerca di marcatori molecolari riferibili ad agenti infettivi (batteri o virus) o alla resistenza agli antibiotici. INTERAZIONE ORGANISMO-AMBIENTE PROCESSI VITALI E BENESSERE UMANO
Interazioni tra cambiamenti climatici e invasioni biologiche negli ecosistemi di acqua dolce mediterranee
(Ore totali: 6)
Il cambiamento climatico, attraverso l'effetto combinato di un progressivo riscaldamento delle acque e della diminuzione dei livelli idrici può incoraggiare la colonizzazione delle acque interne da parte di specie ittiche invasive. In tale ambito, il corso si propone di illustrare alcune tecniche di analisi di serie storiche di dati biologici e ambientali, raccolti su ambienti lacustri e fluviali dell'area mediterranea, utilizzate per evidenziare i parametri ambientali che svolgono un ruolo chiave nei processi di dispersione delle specie aliene e fare luce sui potenziali effetti sinergici tra riscaldamento globale e invasioni biologiche. Particolare attenzione sarà rivolta alle variazioni nella distribuzione da parte di alcune specie ittiche lungo il gradiente longitudinale dei corsi d'acqua mediterranei nel tentativo di inseguire il proprio optimum termico. Una seconda parte del corso sarà dedicata ai cambiamenti nella composizione delle comunità ittiche di ecosistemi lacustri in risposta alle alterazioni ambientali e alla alterazione del loro livello di trofia. Durante il corso verranno illustrati esempi di varie applicazioni di tecniche di analisi statistica multivariata e di modelli probabilistici in casi di studio riguardanti corsi d'acqua appenninici e laghi laminari. INTERAZIONE ORGANISMO-AMBIENTE PROCESSI VITALI E BENESSERE UMANO

Terzo anno

Denominazione dell'insegnamentoDescrizione del corsoEventuale curriculum di riferimento
Biofilm microbici: aspetti biologici e tecnologici
(Ore totali: 6)
Background: I biofilm crescono praticamente ovunque, in quasi tutti gli ambienti in cui è presente una combinazione di umidità, sostanze nutritive e una superficie. Sono stati trovati sul fondo dell'oceano come primi colonizzatori di nuove bocche di acque profonde e vivono sui ghiacciai dell'Antartico. Anche le piante hanno comunemente popolazioni microbiche associate ai loro tessuti esterni. Inoltre, in natura i biofilm costituiscono la base per le reti alimentari che nutrono organismi più grandi come le larve di insetti, che vengono consumate dai pesci, che a loro volta vengono consumati dagli uccelli.
La propensione dei batteri a formare biofilm causa molti problemi in un'ampia gamma di settori. Biofilm si osservano in quasi tutti i processi industriali a base acquosa, inclusi il trattamento e la distribuzione dell'acqua, la produzione di cellulosa e carta e il funzionamento delle torri di raffreddamento. I biofilm sono responsabili ogni anno di miliardi di dollari di perdita di produttività industriale, nonché di danni ai prodotti e ai beni strumentali. I biofilm sono noti per causare l'ostruzione dei tubi, la corrosione e la contaminazione dell'acqua. In medicina i biofilm sono stati collegati, oltre che alla placca dentale, a infezioni croniche come ad esempio le ulcere peptiche causate da comunità batteriche di Helicobacter pylori. La riacutizzazione ciclica dell'otite media, è un altro esempio di una tipica infezione basata sul biofilm
Obiettivi: Il corso delinea i vari aspetti dei biofilm microbici e del loro enorme impatto sulle infezioni croniche nell'uomo e veterinarie, nel campo alimentare e negli impianti idrici. Saranno descritti la struttura dei biofilm e i meccanismi molecolari implicati nella loro formazione e dispersione, quali il Quorum sensing. Saranno esposti i diversi modelli sperimentali di biofilm statici e in flusso, modelli di biofilm in vitro e in vivo per lo studio di nuovi antimicrobici e per lo sviluppo di nuovi materiali e molec...
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Clustering e filogenesi nelle indagini genomiche
(Ore totali: 6)
Il recente sviluppo delle tecniche di sequenziamento high-throughput, permette di ottenere sempre maggiori dettagli sulla biodiversità e sulla complessità dei genomi degli organismi viventi a diversi livelli gerarchici. In questo contesto il corso si propone di affrontare argomenti di genomica con particolare attenzione alla descrizione delle tecniche computazionali implicate. Partendo dall'assemblaggio di sequenze di DNA, verrà descritto l'approccio metodologico mirato allo studio della variabilità genomica individuale e in popolazioni e della loro distribuzione spazio-temporale. Le tecniche di clustering e di analisi filogeografica saranno quindi applicate alla ricostruzione di processi demografici di popolazioni target e della loro storia evolutiva sia a livello macro- che microgeografico. INTERAZIONE ORGANISMO-AMBIENTE
La genetica dei disturbi alimentari
(Ore totali: 3)
SNP (single nucleotide polymorphism) - GWSA (Genome Wide Association Study)- Geni candidati -Le basi biologiche della nutrigenomica e dell'epigenetica - I meccanismi di regolazione dell'epigenetica -Meccanismi molecolari della nutrigenomica e della nutrigenetica - Nutrigenetica e nutrigenomica Farmacogenomica Alimenti funzionali e nutraceutica - Disturbi del comportamento alimentare (Anoressa Nervosa- Bulimia nevosa- Disturbo Alimentazione Incontrollata- Binge eating) - Genetica dei disturbi alimentari. PROCESSI VITALI E BENESSERE UMANO
Come si imposta e si scrive una Tesi di Dottorato
(Ore totali: 6)
Durante il corso verranno affrontate le modalità di preparazione della tesi di dottorato partendo dalla ricerca bibliografica e illustrando la suddivisione in capitoli della tesi. Oltre alle modalità generali sulla struttura della tesi, verranno quindi fornite indicazioni sul carattere da utilizzare, la copertina, il titolo, l'indice, il riassunto, il capitolo introduttivo, i grafici, le figure e le tabelle. Alla fine del corso gli studenti sosterranno un esame finale di verifica dell'apprendimento mediante la preparazione di presentazioni su una possibile strutturazione della propria tesi di dottorato. INTERAZIONE ORGANISMO-AMBIENTE PROCESSI VITALI E BENESSERE UMANO
Come si effettua una revisione di un lavoro scientifico
(Ore totali: 6)
Introduzione. Revisione tra pari nella scienza. Editori di riviste scientifiche. Tipi di editori. Revisori tra pari. Recensioni cieche e in doppio cieco tra pari. Accetti di recensire? Come avvicinarsi inizialmente a un manoscritto. Diversi formati di revisione richiesti dalle riviste. Come procedere con la revisione, strategie suggerite. Redazione della revisione regole generali. Raccomandazioni del revisore. Decisione dell'editore. Ulteriori suggerimenti.
Esempi di recensioni reali. La parte dell'autore contro la parte dell'editore e del recensore. Commenti del redattore e del revisore. Risposte degli autori all'editore e ai revisori, revisioni del manoscritto. Decisione finale.
A volte la revisione tra pari può fallire: ritiro / ritiro del lavoro. Conclusioni ovviamente. Esame finale: domande aperte agli studenti.
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Epidemiologia molecolare
(Ore totali: 3)
Il corso tratterà i principi e la pratica dell'utilizzo dei biomarcatori nelle indagini epidemiologiche. Verranno studiati i diversi biomarcatori intermedi nel processo che porta alla comparsa delle principali malattie cronico-degenerative, i metodi utilizzati per determinarli, la loro validità e i vantaggi che apportano allo studio epidemiologico. Sarà approfondito lo studio delle relazioni geni-ambiente, dei polimorfismi genetici e della suscettibilità individuale. Si prenderanno in considerazione alcune applicazioni dell'epidemiologia molecolare per lo studio della diffusione e del controllo delle malattie infettive. PROCESSI VITALI E BENESSERE UMANO

Altre attività

Tipo di attivitàDescrizione attivitàEventuale curriculum di riferimento
Attività di laboratorio Gli studenti di dottorato nel corso del primo mese avranno la possibilità di visitare i laboratori dei vari componenti del collegio docenti. Successivamente avranno la possibilità di frequentare i relativi laboratori di riferimento per acquisire dimestichezza con vari strumenti e tecniche di analisi sotto la guida dei rispettivi tutor. In tal modo acquisiranno indipendenza allo scopo di condurre autonomamente negli anni successivi le proprie ricerche. INTERAZIONE
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Seminari Nel corso del primo anno, i docenti del collegio dottorati saranno chiamati a tenere una serie di seminari sulle tematiche della loro ricerca.
Ogni anno nel mese di Novembre verrà organizzato un Workshop su tematiche inerenti il corso di dottorato a cui parteciperanno sia i docenti del collegio, sia esperti italiani e stranieri.
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Perfezionamento linguistico Il Corso di Dottorato prevede il conseguimento di un certificato di lingua inglese di livello C1. I dottorandi hanno possibilità di partecipare a corsi di lingua straniera presso il Centro Linguistico d'Ateneo (CLA) con durata semestrale (10 CFU) o annuale (13 CFU) e valutazione conseguita nelle singole abilità linguistiche. I corsi di lingua potranno essere svolti, a scelta dello studente, nel corso dei tre anni. Saranno implementati anche corsi e periodi di formazione all'estero. INTERAZIONE
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Perfezionamento informatico Corso inerente i principali software per l'analisi di immagine
Corso di software di analisi e gestione dati di carattere naturalistico e biomolecolare
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Gestione della ricerca e della conoscenza dei sistemi di ricerca europei e internazionali Il programma LIFE è lo strumento di finanziamento dell'Unione Europea per l'ambiente e l'azione per il clima. LIFE è iniziato nel 1992 e nel 2022 compie 20 anni di attività. L'obiettivo generale di LIFE è contribuire all'attuazione, aggiornamento e sviluppo della politica e legislazione dell'UE in materia di ambiente e clima, cofinanziando progetti con un valore aggiunto europeo. I suoi ambiti principali sono natura e biodiversità, economia circolare e qualità della vita, mitigazione e adattamento al cambiamento climatico e transizione all'energia pulita.
Nel corso sarà presentato il programma LIFE e le sue varie fasi dal 1992 ad oggi, saranno illustrati i principali step che portano dall'adesione al bando fino al conseguimento del finanziamento. I dottorandi potranno comprendere la struttura e la gestione dei progetti LIFE attraverso l'analisi di alcuni progetti già conclusi o ancora in corso. Nel corso saranno inoltre presentati i risultati di alcuni dei principali progetti europei e italiani, con un focus su quelli finanziati nell'ambito della Rete Natura 2000 nel territorio umbro.
L'obiettivo del corso è quindi quello di formare i dottorandi sul programma LIFE, sulle modalità di accesso ai suoi finanziamenti e sulla struttura e gestione dei progetti finanziati.
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Valorizzazione e disseminazione dei risultati, della proprietà intellettuale e dell'accesso aperto ai dati e ai prodotti della ricerca Gli studenti del corso di Dottorato dovranno pubblicare i risultati delle proprie ricerche in lavori su riviste internazionali ISI (preferibilmente open access).
Gli studenti dovranno inoltre presentare in incontri annuali i risultati della loro ricerca al collegio Docenti del Dottorato.
Lo studente dovrà attendere nel corso dei tre anni ad almeno un congresso nazionale od internazionale su tematiche affini agli argomenti della tesi di dottorato presentando i propri dati.
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Principi fondamentali di etica, uguaglianza di genere e integrità I dottorandi saranno invitati a partecipare ai seminari su tematiche inerenti etica, ugualianza di genere e integrità organizzati dall' Ateneo di Perugia (vedi Comitato Unico di Garanzia per le pari opportunità, la valorizzazione del benessere di chi lavora e contro le discriminazioni - C.U.G dell'Ateneo di Perugia) INTERAZIONE
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