BIOLOGIA E GENETICA - canale 3

BIO/13 - 10 CFU - 1° semestre

Docente titolare dell'insegnamento

MARCO RAGUSA
Email: mragusa@unict.it
Edificio / Indirizzo: Comparto 10, edicio C, piano -1, stanza 003
Telefono: 095 3782089
Orario ricevimento: Lunedì, mercoledì e venerdì dalle 15:00 alle 16:00


Obiettivi formativi

Studio integrato della cellula e degli organismi viventi, con particolare riguardo ai meccanismi di base coinvolti nei seguenti processi: duplicazione e trasmissione dell'informazione genetica, sua espressione, sviluppo, differenziamento, proliferazione cellulare, biogenesi di organelli e strutture cellulari, interazione fra le cellule, basi biologiche del comportamento e dell'evoluzione. Le applicazioni biotecnologiche e di genetica generale e molecolare delle conoscenze sui processi citati costituiscono un aspetto pertinente al settore. L'apprendimento e l'utilizzo di tutte le tecnologie biomolecolari avanzate, comprese le tecnologie ricombinanti e l’utilizzo di animali transgenici, sono indispensabili al raggiungimento degli obiettivi indicati.


Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Lezioni frontali del docente tramite slides in powerpoint


Prerequisiti richiesti

Nessuno



Frequenza lezioni

Frequenza obbligatoria



Contenuti del corso

La teoria cellulare: cellule ed organismi.

Organizzazione strutturale e funzionale delle cellule eucariotiche e procariotiche.

I virus.

Principi e meccanismi biologici e molecolari dell’evoluzione.

Dal genotipo al fenotipo.

Fenotipo ed ambiente.

Meccanismi biologici e molecolari del differenziamento.

Il genoma nucleare e degli organuli.

La proliferazione cellulare: il ciclo ed i relativi meccanismi di controllo.

Cromatina e cromosomi.

La duplicazione del DNA: meccanismi molecolari.

Polymerase Chain Reaction (PCR): tecnologia ed implicazioni per la Medicina.

Espressione e funzioni biologiche del genoma.

Classificazione e struttura dei geni eucariotici, procariotici, virali.

Trascrizione: sintesi e rielaborazione degli RNA [mRNA e RNA non codificanti

(ncRNAs), quali miRNAs e lncRNAs].

Il codice genetico.

La sintesi proteica.

Mutazioni genetiche e modificazioni epigenetiche del DNA.

La divisione cellulare: scissione binaria, mitosi e meiosi.

Modalità di trasmissione dei caratteri genetici nell’Uomo. La genetica mendeliana. I

limiti del modello mendeliano.

I Progetti Genoma.

Ruolo della Biologia computazionale e della BioInformatica in Medicina.

Le malattie genetiche di Homo sapiens.

Membrane cellulari: struttura e funzioni.

Organuli cellulari: struttura, funzioni ed evoluzione.

Il traffico molecolare intra- ed intercellulare. Ruolo delle microvescicole e degli

esosomi.

La trasduzione del segnale.

Meccanismi di interazione tra cellule.

Il fenotipo neoplastico.

Cellule staminali e Medicina Rigenerativa.

Differenziamento ed apoptosi.

La clonazione.



Testi di riferimento

  1. De Leo e Coll, Biologia e Genetica, Terza edizione - Ed Edises
  2. Alberts e coll, L'Essenziale di biologia molecolare della cellula, Ed Zanichelli
  3. Alberts e coll, Biologia molecolare della cellula, Ed Zanichelli
  4. Lodish e coll, Biologia Molecolare della Cellula, Ed Zanichelli
  5. Thompson e Thompson, Genetica in Medicina, Ed Idelson Gnocchi
  6. Strachan e Read, Genetica umana molecolare, Ed Utet

NOTA: E’ importante utilizzare la edizione più recente dei testi prescelti


Altro materiale didattico

Verranno messi a disposizione i pdf delle slides, scaricabili dal sito http://www.bgbunict.it/Html/Ragusa/biogenragfin.htm



Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Struttura della CellulaAlberts e coll, Biologia molecolare della cellula; De Leo e Coll, Biologia e Genetica 
2STRUTTURA E FUNZIONE DEL GENEAlberts e coll, Biologia molecolare della cellula; De Leo e Coll, Biologia e Genetica 
3DUPLICAZIONE DEL DNAAlberts e coll, Biologia molecolare della cellula; De Leo e Coll, Biologia e Genetica 
4TRASCRIZIONE E MATURAZIONE DEGLI RNAAlberts e coll, Biologia molecolare della cellula; De Leo e Coll, Biologia e Genetica 
5SINTESI PROTEICAAlberts e coll, Biologia molecolare della cellula; De Leo e Coll, Biologia e Genetica 
6REGOLAZIONE DELL’ESPRESSIONE GENICAAlberts e coll, Biologia molecolare della cellula; De Leo e Coll, Biologia e Genetica 
7MUTAZIONIDe Leo e Coll, Biologia e Genetica;Thompson e Thompson, Genetica in Medicina; Strachan e Read, Genetica umana molecolare 
8METODOLOGIE DI BIOLOGIA MOLECOLAREAlberts e coll, Biologia molecolare della cellula; De Leo e Coll, Biologia e Genetica 
9TRASDUZIONE DEL SEGNALEAlberts e coll, Biologia molecolare della cellula; De Leo e Coll, Biologia e Genetica 
10CICLO CELLULAREAlberts e coll, Biologia molecolare della cellula; De Leo e Coll, Biologia e Genetica 
11CELLULE STAMINALIAlberts e coll, Biologia molecolare della cellula; De Leo e Coll, Biologia e Genetica 
12APOPTOSIAlberts e coll, Biologia molecolare della cellula; De Leo e Coll, Biologia e Genetica 
13BASI MOLECOLARI DEL CANCROAlberts e coll, Biologia molecolare della cellula; De Leo e Coll, Biologia e Genetica 
14GENETICA MENDELIANADe Leo e Coll, Biologia e Genetica;Thompson e Thompson, Genetica in Medicina; Strachan e Read, Genetica umana molecolare 


Verifica dell'apprendimento


MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

Esame scritto (4 domande a risposta aperta), superato il quale si procederà ad un esame orale


ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI
  1. Descrivere il ruolo di TBP nella trascrizione dei geni eucariotici
  2. Spiegare come un miRNA può funzionare sia da oncogene che da oncosoppressore
  3. Descrivere il ruolo di Rb nella regolazione del ciclo cellulare
  4. In che modo i perossisomi sono coinvolti in patologia?
  5. Quali sono le differenze tra totipotenza, pluripotenza e multipotenza?
  6. Che ruolo svolge il reticolo endoplasmatico liscio?
  7. Dove ed in che modo vengono trascritti e processati gli RNA ribosomiali?
  8. In che modo i membri della famiglia bcl-2 regolano la fuoriuscita del citocromo c?
  9. Quale è il ruolo dei frammenti di Okazaki?



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