BIOLOGIA MOLECOLARE E DELLA NUTRIZIONE

Acquisire conoscenze approfondite sui meccanismi molecolari implicati nella regolazione dell’espressione genica nell’uomo, con particolare riferimento al comportamento alimentare e all’azione dei nutrienti nel controllo delle vie di trasduzione del segnale e nell’insorgenza di patologie metaboliche multifattoriali. Il corso inoltre intende fornire le basi per la comprensione dei meccanismi molecolari attraverso cui l’organismo umano utilizza i nutrienti al fine di produrre l’energia necessaria a svolgere le normali funzioni biologiche. In aggiunta, si propone di illustrare i meccanismi molecolari legati all’azione degli ormoni e dei nutrienti sulle modificazioni epigenetiche e l’espressione genica.

La modalità di insegnamento consiste in lezioni frontali.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Conoscenza della Biologia molecolare

La frequenza delle lezioni è obbligatoria per almeno il 60%, così come previsto dal Corso di Laurea in cui è inserito l'insegnamento.

La trasduzione del segnale dallo stimolo esterno all’espressione genica. Le cascate del segnale in risposta a nutrienti, fattori di crescita, segnali di stress, variazioni di metaboliti intracellulari. Trasduzione del segnale e attivazione della regolazione genica mediata dai recettori di membrana (accoppiati a proteine G, tirosin-chinasici): meccanismo di azione e fattori della trascrizione genica coinvolti. La trasduzione del segnale mediata dal glucagone, insulina e controllo dell’omeostasi del glucosio. La via di regolazione della crescita, proliferazione, sopravvivenza cellulare. Trasduzione del segnale mediata dai recettori intracellulari e attivazione della regolazione genica: meccanismo di azione e fattori di trascrizione genica coinvolti. La via di regolazione della crescita, del metabolismo e dell’omeostasi cellulare. Gli interferenti endocrini che legano i recettori nucleari.

Elementi di bioenergetica molecolare. Regolazione dell’equilibrio energetico cellulare in risposta alle disponibilità dei nutrienti. Richiesta energetica e spesa energetica ottimale. Il mitocondrio come centrale di regolazione dell’omeostasi energetica. Modulazione dell’attività di specifici fattori di trascrizione e coattivatori implicati nel metabolismo.

Meccanismi di modificazione della cromatina, dei complessi istonici e del DNA implicati nel controllo dell’espressione genica. Ruolo della metilazione del DNA. Effetti dei nutrienti sulle modificazioni epigenetiche e sull' espressione genica. Meccanismi molecolari legati alla dieta coinvolti nell'insorgenza e/o la prevenzione di patologie. Nutrienti e RNA non codificanti: sintesi e azione. Alimenti geneticamente modificati e loro tracciabilità molecolare nella filiera agroalimentare. Metodi bioinformatici e sperimentali di identificazione dei fattori di trascrizione e delle sequenze regolatrici e delle modificazioni della cromatina.

Arienti G., IV edizione, Basi Molecolari della Nutrizione, Piccin

Alberts B. et al, VI edizione, Biologia Molecolare della cellula, Zanichelli

Latchman D.S., 2nd edition, Gene control, Garland Science

Lehninger ultima ediz; Nichols DG, Ferguson S - Bioenergetics 4th ed 2014 Academic Press ed edizioni successive

“Biologia molecolare” di J. Zatlanova, Ediz. Zanichelli

“Biologia molecolare del cancro” di L. Pecorino, Ediz. Zanichelli

“Biologia molecolare del gene” di J. Watson, VII Ediz. Zanichelli

Materiale didattico aggiuntivo sarà fornito dal docente e caricato su Studium.

La modalità d'esame prevede una prova scritta alla fine del corso che sarà seguita da un esame orale. Tale modalità sarà quindi prevista solo ed esclusivamente per il primo appello disponibile dopo il corso delle lezioni e per gli studenti che avranno frequentato regolarmente raggiungendo la soglia minima di presenze. Per gli appelli successivi l’apprendimento verrà valutato mediante un esame solo ed esclusivamente orale.

La verifica dell'apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

I quesiti verteranno sugli argomenti svolti durante le lezioni.

Es: - Meccanismo di azione del fattore di trascrizione CREB.

- In che modo i nutrienti possono agire da agenti chemiopreventivi?