Biologia Molecolare - canale 1

BIO/11 - 9 CFU - 1° semestre

Docente titolare dell'insegnamento

ANGELA ANNA MESSINA

Obiettivi formativi

Gli studenti del corso apprenderanno i concetti inerenti la natura del materiale genetico, il significato del flusso dell’informazione genetica e dei meccanismi che ne controllano il mantenimento, della variabilità e della regolazione dell’espressione genica. Gli studenti saranno inoltre in grado di discutere problematiche inerenti la struttura delle macromolecole che portano l’informazione genetica, i meccanismi che permettono il mantenimento della continuità e della qualità dell’informazione genetica e i principali meccanismi di regolazione dell’espressione genica.

Prerequisiti richiesti

E' indispensabile aver superato i seguenti esami: Genetica, Biochimica

Frequenza lezioni

La frequenza è obbligatoria ai fini della partecipazione alle prove in itinere previste durante il corso di lezioni.

Contenuti del corso

La struttura del DNA – conformazioni tautomeriche delle basi – concetti di denaturazione e ibridazione - le conformazioni della doppia elica – la topologia del DNA e le topoisomerasi.La struttura dell’RNA – la formazione delle strutture secondarie dell’RNA – classi di RNA – i ribozimi.L’organizzazione del DNA nella cellula – i genomi procariotici ed eucariotici: loro organizzazione, caratteristiche fisiche, contenuto genetico e contenuto in DNA ripetitivo – elementi strutturali dei cromosomi – il nucleosoma – gli istoni – assemblaggio dei nucleosomi – aspetti molecolari della duplicazione e della segregazione cromosomale.La replicazione del DNA nei procarioti e negli eucarioti – le DNA polimerasi batteriche ed eucariotiche – Fase di inizio e di terminazione della replicazione.Mutazioni e riparazioni del DNA.La ricombinazione omologa ed il suo macchinario a livello molecolare.Adattamenti della ricombinazione a situazioni specializzate: la ricombinazione sito-specifica.I trasposoni a DNA - I retrotrasposoni. Esempi di regolazione della trasposizioneLa trascrizione – le RNA polimerasi – la trascrizione nei batteri e negli eucarioti.Maturazione dell’RNA – lo splicing ed il suo macchinario – lo splicing alternativo – l’editing dell’RNA.Il codice genetico – mutazioni soppressore.La sintesi proteica nei procarioti e negli eucarioti– classi di RNA coinvolte nella traduzione – il ribosoma - fasi della traduzione – regolazione traduzione-dipendente dell’mRNA e della stabilità delle proteine.Regolazione dell’espressione genica – regolazione dell’inizio della trascrizione nei procarioti: il modello dell’operone ed il fago lambda – meccanismi di regolazione trascrizionale negli eucarioti – fattori di trascrizione –i dominii di legame al DNA - la trasduzione del segnale – regolazione della struttura della cromatina – silenziamento genico.Tecniche di Biologia molecolare: l’elettroforesi di macromolecole biologiche – sonde d’ibridazione – il clonaggio genico – le librerie: genomiche e a DNA – la PCR – il Sequenziamento.

Testi di riferimento

Watson et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, Zanichelli

Altro materiale didattico

Materiale didattico aggiuntivo sarà fornito dal docente.

Programmazione del corso

	*	Argomenti	Riferimenti testi
1	*	Struttura, conformazioni e topologia degli acidi nucleici	Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, Zanichelli Benjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. Zanichelli Amaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana
2	*	Ribozimi	Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, Zanichelli Benjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. Zanichelli Amaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana
3	*	Organizzazione del DNA nei genomi procariotici ed eucariotici	Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, Zanichelli Benjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. Zanichelli Amaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana
4	*	Aspetti molecolari della duplicazione e della segregazione cromosomale	Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, Zanichelli Benjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. Zanichelli Amaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana
5	*	DNA polimerasi batteriche ed eucariotiche	Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, Zanichelli Benjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. Zanichelli Amaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana
6	*	Mutazioni e meccanismi molecolari di riparazione del DNA	Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, Zanichelli Benjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. Zanichelli Amaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana
7	*	Macchinario molecolare della ricombinazione omologa e adattamenti a situazioni specializzate	Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, Zanichelli Benjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. Zanichelli Amaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana
8	*	Trasposoni, retrotrasposoni con esempi di meccanismi di regolazione della trasposizione	Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, Zanichelli Benjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. Zanichelli Amaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana
9	*	Trascrizione nei batteri e negli eucarioti e RNA	Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, Zanichelli Benjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. Zanichelli Amaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana
10	*	Maturazione dell’RNA	Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, Zanichelli Benjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. Zanichelli Amaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana
11	*	Macchinario dello splicing canonico e alternativo	Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, Zanichelli Benjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. Zanichelli Amaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana
12	*	Editing dell’RNA	Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, Zanichelli Benjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. Zanichelli Amaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana
13	*	Codice genetico	Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, Zanichelli Benjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. Zanichelli Amaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana
14	*	Meccanismi molecolari della sintesi proteica dei procarioti e degli eucarioti	Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, Zanichelli Benjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. Zanichelli Amaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana
15	*	Meccanismi di regolazione dell’espressione genica nei procarioti e negli eucarioti	Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, Zanichelli Benjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. Zanichelli Amaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana
16	*	Dominii di legame al DNA	Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, Zanichelli Benjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. Zanichelli Amaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana
17	*	Fattori di trascrizione	Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, Zanichelli Benjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. Zanichelli Amaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana
18	*	Regolazione della struttura della cromatina	Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, Zanichelli Benjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. Zanichelli Amaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana
19	*	Silenziamento genico	Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, Zanichelli Benjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. Zanichelli Amaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana
20	*	Principali tecniche di biologia molecolare: elettroforesi di macromolecole biologiche, ibridazione, clonaggio genico, PCR, sequenziamento	Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, Zanichelli Benjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. Zanichelli Amaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana

* Conoscenze minime irrinunciabili per il superamento dell'esame.

N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame.

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