Corso di laurea in Scienze biologiche
Anno accademico 2017/2018 - 3° anno
Biologia Molecolare - canale 1
Docente titolare dell'insegnamento
ANGELA ANNA MESSINAObiettivi 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 |
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.
Verifica dell'apprendimento
MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO
previste una prova scritta preselettiva per poter accedere all'esame orale
PROVE IN ITINERE
Previste due prove in itinere per gli studenti che frequentano le lezioni con almeno l'80% di presenze.
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