SCIENZE DEL FARMACO E DELLA SALUTEChimica e tecnologia farmaceuticheAnno accademico 2022/2023

1008094 - BIOLOGIA VEGETALE E BIOLOGIA ANIMALE - BIOLOGIA MOLECOLARE A - L
Modulo 1008096 - BIOLOGIA MOLECOLARE

Docente: Angela Anna MESSINA

Risultati di apprendimento attesi

Gli studenti del corso apprenderanno i concetti base inerenti la natura del materiale genetico, il significato del flusso dell’informazione genetica e dei meccanismi che ne controllano il mantenimento. Gli studenti saranno inoltre in grado di discutere semplici problematiche inerenti la struttura delle macromolecole che portano l’informazione genetica, i meccanismi che permettono il mantenimento, la continuità e la qualità dell’informazione genetica. Inoltre, gli studenti saranno in grado di comprendere e discutere i principi su cui si basano le più semplici tecniche di analisi delle biomolecole.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

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.

Prerequisiti richiesti

Conoscenze base di biologia cellulare e biochimica.

Frequenza lezioni

Richiesta la frequenza ai fini dell'ammissione a prove in itinere programmate durante il corso.

Contenuti del corso

La struttura del DNA – conformazioni tautomeriche delle basi – le conformazioni della doppia elica – la topologia del DNA. La struttura dell’RNA – classi di RNA. L’organizzazione del DNA nella cellula – i genomi procariotici ed eucariotici – elementi strutturali dei cromosomi – il nucleosoma – gli istoni – aspetti molecolari della duplicazione e della segregazione cromosomale. La replicazione del DNA nei procarioti e negli eucarioti – le DNA polimerasi batteriche ed eucariotiche. Mutazione e riparazione del DNA. La trascrizione nei batteri e negli eucarioti – le RNA polimerasi. Maturazione dell’RNA – lo splicing – cenni di splicing alternativo. Il codice genetico. La sintesi proteica nei procarioti e negli eucarioti – classi di RNA coinvolte nella traduzione – il ribosoma - fasi della traduzione – Cenni di egolazione dell’espressione genica nei procarioti e negli eucarioti. Principali 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

1) "Fondamenti di biologia molecolare", Lizabeth A. Allison, Zanichelli editore; 2) "Genomi 4", T.A. Brown, ed. Edises.

Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Componenti chimici della cellula: Importanza dei legami deboli e forti nei sistemi biologici“I principi di biochimica del Lenhinger”, NL Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti di Biologia molecolare”, LA Allison, ed. Zanichelli “Biologia molecolare, principi e tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia molecolare del gene”, Watson JD et
2La struttura del DNA e dell’RNA: denaturazione e rinaturazione - struttura secondaria - topologia – le topoisomerasi“I principi di biochimica del Lenhinger”, NL Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti di Biologia molecolare”, LA Allison, ed. Zanichelli “Biologia molecolare, principi e tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia molecolare del gene”, Watson JD et
3Organizzazione del genoma procariotico“I principi di biochimica del Lenhinger”, NL Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti di Biologia molecolare”, LA Allison, ed. Zanichelli “Biologia molecolare, principi e tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia molecolare del gene”, Watson JD et
4Organizzazione dei genomi eucariotici: sequenze uniche e ripetute - esoni ed introni - livelli strutturali della cromatina (dal nucleosoma al cromosoma) e sua regolazione – assemblaggio dei nucleosomi - Duplicazione e segregazione dei cromosomi“I principi di biochimica del Lenhinger”, NL Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti di Biologia molecolare”, LA Allison, ed. Zanichelli “Biologia molecolare, principi e tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia molecolare del gene”, Watson JD et
5Replicazione del DNA: le DNA polimerasi - meccanismi della sintesi discontinua del DNA – selezione delle origini - terminazione della replicazione - differenze fra procarioti ed eucarioti“I principi di biochimica del Lenhinger”, NL Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti di Biologia molecolare”, LA Allison, ed. Zanichelli “Biologia molecolare, principi e tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia molecolare del gene”, Watson JD et
6Mutabilità e riparazione: i danni al DNA e i principali meccanismi di riparazione“I principi di biochimica del Lenhinger”, NL Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti di Biologia molecolare”, LA Allison, ed. Zanichelli “Biologia molecolare, principi e tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia molecolare del gene”, Watson JD et
7La trascrizione: le RNA polimerasi – la trascrizione nei procarioti – la trascrizione negli eucarioti - modalità di controllo della trascrizione - trasporto dell’RNA“I principi di biochimica del Lenhinger”, NL Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti di Biologia molecolare”, LA Allison, ed. Zanichelli “Biologia molecolare, principi e tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia molecolare del gene”, Watson JD et
8Lo splicing dell’RNA: la reazione di splicing – lo spliceosoma – lo splicing alternativo“I principi di biochimica del Lenhinger”, NL Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti di Biologia molecolare”, LA Allison, ed. Zanichelli “Biologia molecolare, principi e tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia molecolare del gene”, Watson JD et
9La traduzione: gli RNA messaggeri – gli RNA transfer (struttura e basi modificate) – le amminoacil-tRNA sintetasi – il ribosoma – inizio della traduzione – allungamento – terminazione – i fattori di trascrizione - differenze fra eucarioti e procarioti“I principi di biochimica del Lenhinger”, NL Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti di Biologia molecolare”, LA Allison, ed. Zanichelli “Biologia molecolare, principi e tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia molecolare del gene”, Watson JD et
10Il codice genetico: la degenerazione – l’universalità – mutazioni puntiformi – mutazioni soppressore“I principi di biochimica del Lenhinger”, NL Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti di Biologia molecolare”, LA Allison, ed. Zanichelli “Biologia molecolare, principi e tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia molecolare del gene”, Watson JD et
11Principali meccanismi di regolazione dell’espressione genica nei procarioti e negli eucarioti“I principi di biochimica del Lenhinger”, NL Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti di Biologia molecolare”, LA Allison, ed. Zanichelli “Biologia molecolare, principi e tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia molecolare del gene”, Watson JD et
12Principali tecniche di biologia molecolare“I principi di biochimica del Lenhinger”, NL Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti di Biologia molecolare”, LA Allison, ed. Zanichelli “Biologia molecolare, principi e tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia molecolare del gene”, Watson JD et

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

Prevista una prova scritta preselettiva per poter accedere all'esame orale. Previste prove in itinere.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

- Replicazione del DNA in eucarioti e procarioti

- Caratteristiche delle DNA polimerasi in procarioti e eucarioti

- Telomerasi

- Caratteristiche dei vari RNA cellulari e loro abbondanza

- RNA polimerasi eucariotiche e procariotiche

- Processo di trascrizione in procarioti ed eucarioti

- Splicing intronico

- Sintesi proteica in procarioti e eucarioti

- PCR

- Sequenziamento del DNA


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