Biologia Molecolare - canale 1

Anno accademico 2017/2018 - 3° anno
Docente: Angela Anna Messina
Crediti: 9
SSD: BIO/11 - Biologia molecolare
Organizzazione didattica: 225 ore d'impegno totale, 157 di studio individuale, 56 di lezione frontale, 12 di esercitazione
Semestre:
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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



Programmazione del corso

 *ArgomentiRiferimenti testi
1*Struttura, conformazioni e topologia degli acidi nucleiciWatson 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*RibozimiWatson 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 eucarioticiWatson 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 cromosomaleWatson 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 eucarioticheWatson 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 DNAWatson 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 specializzateWatson 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 trasposizioneWatson 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 RNAWatson 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’RNAWatson 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 alternativoWatson 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’RNAWatson 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 geneticoWatson 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 eucariotiWatson 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 eucariotiWatson 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 DNAWatson 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 trascrizioneWatson 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 cromatinaWatson 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 genicoWatson 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, sequenziamentoWatson 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.

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

previste una prova scritta preselettiva per poter accedere all'esame orale