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BIOLOGIA MOLECOLARE
MOLECULAR BIOLOGY

A.A. CFU
2015/2016 8
Docente Email Ricevimento studenti
Marzia Bianchi Martedì ore 12, previo appuntamento telefonico (0722 305201) o contatto via e-mail.

Assegnato al Corso di Studio

Giorno Orario Aula

Obiettivi Formativi

Il corso si propone di introdurre lo studente alla Biologia Molecolare classica, ovvero alla scienza che studia i geni e le loro attività a livello molecolare. Gli argomenti trattati includono duplicazione, riparo e trascrizione del DNA, sintesi proteica e ricombinazione genetica. Ampio spazio verrà dedicato ai molteplici meccanismi che regolano l'espressione genica, nei procarioti e negli eucarioti, con particolare attenzione ad alcuni aspetti in continua evoluzione, come le regolazioni epigenetiche e il ruolo di diversi tipi di RNA non codificanti. Successivamente, le lezioni tratteranno le basi teoriche delle principali tecniche usate in biologia molecolare, per l'analisi dell'espressione genica.

Programma

1. Acidi nucleici: DNA e RNA
1.1 Identificazione del DNA come materiale genetico.
1.2 Chimica degli acidi nucleici.
1.3 Strutture primaria, secondaria, terziaria del DNA e relative proprietà.
1.4 Topologia del DNA.
1.5 RNA: struttura e funzioni (ribozimi).
2. Replicazione del DNA
2.1 Caratteristiche ed enzimologia della replicazione del DNA.
2.2 Replicazione del genoma batterico.
2.3 Replicazione del genoma mitocondriale.
2.4 Replicazione dei genomi virali.
2.5 Replicazione del genoma delle cellule eucariotiche e ciclo cellulare.
3. Danni al DNA e meccanismi di riparo
3.1 Tipi di danno al DNA e loro conseguenze.
3.2 Danni causati da agenti endogeni ed esogeni.
3.3 Meccanismi di riparo del DNA: riparazione tramite inversione diretta del danno; riparazione per escissione (BER, NER, TC-NER); riparazione tramite ricombinazione; riparazione degli appaiamenti errati; riparo delle rotture della doppia elica (DSB).
4. Riarrangiamenti del DNA (meccanismi molecolari)
4.1 Ricombinazione omologa.
4.2 Ricombinazione sito-specifica.
4.3 Trasposizione.
5. Sintesi di RNA da stampi di DNA: trascrizione
5.1 Caratteristiche generali e componenti chiave della trascrizione: RNA polimerasi; promotori.
5.2 Il meccanismo della trascrizione nei procarioti.
5.3 Il modello dell'operon; controllo negativo e positivo della trascrizione; attenuazione trascrizionale (Lac operon; Trp operon).
5.4 Trascrizione negli eucarioti: RNA polimerasi e relativi promotori; fattori di trascrizione.
5.5 Maturazione dell'RNA messaggero: splicing; capping; poliadenilazione; editing.
5.6 Maturazione dei precursori di rRNA e tRNA.
5.7 Meccanismi di degradazione dell'RNA.
6. Dall'RNA alle proteine: traduzione
6.1 Codice genetico.
6.2 Struttura e funzione dei maggiori attori della traduzione: mRNA; tRNA; ribosomi.
6.3 Il meccanismo della traduzione nei procarioti: inizio, allungamento, terminazione.
6.4 Traduzione negli eucarioti.
6.5 Modificazioni post-traduzionali e smistamento delle proteine neosintetizzate.
6.6 Chaperon molecolari e folding delle proteine.
7. Struttura e funzionamento dei geni negli eucarioti superiori
7.1 Diversi livelli di regolazione dell'espressione genica.
7.2 Regolazione a livello genomico: alterazioni selettive del DNA; rimodellamento della cromatina; modificazioni covalenti degli istoni ("codice istonico").
7.3 Regolazione trascrizionale: enhancer; silencer; fattori di trascrizione gene-specifici.
7.4 Regolazione post-trascrizionale: maturazione, esportazione dal nucleo, traduzione e stabilità dell'RNA messaggero.
7.5 Regolazione ad opera di piccoli RNA non codificanti: microRNA; siRNA; PIWI-interacting RNA (piRNA).
8. Tecniche di analisi dell'espressione genica
8.1 Ibridazione in situ.
8.2 Northern blotting.
8.3 Ribonuclease protection assay (RPA).
8.4 Reverse transcription (RT)-PCR.
8.5 Real-time PCR.
8.6 Microarrays.

Eventuali Propedeuticità

Nessuna.

Risultati di Apprendimento (Descrittori di Dublino)

Gli studenti dovranno dimostrare di aver acquisito una buona conoscenza di base della struttura e del funzionamento del genoma e delle metodologie utilizzate per l'analisi dell'espressione genica.

Materiale Didattico

Il materiale didattico predisposto dal docente in aggiunta ai testi consigliati (come ad esempio diapositive, dispense, esercizi, bibliografia) e le comunicazioni del docente specifiche per l'insegnamento sono reperibili all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it

Attività di Supporto

Una esperienza di laboratorio sarà programmata durante lo svolgimento del corso.


Modalità Didattiche, Obblighi, Testi di Studio e Modalità di Accertamento

Modalità didattiche

Lezioni frontali.
Una esperienza di laboratorio sarà programmata durante lo svolgimento del corso.

Obblighi

Gli studenti hanno l'obbligo di frequenza delle attività di laboratorio.

Testi di studio

• J.D. Watson, T.A. Baker, S.P. Bell, A. Gann, M. Levine, R. Losick. BIOLOGIA MOLECOLARE DEL GENE, Zanichelli, 2015.
• F. Amaldi, P. Benedetti, G. Pesole, P. Plevani. BIOLOGIA MOLECOLARE, Casa Editrice Ambrosiana, 2014.
• N. L. Craig, O. Cohen-Fix, R. Green, C. W. Greider, G. Storz, C. Wolberger. BIOLOGIA MOLECOLARE, Principi di funzionamento del genoma, Pearson, 2013.
• D. Clark, N. Pazdernik. MOLECULAR BIOLOGY, 2nd Ed. Elsevier Science & Technology, 2012.
• R. F. Weaver. BIOLOGIA MOLECOLARE, McGraw-Hill, 2009.

Altri testi per la consultazione e articoli scientifici verranno indicati durante il corso.

Modalità di
accertamento

Esame orale.

Informazioni Aggiuntive per Studenti Non Frequentanti

Modalità didattiche

Lezioni frontali.
Una esperienza di laboratorio sarà programmata durante lo svolgimento del corso.

Obblighi

Gli studenti hanno l'obbligo di frequenza delle attività di laboratorio.

Testi di studio

• J.D. Watson, T.A. Baker, S.P. Bell, A. Gann, M. Levine, R. Losick. BIOLOGIA MOLECOLARE DEL GENE, Zanichelli, 2015.
• F. Amaldi, P. Benedetti, G. Pesole, P. Plevani. BIOLOGIA MOLECOLARE, Casa Editrice Ambrosiana, 2014.
• N. L. Craig, O. Cohen-Fix, R. Green, C. W. Greider, G. Storz, C. Wolberger. BIOLOGIA MOLECOLARE, Principi di funzionamento del genoma, Pearson, 2013.
• D. Clark, N. Pazdernik. MOLECULAR BIOLOGY, 2nd Ed. Elsevier Science & Technology, 2012.
• R. F. Weaver. BIOLOGIA MOLECOLARE, McGraw-Hill, 2009.

Altri testi per la consultazione e articoli scientifici verranno indicati durante il corso.

Modalità di
accertamento

Esame orale.

Note

L'esame e la bibliografia potranno essere in lingua inglese su richiesta dello studente.

« torna indietro Ultimo aggiornamento: 13/09/15


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