Codice insegnamento

4S004558

Docenti

Massimiliano Perduca, Barbara Molesini

Coordinatore

Massimiliano Perduca

Crediti

6

Lingua di erogazione

Inglese

Settore Scientifico Disciplinare (SSD)

BIO/11 - BIOLOGIA MOLECOLARE

Periodo

Primo semestre dal 3 ott 2022 al 27 gen 2023.

Orario Lezioni Moodle Seminari 0

Obiettivi di apprendimento

Conoscenza e capacità di comprensione Fornire agli studenti le conoscenze di base dei meccanismi molecolari inerenti la trasmissione, la variazione e l’espressione dell’informazione genetica. Conoscenze applicate e capacità di comprensione Alla fine del corso gli studenti avranno acquisito le nozioni fondamentali per la comprensione dei meccanismi molecolari del funzionamento cellulare in organismi procariotici ed eucariotici. Autonomia di giudizio Capacità di valutare in autonomia i meccanismi molecolari del funzionamento cellulare e le loro implicazioni in campo biomedico e bioinformatico. Abilità comunicative Lo studente sarà in grado di interagire con interlocutori vari in un ambito multidisciplinare biomedico e bioinformatico, relazionarsi con i colleghi nello svolgimento di lavori in gruppo, e relazionarsi con gli interlocutori nell'ambiente lavorativo o di ricerca. Capacità di apprendere Capacità di comprendere la letteratura scientifica inerenti la Biologia molecolare e di svolgere lavori di approfondimento individuale e di gruppo sugli argomenti correlati.

Prerequisiti e nozioni di base

Non sono richieste conoscenze preliminari.
Una conoscenza della Biologia di Base è suggerita.

Programma

- L’informazione genetica e le molecole informazionali
Introduzione generale e cenni storici. La struttura chimica del DNA e dell’RNA. La struttura fisica del DNA. Proprietà chimico-fisiche del DNA.
- DNA, RNA e struttura dei geni
La definizione di gene. Regioni codificanti e regolative. Dai geni alle proteine; RNA messaggero, RNA transfer e RNA ribosomiale.
- Organizzazione ed evoluzione dei genomi
Contenuto di DNA e numero di geni. Mutazioni, riarrangiamenti del DNA ed evoluzione dei genomi. I genomi degli organelli. I geni interrotti; gli introni. Il cDNA. Famiglie geniche e duplicazione. DNA ripetitivo.
- Elementi trasponibili
Meccansimi di trasposizione e controllo della trasposizione. Retrovirus e retrotrasposoni. Trasposoni.
- Cromatina e cromosomi
I nucleosomi; istoni e loro modificazioni. Livelli superiori di organizzazione della cromatina. Eterocromatina ed eucromatina. I cromosomi eucariotici, i telomeri e i centromeri.
- Replicazione del DNA
Le DNA polimerasi. Attività di proofreading delle DNA polimerasi. Il meccanismo di replicazione nei batteri e negli eucarioti.
- Introni e RNA splicing
Caratteristiche degli introni spliceosomali. Lo spliceosoma e il meccanismo di splicing. Splicing alternativo e trans-splicing. Altri tipi di introni: introni del gruppo I e II e gli introni dei tRNA. Movimento degli introni. RNA editing. Ribozimi e riboswitch.
- Mutazione e riparazione del DNA
Mutazioni spontanee e mutazioni causate da agenti mutageni fisici e chimici. Sistemi di riparazione pre-replicativi e post-replicativi. Ricombinazione nelle cellule del sistema immunitario. Cenni sulla ricombinazione omologa.
- Regolazione dell’espressione genica 1
Promotori batterici. L’operone. Attivatori, repressori, coattivatori. Trasduzione di segnali e sistemi di regolazione a due componenti. Promotori eucariotici. Attivatori, repressori, coattivatori. Espressione genica e modificazioni della cromatina. Meccanismi epigenetici.
- Gli RNA e la trascrizione
I diversi tipi di RNA: sintesi e maturazione. RNA polimerasi batterica. I fattori sigma. Le RNA polimerasi eucariotiche. mRNA eucariotici: capping, poliadenilazione , trasporto nel citoplasma. Il processo di trascrizione nei batteri e negli eucarioti.
- Traduzione
I ribosomi. Struttura e funzione del tRNA. Sintesi degli aminoacil-tRNA. Inizio della traduzione nei batteri e negli eucarioti. Sintesi della catena polipeptidica e terminazione della traduzione. Regolazione della traduzione.
- Localizzazione delle proteine.
Erogazione della didattica in presenza e a distanza.
LA STRUTTURA E I CONTENUTI DELL'INSEGNAMENTO POTRANNO SUBIRE VARIAZIONI IN CONSEGUENZA DELL'EPIDEMIA DI COVID-19.

Bibliografia

Modalità didattiche

I docenti utilizzeranno lezioni frontali, durante le quali stimoleranno il confronto con gli studenti, supportate da materiale didattico in formato pdf caricato sulla pagina Moodle del corso.
Gli studenti impossibilitati "pro tempore" a seguire le lezioni in aula potranno scaricare i file pdf relativi ai diversi argomenti dalla pagina Moodle del corso.
La possibilità di seguire le lezioni in streaming sarà accordata solo a quegli studenti affetti da grave disabilità e assolutamente impossibilitati alla frequenza in aula, tramite previo accordo con il docente.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame orale.
La prova d'esame verterà su due domande riguardanti qualunque argomento sviluppato durante il corso e si intenderà superato per risposta positiva ad entrambe.

Criteri di valutazione

Verranno valutati la capacità di organizzare discorsivamente la conoscenza, la capacità di ragionamento critico sullo stu-dio realizzato, la qualità dell’esposizione e la competenza nell’impiego del lessico specialistico.
Il voto sarà espresso in trentesimi.

Criteri di composizione del voto finale

Il voto sarà composto dalla media della valutazione sulle due domande formulate.

Lingua dell'esame

Inglese