B016786 - BIOLOGIA MOLECOLARE

Italiana

Struttura e funzione di acidi nucleici. Duplicazione del DNA e meccanismi di controllo degli errori di duplicazione. Danni al DNA e meccanismi di riparazione. Struttura dei genomi. Trasposoni. Struttura della cromatina. Trascrizione: meccanismi di controllo in procarioti ed eucarioti. Maturazione degli mRNA. Meccanismo di traduzione e codice genetico. Interferenza a RNA. Immunoglobuline: struttura, funzione e ricombinazione somatica. Regolazione del ciclo cellulare. Oncogeni e oncosoppressori.

Biologia molecolare (Capranico et al.) – EdiSESBiologia molecolare del gene (Watson) – ZanichelliBiologia molecolare della cellula (Alberts) - Zanichelli

Acquisizione delle conoscenze di base di Biologia molecolare e comprensione dei principali meccanismi di interazione molecolare e dei processi di controllo delle attività cellulari fondamentali.

I contenuti del corso di “Biologia generale”

Lezioni frontali

Corso del I semestre del II anno.

L'esame prevede un colloquio orale(di circa 30 minuti) volto a verificare la padronanza dei concetti descritti durante il corso e la capacità dello studente di orientarsi nella materia.
Il colloquio è articolato in 3-4 quesiti principali che lo studente deve saper affrontare dimostrando di aver raggiunto gli obiettivi formativi prefissati dallo specifico insegnamento.

Struttura dell’ RNA e del DNA. Denaturazione e rinaturazione della doppia elica. DNA A, B e Z. Proteine che interagiscono con il DNA. Plasmidi ed elettroforesi. Superavvolgimento del DNA e topoisomerasi. Le DNAsi. Enzimi di restrizione e modificazione. Cenni sui plasmidi e sull’esperimento di clonaggio.Duplicazione del DNA: struttura e attività della DNA polimerasi (attività esonucleasica e polimerasica, processività). Inizio della duplicazione. Sliding clamp. Sintesi dipendente da Pol III. Enzimi della duplicazione alla forca di replicazione. Telomerasi.Meccanismi di correzione degli errori di duplicazione: proof-reading legato alla duplicazione e meccanismi post-replicativi (MMR). Danni al DNA (, deaminazione, alchilazione, ossidazione, formazione di dimeri di timina ecc.) e meccanismi di riparazione (eliminazione di basi, BER, o di nucleotidi, NER). Mutageni: loro ruolo in malattie genetiche e tumori. Test di Ames.Giunzioni di Holloway e meccanismo molecolare della ricombinazione meiotica.Struttura dei genomi: paradosso del valore C, numero di geni, densità genica, sequenze uniche, sequenze ripetitive. Evoluzione genomi: duplicazione genica. Geni ortologhi e paraloghi. Esempio del cluster delle globine: ricombinazione omologa e non omologa. Tipi diversi di pseudogeni. Geni ripetuti in tandem (rRNA, tRNA, istoni). Sequenze altamente ripetitive: DNA satellite. Sequenze mediamente ripetitive: trasposoni e retrotrasposoni di tipo virale e non virale. Struttura e ciclo vitale dei retrovirus.Struttura della cromatina: interazioni DNA-proteine. Plasticità della cromatina: modificazioni degli istoni. Le topoisomerasi e la loro azione sul DNA.Trascrizione. Promotore ed RNA pol procariotici. Meccanismi di regolazione.Trascrizione negli eucarioti. Regolazione della trascrizione in eucarioti: fattori generali e attivatori prossimali. Enhancers. Il "complesso del mediatore". Rimodellamento cromatinico, strutture dei fattori trascrizionali, inibitori. Poliadenilazione e terminazione. Splicing e splicing alternativo. Mutazioni regolative: le beta-talassemie. Regolazione epigenetica. CpG islands e metilazione del DNA. Imprinting. Modificazione degli istoni e della cromatina. Esportazione dell'mRNA. La traduzione: tRNA e AA-tRNA sintetasi. Ribosomi. Inizio traduzione. Allungamento e terminazione della traduzione. Regolazione della traduzione. Antibiotici traduzionali. Il codice genetico e il fenomeno dello "wobbling" (dondolamento). Numero codoni. Codon preference. ORF (open reading frames) e mutazioni puntiformi. RNAi (interferenza a RNA): siRNA e miRNA. Proteine di secrezione e di membrana. Proteine di mitocondri e cloroplasti. Genomi di mitocondri e cloroplasti.Struttura delle immunoglobuline e interazione antigene-anticorpo. Ricombinazione somatica, generazione della diversità anticorpale e selezione clonale degli anticorpi. Risposta immunitaria umorale. Fenomeno dell’adattamento. Topi SCID. Cenni sui vaccini.Ciclo cellulare: cicline e CDK. Check points e regolazione del ciclo. Apoptosi: via intrinseca ed estrinseca, geni pro- e anti-apoptotici. Proto-oncogeni e oncogeni. Oncosoppressori. Oncogeni retrovirali. Esempi di differenti meccanismi molecolari, dipendenti da mutazioni, che portano alla attivazione di proto-oncogeni o alla inattivazione di oncosoppressori.
La tecnica della PCR e alcune sue applicazioni.