Insegnamento BIOLOGIA MOLECOLARE
| Nome del corso | Chimica e tecnologia farmaceutiche |
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| Codice insegnamento | 65002506 |
| Curriculum | Comune a tutti i curricula |
| Docente responsabile | Carmela Conte |
| Docenti |
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| Ore |
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| CFU | 6 |
| Regolamento | Coorte 2023 |
| Erogato | Erogato nel 2024/25 |
| Erogato altro regolamento | |
| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Discipline biologiche e farmacologiche |
| Settore | BIO/11 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | Le macromolecole biologiche: DNA, RNA e proteine. Funzioni degli acidi nucleici: espressione e utilizzo dell'informazione in essi contenuta. Gli RNA non codificanti e applicazioni nella ricerca sperimentale e biomedica. Lo studio delle patologie a livello molecolare e degli approcci terapeutici. Metodi per lo studio dell'espressione genica. Tecnologia del DNA ricombinante: applicazioni in biomedicina e nelle biotecnologie. Generazione di sistemi modello cellulari e animali. |
| Testi di riferimento | Biologia Molecolare Amaldi, Benedetti, Pesole, Plevani - terza edizione 2018 Biologia molecolare del gene Watson, Baker, Bell, Gann, Levine, Losick - edizione 2022 Per approfondimenti sulle metodologie: Biotecnologie Molecolari Brown - seconda edizione 2017 Materiale didattico fornito dal docente mediante la piattaforma Unistudium |
| Obiettivi formativi | Il corso si propone di fornire agli studenti gli elementi base per la comprensione dell’organizzazione strutturale dei geni e dei meccanismi molecolari che regolano trascrizione e i processi post-trascrizionali sia in condizioni fisiologiche che patologiche. Il corso inoltre, offre agli studenti le conoscenze di base sugli strumenti metodologici sperimentali della biologia molecolare curando gli aspetti applicativi inerenti all’ingegneria genetica, alle biotecnologie e alla biomedicina |
| Prerequisiti | Conoscenze di Biochimica e Biologia Generale |
| Metodi didattici | Lezioni frontali in aula con proiezioni di diapositive e filmati. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | Consiste in una prova orale per verificare il livello di conoscenza e la capacità di comprensione degli argomenti trattati durante il corso |
| Programma esteso | - Richiamo alla struttura delle proteine. - Il dogma centrale della biologia molecolare. Cellule eucariotiche e procariotiche. - Struttura del DNA. Strutture alternative del DNA (A, B, Z). Conformazioni del DNA e superstrutture: superavvolgimento, topoisomerasi. Cromosomi: cromatina, nucleosomi, istoni, l’organizzazione del genoma. Definizione del gene. Il genoma eucariotico. Transposoni. Il genoma batterico. Plasmidi. Batteriofagi - Replicazione del DNA. Sintesi del DNA negli eucarioti e nei procarioti. Le DNA polimerasi. Replicazione semiconservativa e semidiscontinua del DNA. Telomerasi e loro ruolo -Denaturazione del DNA e rinaturazione. Effetto ipercromico -Mutazioni del DNA e sistemi di riparazione a carico delle singole basi e del doppio filamento -Struttura dell’RNA. Tipi di RNA: RNA codificanti e non codificanti - Trascrizione nei procarioti e negli eucarioti. Macchinario e meccanismi della trascrizione: - Regolazione dell’espressione Regolazione Genica nei procarioti e negli eucarioti: -Regolazione della trascrizione nei procarioti: operoni Lattosio e Triptofano. -Regolazione della trascrizione negli eucarioti. Regolazione epigenetica dell’espressione. Modificazioni degli istoni, eucromatina e eterocromatina. -Fattori di trascrizione, coattivatori e corepressori. -Regolazione post-trascrizionale dei geni. La chimica dello splicing dell’RNA e splicing alternativo, capping e poliadenilazione dell’mRNA. Patologie associate con difetti nel processo di splicing e potenziali approcci terapeutici. Maturazione dell’mRNA degli Istoni. -Codice genetico e Traduzione nei procarioti e negli eucarioti: codice genetico e meccanismo della traduzione. Amminoacil-tRNA sintetasi. Regolazione della traduzione. -La regolazione dell’espressione genica post-trascrizionale negli eucarioti: Il controllo della stabilità degli RNA messaggeri e NMD .Gli RNA non codificanti con attività regolativa: microRNA (biogenesi e funzione) e i lunghi RNA non codificanti. Il fenomeno dell’RNA interferente e sue applicazioni nella ricerca sperimentale e biomedica. Patologie associate ad alterazioni dei processi di regolazione post-trascrizionale. Uso degli RNA come target terapeutici o come molecole terapeutiche. -Tecniche di biologia molecolare - Tecnologia del DNA ricombinante e clonaggio molecolare: endonucleasi di restrizione, vettori di clonaggio, ligasi. Trasformazione batterica. Purificazione DNA plasmidico e cromosomico. -Elettroforesi acidi nucleici. -Mappa di restrizione. -Southern blotting. Northern blotting. - Metodi marcatura DNA (radioattivi e non radioattivi). - Le sonde. Librerie genomiche e a cDNA. Lo screening delle librerie. Librerie Jumping e linking. -Clonaggio funzionale e posizionale. Sequenziamento del DNA. -Il polimorfismo di lunghezza dei frammenti di restrizione (RFLP). Microsatelliti. VNTR. -Studio del mappaggio e della struttura del gene. -Studio dell’espressione e della funzione del gene. Proteine di fusione - Studio interazione DNA- proteina- EMSA - Footprinting Immunoprecipitazione -Studio dei genomi. -Mutagenesi sito-specifica. SNP. -Two hybrid system. -Real time PCR. SAGE. -Microarray. -Analisi del promotore. -Ibridazione in situ. |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile | Salute e benessere |