Obiettivi formativi
Acquisizione da parte degli studenti di solide e approfondite conoscenze sull'organizzazione dei genomi e sui meccanismi e la regolazione della trascrizione negli organismi eucariotici.
Prerequisiti
Buona conoscenza della struttura degli acidi nucleici e dei meccanismi di base della duplicazione, trascrizione, riparazione e ricombinazione del DNA.
Contenuti dell'insegnamento
Genomi. Sequenze uniche, sequenze ripetute e contenuto informativo dei genomi eucariotici; Analisi di rinaturazione e identificazione di componenti genomici; Frazione di geni espressi in un singolo tipo cellulare. Anatomia molecolare di un gene eucariotico: conservazione degli esoni e della loro organizzazione strutturale ed elevata variabilità intronica; Evoluzione dei genomi e possibili significati funzionali. Ripetizione in tandem dei geni per gli rRNA. Sequenze altamente ripetute e DNA satellite: evoluzione del DNA satellite mediata da eventi di crossing-over disuguale; minisatelliti e mappaggio genetico. Retrovirus, retroposoni e sequenze ripetute intersperse: struttura, ciclo vitale e mobilizzazione dei retrovirus; retroposoni, sequenze SINES, LINES e pseudogeni processati. Genomi organellari: le molecole di DNA circolare dei genomi mitocondriale e cloroplastico. Mappatura dei genomi. Cromatina. Cromatina, cromosomi e attivazione genica: il problema della compattazione genomica; il nucleosoma come subunità fondamentale della cromatina; Organizzazione e assemblaggio dell'ottamero istonico; Phasing nucleosomico, siti ipersensibili; strutture di ordine superiore della cromatina; centromeri, telomeri e struttura dei cromosomi. Trascrizione eucariotica. RNA polimerasi eucariotiche; Promotori eucariotici; Apparati trascrizionali dipendenti da RNA polimerasi I e III; Apparato di trascrizione basale RNA polimerasi II dipendente; Meccanismi di controllo della trascrizione eucariota Sequenze regolatrici "in cis"; fattori di regolazione "in trans"; legame al DNA e attivazione trascrizionale; I diversi motivi strutturali proteici coinvolti nel legame del DNA e nella attivazione trascrizionale. meccanismi di regolazione della trascrizione mediante "enhancers", "silencers", "insulators"; Struttura della cromatina ed i suoi effetti sulla trascrizione Codice istonico; organizzazione strutturale e funzionale dell' eucromatina e dell' eterocromatina; modificatori covalenti e non covalenti della cromatina; imprinting genomico. Piccoli RNA. siRNA e RNAi, miRNA, ncRNA e regolazione genica. Maturazione dell'RNA. Regolazione dei meccanismi di processamento degli RNA. Splicing alternativo; Editing dei trascritti primari. Coordinazione degli eventi di processamento dell RNA.
Programma esteso
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Bibliografia
WATSON D. et al. - BIOLOGIA MOLECOLARE DEL GENE, sesta edizione, Zanichelli 2009
LODISH H. et al. - BIOLOGIA MOLECOLARE DELLA CELLULA, terza ed. italiana condotta sulla sesta ed. americana, Zanichelli 2009.
PTASHNE M. and GANN A: - Geni e Segnali, ed. Zanichelli.
Metodi didattici
Il corso è composto da lezioni sui principali argomenti previsti dal programma, e da approfondimenti mirati di argomenti di particolare attualità e interesse, anche con l'ausilio di ricercatori specialisti.
Modalità verifica apprendimento
La valutazione si basa su una prova scritta seguita, eventualmente, da una prova orale facoltativa.
Altre informazioni
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