Obiettivi formativi
Alla fine del corso lo studente dovrà aver acquisito sufficienti conoscenze ed informazione per comprendere, discutere criticamente ed applicare praticamente le basi molecolari dei meccanismi di trasmissione dell'informazione genetica.
Prerequisiti
Lo studente deve avere conoscenza della chimica organica delle principali molecole di interesse biologico. Conoscenze basilari di biologia della cellula eucariota.
Contenuti dell'insegnamento
Il corso si propone di fornire conoscenze di base sui meccanismi molecolari di trasmissione dell'informazione genetica. Partendo dai concetti mendeliani di trasmissione dell'informazione e dalla scoperta del DNA come "princpio trasformante" si passerà a descrivere le caratteristiche chimico-strutturali del DNA e dell'RNA secondo le più moderne conoscenze. Si introdurrano quindi i concetti di replicazione del DNA, Trascrizione e Traduzione dell'RNA secondo lo schema del dogma centrale della biologia. Si introdurranno i concetti di ricombinazione, mutazione e riparazione del DNA. Infinine si decriveranno le principali tecniche di manipolazione del DNA e interferenza nell'espressione genica con esempi di applicazioni in ricerca, medicina clinica e medicina forense.
Programma esteso
Da Darwin a Mendel fino alla scoperta del principio trasformante: basi della trasmissione dell'informazione genetica.
Il DNA:composizione e struttura.
Organizzazione del DNA nella cellula eucariotica:gli istoni, la cromatina, i cromosomi.
RNA:composizione e struttura.
Tipi di RNA
Replicazione del DNA:meccanismi fondamentali, enzimi e regolazione.
Ricombinazione
Danni e mutazioni del DNA e meccanismi di riparazione.
La Trascrizione dell'RNA negli eucarioti: meccanismi, enzimi e regolazione.
Regolazione dell'espressione genica negli eucarioti.
La maturazione dell'RNA
Cenni di RNA interference.
Dall'RNA alle proteine: meccanismi ed enzimi della traduzione dell'RNA messaggero. Il codice genetico.
Sintesi, maturazione e modifiche post-trasduzionali delle proteine.
Degradazione e turnover delle proteine.
DNA ricombinante e biotecnologie:
Reazione di polimerizzazione a catena, endonucleasi di restrizione, mappe di restrizione e sequenziamento del DNA,
DNA ricombinante, clonaggio e selezione dei cloni.
Vettori di espressione e proteine di fusione.
Applicazioni delle tecnologie del DNA ricombinante.
Genomica, proteomica e microarray.
Bibliografia
Nelson DL, Cox MM: I principi di Biochimica di Lehninger, Zanichelli, Bologna.
Biologia molecolare del gene. James D. Watson et al. settima ed. Zanichelli
Metodi didattici
Lezioni frontali che prevedono l'uso di presentazioni di immagini e quando possibile filmati multimediali per esemplificare l'approccio molecolare alla materia.
Modalità verifica apprendimento
Prova orale finale sugli argomenti del programma.
Il colloquio inizia con una domanda di respiro generale, che mira a valutare la capacità dello studente di organizzare un discorso coerente e puntuale sull'argomento oggetto di verifica. Durante l'esposizione, il docente interverrà con ulteriori domande, via via più specifiche, tese a valutare la capacità di ragionamento ed il grado di padronanza della materia raggiunto dallo studente. Importanza verrà data anche alla proprietà di linguaggio ed alla capacità di allocare correttamente rapporti di causa effetto fra due fenomeni inter-dipendenti.
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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