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
Concetti base di biologia delle cellule.
Concetti basilari di chimica generale ed organica.
Contenuti dell'insegnamento
Il corso fornisce nozioni di base sugli aspetti molecolari della trasmissione dell'informazione genetica. Inizialmente, viene introdotto il concetto di divisione cellulare, quindi vengono descritte le caratteristiche strutturali e funzionali degli acidi nucleici. Le lezioni proseguono con la descrizione approfondita dei processi di replicazione del DNA. Quindi vengono introdotti i concetti di danno/mutazione del DNA, le implicazioni per la salute umana ed i meccanismi molecolari di riparo del danno. Nella seconda parte del corso si affrontano i meccanismi molecolari associati al percorso di espressione genica ed ai suoi meccanismi di regolazione, attraverso la descrizione dettagliata della trascrizione dell'RNA, della sua maturazione e del processo di traduzione delle proteine.
Programma esteso
Da Darwin a Mendel fino alla scoperta del principio trasformante: basi della trasmissione dell'informazione genetica.
Gli acidi nucleici: composizione e struttura.
Struttura 3D del DNA, topologia del DNA:avvolgimento e superavvolgimento.
Topoisomerasi.
Istoni, cromatina, cromosomi.
Cenni di modifiche epigenetiche del DNA e degli istoni.
Replicazione del DNA:caratteristiche delle DNA polimerasi, meccansimo di replicazione.
Farmaci che interferiscono con il processo di replicazione del di azione.
Le forche replicative, assemblaggio del replisoma, modello a trombone.
Origine di replicazione, meccanismo di controllo delle origini negli eucarioti.
Terminazione della replicazione.
Il problema delle estremità dei cromosomi lineari: la telomerasi
Danni e mutazioni del DNA.
Meccanismi di riparo del danno: meccanismi diretti, indiretti, riparo della rottura del doppio filamento.
La trascrizione dell'RNA negli eucarioti: caratteristiche delle RNA polimerasi, formazione del complesso di inizio, allungamento, terminazione della trascrizione.
Caratteristiche dei promotori procariotici ed eucariotici.
Regolazione dell'espressione genica negli eucarioti.
La maturazione dell'RNA: capping, splicing, tailing, editing.
Cenni di RNA interference.
Dall'RNA alle proteine: meccanismi ed enzimi della traduzione dell'RNA messaggero. Il codice genetico.
Traduzione dell'mRNA messaggero: molecole ed enzimi coinvolti
t-RNA, ribosomi, amminoacil-tRNAsintetasi
Fasi della traduzione: inizio, allungamento, terminazione.
Farmaci che interferiscono con il processo di traduzione proteica.
Bibliografia
JD Watson et al. Molecular Biology of the Gene. Person, 7h revised edition .
Lodish et al. “Molecular Cell Biology” , W.H.Freeman & Co Ltd, 8th Revised edition
Clark et al. “Molecular Biology” Academic Cell Press, 3rd edition
Metodi didattici
Le lezioni si svolgeranno in presenza. Gli argomenti saranno trattati con l’ausilio di presentazioni e filmati finalizzati a valorizzare l’approccio molecolare; saranno segnalati siti web e referenze bibliografiche utili.
Il materiale didattico ausiliare sarà a disposizione degli studenti sulla piattaforma Elly.
Modalità verifica apprendimento
La verifica dell'apprendimento dei contenuti del corso integrato viene effettuata mediante prova scritta a risposte chiuse; essa consta di 10 domande a risposta multipla e di due domande aperte su argomenti del programma di Biologia Molecolare. Il tempo assegnato per l’esecuzione della prova è di 45 minuti. Non è prevista penalità per le risposte non corrette. L'esito del test di Biologia Molecolare deve essere mediato con quello della prova di Genetica ai fini della definizione del voto complessivo dell'esame del Corso integrato.
Gli Studenti con DSA/BSE devono preventivamente contattare Le Eli-che: supporto per studenti con disabilità, D.S.A., B.E.S. (https://sea.unipr.it/it/servizi/le-eli-che-supporto-studenti-con-disabilita-dsa-bes).
Altre informazioni
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