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COMPOSIZIONE E STRUTTURA DEGLI ACIDI NUCLEICI. Basi azotate, nucleotidi, struttura di DNA ed RNA. Superavvolgimenti del DNA e topoisomerasi. Denaturazione e temperatura di fusione (Tm) del DNA. Organizzazione della cromatina eucariotica, nucleosomi, istoni e codice istonico. RNA: versatilità e funzioni. REPLICAZIONE DEL DNA. Replicazione del DNA in E.coli e negli eucarioti: DNA polimerasi ed altri fattori coinvolti. TRASCRIZIONE. RNA polimerasi. Trascrizione nei procarioti: promotori, fattori sigma, inizio e terminazione trascrizionale. Trascrizione negli eucarioti: RNA polimerasi, promotori di RNApol II e fattori generali di trascrizione. Inizio, allungamento e terminazione negli eucarioti. Cenni sulla regolazione trascrizionale in procarioti (operoni lac e trp) ed in eucarioti (fattori trascrizionali, enhancers, silencers, insulators). MATURAZIONE DEGLI mRNA EUCARIOTICI. Capping e poliadenilazione. Splicing (spliceosoma, snRNAs) e splicing alternativo (enhancers e silencers di splicing, proteine SR ed hnRNPs). Difetti di splicing e patologie umane: Atrofia Muscolare Spinale (SMA) e Distrofia Muscolare di Duchenne (DMD). TRADUZIONE E CENNI SULLA REGOLAZIONE TRADUZIONALE. Codice genetico. Inizio traduzionale nei procarioti (RBS) e negli eucarioti (meccanismo cap-dipendente e IRES). Allungamento e terminazione della traduzione. Cenni sui meccanismi di regolazione traduzionale: esempi di controllo globale e trascritto-specifico. RNA NON-CODIFICANTI. Cenni su microRNA, siRNA ed RNA interference (RNAi). OLIGONUCLEOTIDI ANTISENSO (ASOs), siRNAs, EDITING GENOMICO E LORO APPLICAZIONI IN BIOMEDICINA. Inibizione gene-specifica mediante ASOs, siRNAs e miRNAs: generalità e problematiche (farmacocinetica, effetti off-target, immunità innata). Applicazioni in biomedicina: (1) SMN2 ed Atrofia Muscolare Spinale (Nusinersen); (2) TTR ed amiloidosi ereditaria da transtiretina (patisiran); (3) Genome editing: zinc finger, talen nucleasi e CRISPR-Cas9. Applicazioni per la cura di anemia falciforme e beta-talassemie. TECNICHE. PCR, Real-time PCR e Digital PCR. Il sequenziamento del DNA. Cenni sulle metodiche di studio dell’espressione genica.

Qualunque testo di Biologia Molecolare di livello universitario che copra il programma dell’insegnamento può ritenersi adeguato, e lo studente può scegliere quel manuale che gli sembra più chiaro e rispondente alle proprie esigenze. Ciò premesso, sono indicati di seguito alcuni testi dove possono essere reperiti gli argomenti trattati a lezione: - Alberts B. et al. L’essenziale di Biologia molecolare della cellula 5a Edizione Zanichelli 2020 - Amaldi A. et al. BIOLOGIA MOLECOLARE 3a Edizione Editrice Ambrosiana 2018 - Watson J.D. et al. BIOLOGIA MOLECOLARE DEL GENE 7a Edizione Zanichelli 2015 - Materiale didattico messo a disposizione dal docente sulle piattaforme e-learning o Classroom.