Programma
Obbiettivo formativo principale è l'acquisizione da parte dello studente di una conoscenza di base della struttura del DNA e della sua influenza sui principali processi biologici della trascrizione, replicazione, ricombinazione e riparo. Lo studente dovrà apprendere in dettaglio i meccanismi di questi processi biologici approfondendo in particolare l'influenza della variabilità conformazionale e della topologia del DNA sul legame con le proteine che rivestono un ruolo di primo piano in tali processi, in particolare i componenti del replisoma, dei complessi di trascrizione e della struttura della cromatina.
Programma
IL DNA polimorfico - I componenti chimici del DNA: basi, zuccheri e scheletro fosfodiesterico, cenni sulla loro sintesi prebiotica. (0.1 cfu). La struttura base della forma B: inquadramento storico,metodologie di studio e di rappresentazione.(0.2) Le conformazioni alternative: le forme A e Z, le strutture inusuali (cruciformi, tetraelicoidali).0.1 La variabilità conformazionale: i parametri angolari e i loro gradi di libertà. Curvatura intrinseca e curvabilità. 0.1 La topologia del DNA: avvolgimento e superavvolgimento; il numero di legame; le topo isomerasi (0.2) IL Codice Genetico La decifrazione del codice. Struttura, funzione ed evoluzione del codice (0.2) La Replicazione del DNA Meccanica della replicazione del DNA in sistemi modello circolari e lineari (0.1). Organizzazione dei repliconi, apparato enzimatico di supporto, problemi topologici. (0.1). Mutabilità e riparo del DNA (0.2). La Trascrizione del DNA. La trascrizione nei procarioti: il macchinario trascrizionale e i segnali di posizionamento (0.1). L'approccio metodologico allo studio della trascrizione: i sistemi di trascrizione in vitro. (0.1). I sistemi di regolazione della trascrizione nei procarioti: la riprogrammazione dell'oloenzima. (0.1). I sistemi di regolazione della trascrizione nei procarioti: attivazione e repressione; gli operoni (0.1). I sistemi di regolazione della trascrizione nei procarioti: regolazione della terminazione e attenuazione. (0.1). La trascrizione negli eucarioti: il macchinario trascrizionale e i segnali di posizionamento.(0.1). L'approccio metodologico allo studio della trascrizione: i sistemi di trascrizione in vitro negli eucarioti.(0.1) I fattori di trascrizione eucariotici: complessità ed integrazione dei segnali (0.2). Regolazione coordinata dell'azione delle tre RNA polimerasi eucaristiche (0.1). L'Organizzazione strutturale dei genomi. Gli strumenti per decifrare i genomi: sequenziamento e banche dati. Cenni di bioinformatica (0.1) L'organizzazione dei genomi tra sequenze codificanti, DNA di supporto e DNA egoista (0.1) La necessità di compattare i genomi; diverse soluzioni di un unico problema. La cromatina procariotica: componenti e gradi di compattamento. Implicazioni funzionali (0.1) La cromatina eucariotica: componenti e gradi di compattamento. La struttura del nucleosoma (0.1). Eterocromatina ed eucromatina: gli effetti funzionali dell'organizzazione cromatinica. (0.1) La struttura cromatinica dei promotori e i meccanismi di modificazione e controllo: acetilazione e deacetilazione complessi di remodeling, altre modificazioni postraduzionali e varianti geniche degli istoni (0.2) Sistemi in vitro per lo studio della cromatina e dei suoi effetti sulla trascrizione (0.1) La struttura dei cromosomi: centromeri, telomeri ed origini di replicazione (0.1).
Prerequisiti
Conoscenze di base in Biologia Cellulare e Chimica
Testi di riferimento
James D. Watson, Tania A. Baker, Stephen P. Bell, Alexander Gann, Michael Levine, Richard Losick
BIOLOGIA MOLECOLARE DEL GENE
Quinta edizione
oppure:
F.Amaldi, P.Benedetti, G.Pesole e P.Plevani Biologia Molecolare
Casa Editrice Ambrosiana
C.R. CALLADINE and H.R. DREW "UNDERSTANDING DNA" - ACADEMIC PRESS
SCHEDE E MATERIALE AUSILIARIO VERRA' FORNITO DAL DOCENTE A LEZIONE
Modalità insegnamento
Lezioni frontali
Frequenza
5 ore settimanali
Modalità di esame
Test scritto e esame orale
Modalità di erogazione
Lezioni frontali
