Scienze Biologiche

Il corso si aprirà con l’analisi del DNA polimorfico, approfondendo la sua composizione chimica (basi azotate, zuccheri e scheletro fosfodiesterico) e la struttura del DNA B. Saranno inoltre trattate le conformazioni alternative del DNA, la topologia del DNA, i fenomeni di avvolgimento e svolgimento, il numero di legame (linking number) e il ruolo delle topoisomerasi. Seguirà lo studio del Codice Genetico: decodifica, struttura e funzione. Si affronteranno poi i meccanismi di replicazione del DNA nei procarioti e negli eucarioti, e i processi di trascrizione, con particolare attenzione alla trascrizione nei batteri (macchinario trascrizionale e segnali di posizionamento della RNA polimerasi) e alla regolazione trascrizionale nei procarioti (attivazione, repressione, struttura e funzione degli operoni). La seconda parte del corso sarà dedicata alla trascrizione negli eucarioti: macchinario trascrizionale, segnali di posizionamento della RNA polimerasi, fattori di trascrizione e regolazione dell'espressione genica. Verrà analizzata l’interazione DNA-proteina. Ampio spazio sarà riservato allo studio dell’RNA: caratteristiche chimiche e strutturali, struttura e funzione di tRNA, rRNA, pre-mRNA, mRNA, snRNA e snoRNA, non coding RNA. Saranno analizzati i processi di capping e poliadenilazione dell’mRNA e il loro ruolo regolativo. Si studierà inoltre la struttura della cromatina negli eucarioti, dai nucleosomi ai livelli superiori di organizzazione, includendo le modificazioni istoniche e i loro effetti regolativi, e il rimodellamento della cromatina a livello dei promotori. La sezione successiva sarà dedicata allo splicing dell’RNA, con approfondimenti su: • ruolo degli snRNA; • interazioni RNA/RNA e modificazioni strutturali nello spliceosoma attivo; • interazioni proteina/proteina (con attenzione alle proteine SR); • splicing alternativo e auto-splicing; • trasporto dell’mRNA; • ribozimi; • sintesi e funzione regolativa dei miRNA. La biosintesi proteica sarà trattata a partire dai principi generali: struttura e funzione del ribosoma, confronto tra i sistemi procariotici ed eucariotici, meccanismi di inizio, allungamento e terminazione della traduzione. Il corso si concluderà con l’introduzione alle principali tecniche di Biologia Molecolare: • purificazione e quantificazione degli acidi nucleici; • PCR e RT-PCR; • Southern e Northern blot; • tecniche di clonaggio di base; • utilizzo dei geni reporter; • metodi per l’analisi della localizzazione delle proteine nel genoma. • Tecniche di genome editing

chimica, fisica, chimica organica

Biologia Molecolare del gene VIII edizione, Watson et al. Zanichelli

consigliata

test scritto e orale

Il corso si aprirà con l’analisi del DNA polimorfico, approfondendo la sua composizione chimica (basi azotate, zuccheri e scheletro fosfodiesterico) e la struttura del DNA B. Saranno inoltre trattate le conformazioni alternative del DNA, la topologia del DNA, i fenomeni di avvolgimento e svolgimento, il numero di legame (linking number) e il ruolo delle topoisomerasi. Seguirà lo studio del Codice Genetico: decodifica, struttura e funzione. Si affronteranno poi i meccanismi di replicazione del DNA nei procarioti e negli eucarioti, e i processi di trascrizione, con particolare attenzione alla trascrizione nei batteri (macchinario trascrizionale e segnali di posizionamento della RNA polimerasi) e alla regolazione trascrizionale nei procarioti (attivazione, repressione, struttura e funzione degli operoni). La seconda parte del corso sarà dedicata alla trascrizione negli eucarioti: macchinario trascrizionale, segnali di posizionamento della RNA polimerasi, fattori di trascrizione e regolazione dell'espressione genica. Verrà analizzata l’interazione DNA-proteina. Ampio spazio sarà riservato allo studio dell’RNA: caratteristiche chimiche e strutturali, struttura e funzione di tRNA, rRNA, pre-mRNA, mRNA, snRNA e snoRNA, non coding RNA. Saranno analizzati i processi di capping e poliadenilazione dell’mRNA e il loro ruolo regolativo. Si studierà inoltre la struttura della cromatina negli eucarioti, dai nucleosomi ai livelli superiori di organizzazione, includendo le modificazioni istoniche e i loro effetti regolativi, e il rimodellamento della cromatina a livello dei promotori. La sezione successiva sarà dedicata allo splicing dell’RNA, con approfondimenti su: • ruolo degli snRNA; • interazioni RNA/RNA e modificazioni strutturali nello spliceosoma attivo; • interazioni proteina/proteina (con attenzione alle proteine SR); • splicing alternativo e auto-splicing; • trasporto dell’mRNA; • ribozimi; • sintesi e funzione regolativa dei miRNA. La biosintesi proteica sarà trattata a partire dai principi generali: struttura e funzione del ribosoma, confronto tra i sistemi procariotici ed eucariotici, meccanismi di inizio, allungamento e terminazione della traduzione. Il corso si concluderà con l’introduzione alle principali tecniche di Biologia Molecolare: • purificazione e quantificazione degli acidi nucleici; • PCR e RT-PCR; • Southern e Northern blot; • tecniche di clonaggio di base; • utilizzo dei geni reporter; • metodi per l’analisi della localizzazione delle proteine nel genoma. • Tecniche di genome editing

chimica, fisica, chimica organica

Biologia Molecolare del gene VIII edizione, Watson et al. Zanichelli

consigliata

test scritto e orale

Per affrontare con profitto il corso, lo studente deve possedere conoscenze di base di biologia generale, chimica e biochimica, con particolare riferimento alla struttura e funzione delle biomolecole. È inoltre richiesta la familiarità con i concetti fondamentali di genetica e con le principali reazioni chimiche dei sistemi biologici. Conoscenze di base di fisica e competenze nell’uso del linguaggio scientifico sono considerate utili per la comprensione degli argomenti trattati.

Watson JD, Baker TA, Bell SP, Gann A, Levine M. - Molecular Biology Of The Gene, 7Th Edn

Per affrontare con profitto il corso, lo studente deve possedere conoscenze di base di biologia generale, chimica e biochimica, con particolare riferimento alla struttura e funzione delle biomolecole. È inoltre richiesta la familiarità con i concetti fondamentali di genetica e con le principali reazioni chimiche dei sistemi biologici. Conoscenze di base di fisica e competenze nell’uso del linguaggio scientifico sono considerate utili per la comprensione degli argomenti trattati.

Watson JD, Baker TA, Bell SP, Gann A, Levine M. - Molecular Biology Of The Gene, 7Th Edn

INTRODUZIONE STORICA GENERALITA’ SULLA STRUTTURA DELLE MACROMOLECOLE STRUTTURA DEL DNA REPLICAZIONE DEL DNA RICOMBINAZIONE RIPARAZIONE TRASCRIZIONE BATTERICA TRADUZIONE REGOLAZIONE DELLA TRASCRIZIONE BATTERICA IL GENOMA DEGLI EUCARIOTI TRASCRIZIONE NEGLI EUCARIOTI REGOLAZIONE DELLA TRASCRIZIONE EUCARIOTICA MATURAZIONE DELL'RNA E REGOLAZIONE POST-TRASCRIZIONALE CROMATINA METODI PRINCIPALI DELLA BIOLOGIA MOLECOLARE

Conoscenze di base di Biochimica e Genetica

Lewin, Il gene X, Zanichelli; Watson et al, Biologia Molecolare del Gene (VII edizione) Zanichelli; Amaldi et al, BIOLOGIA MOLECOLARE (III edizione), Ambrosiana

Si procederà prevalentemente con lezioni frontali. Non sono previste prove in itinere. Sono anche previsti seminari specializzati di approfondimento. Gli studenti in piccoli gruppi saranno guidati durante le esercitazioni pratiche, che verteranno su tecniche di base di Biologia Molecolare (DNA ricombinante, enzimi di restrizione, ligazione, clonaggio, PCR, elettroforesi su gel).

Lezioni in aula ed esercitazioni in laboratorio

Al termine del corso si svolge una prova d'esame svolta in modo orale che si pone l'obiettivo di stabilire la conoscenza raggiunta dagli studenti in termini di congruità con gli argomenti svolti a lezione, approfondimento e presentazione con proprietà di linguaggio scientifico. La prova di norma si svolge in un tempo non inferiore a trenta minuti.

Lezioni in aula ed esercitazioni in laboratorio

INTRODUZIONE STORICA GENERALITA’ SULLA STRUTTURA DELLE MACROMOLECOLE STRUTTURA DEL DNA REPLICAZIONE DEL DNA RICOMBINAZIONE RIPARAZIONE TRASCRIZIONE BATTERICA TRADUZIONE REGOLAZIONE DELLA TRASCRIZIONE BATTERICA IL GENOMA DEGLI EUCARIOTI TRASCRIZIONE NEGLI EUCARIOTI REGOLAZIONE DELLA TRASCRIZIONE EUCARIOTICA MATURAZIONE DELL'RNA E REGOLAZIONE POST-TRASCRIZIONALE CROMATINA METODI PRINCIPALI DELLA BIOLOGIA MOLECOLARE

Conoscenze di base di Biochimica e Genetica

Lewin, Il gene X, Zanichelli; Watson et al, Biologia Molecolare del Gene (VII edizione) Zanichelli; Amaldi et al, BIOLOGIA MOLECOLARE (III edizione), Ambrosiana

Si procederà prevalentemente con lezioni frontali. Non sono previste prove in itinere. Sono anche previsti seminari specializzati di approfondimento. Gli studenti in piccoli gruppi saranno guidati durante le esercitazioni pratiche, che verteranno su tecniche di base di Biologia Molecolare (DNA ricombinante, enzimi di restrizione, ligazione, clonaggio, PCR, elettroforesi su gel).

Lezioni in aula ed esercitazioni in laboratorio

Al termine del corso si svolge una prova d'esame svolta in modo orale che si pone l'obiettivo di stabilire la conoscenza raggiunta dagli studenti in termini di congruità con gli argomenti svolti a lezione, approfondimento e presentazione con proprietà di linguaggio scientifico. La prova di norma si svolge in un tempo non inferiore a trenta minuti.

Lezioni in aula ed esercitazioni in laboratorio