Ateneo - UPO

Struttura e regolazione delle funzioni di base della cellula animale

Molecole, Cellule e Organismi - Ginelli E., Malcovati M., ed. EDISES
Biologia Molecolare della Cellula Alberts et al., ed. Zanichelli

conoscenza dei meccanismi fondamentali alla base del funzionamento cellulare

quelli del test di ammissione al corso programmato

lezioni frontali, esercitazioni in aula e didattica a distanza

disponibili su
https://www.dir.uniupo.it/

Test di autovalutazione ed esercitazioni su piattaforma DIR
L’esame prevede un test scritto costituito da domande a scelta multipla e domande aperte seguito da verifica orale

MOLECOLE BASE DELLA CELLULA
Monomeri e polimeri: lipidi, zuccheri, proteine, acidi nucleici.
PROTEINE
Aminoacidi, strutture primaria, secondaria, terziaria e quaternaria.
ACIDI NUCLEICI
Struttura degli acidi nucleici. Composizione, struttura, topologia. Regola di Chargaff. Il flusso di informazione. Colinearità tra sequenze nucleotidiche e polipeptidiche. Codice genetico.
Il DNA come materiale genetico: esperimenti di Griffith, McLeod, McCarthy, Hershey e Chase. Denaturazione e cinetiche di rinaturazione del DNA. RNA: importanza delle differenze strutturali rispetto al DNA.
LA CROMATINA
Struttura della cromatina negli eucarioti: costituenti, organizzazione e unità funzionali. Proteine istoniche e non istoniche: conservazione e caratteristiche chimico-fisiche. L’istone H1. Cenni sul progetto genoma umano. Complessità del genoma eucariota. Sequenze ripetute. Sequenze uniche. Organizzazione discontinua delle sequenze codificanti
REPLICAZIONE DEL DNA
Replicazione semiconservativa: esperimento di Meselson-Stahl. Bidirezionalità della replicazione Replisoma: costituenti e fasi. Condizioni che influenzano la sintesi di DNA. Cinetica della replicazione: filamento guida e di ritardo. Elicasi. Primasi. DNA polimerasi termo-stabili. Topoisomerasi: tipi e funzioni. Telomerasi. Origini multiple di replicazione negli eucarioti. Sintesi e distribuzione dei nuovi istoni. Mitosi e Meiosi.
MUTAZIONI E RIPARO DEL DNA
Fedeltà della duplicazione: importanza della direzionalità di sintesi, correzione di bozze. Agenti mutageni chimici e fisici. Mutazioni: puntiformi: inserzioni e delezioni. Meccanismi di riparo del DNA post-replicativi.
TRASCRIZIONE
Costituenti e fasi della trascrizione. Caratteristiche distintive e specificità delle RNA polimerasi. Sintesi di RNA strutturali e mRNA. Maturazione dei trascritti primari: capping, poliadenilazione, editing, splicing. Significato dei meccanismi di maturazione: SnRPs e splicesoma. Inibitori della trascrizione. Stabilità dei trascritti. Splicing alternativo ed editing.
TRADUZIONE
Costituenti e fasi della traduzione. Struttura e funzione del ribosoma. Struttura e funzione del tRNA. Significato dei soppressori. Le aminoacil tRNA sintetasi. Inibitori della sintesi proteica: antibiotici e tossine. I poliribosomi. Sorting delle proteine ai vari compartimenti sub-cellulari ed extra-cellulari: glicosilazioni, palmitolazione, isoprenilazione. Ancora GPI.

ELEMENTI DI BIOLOGIA CELLULARE
MEMBRANE CELLULARI
Struttura e caratteristiche delle membrane cellulari: plasmatica e dei più importanti compartimenti sub-cellulari. Nucleo. Organelli cellulari: mitocondri, RER, REL, Golgi, lisosomi. Coinvolgimento di questi nel sorting delle proteine, nelle modificazioni post-traduzionali e nel metabolismo cellulare. Meccanismi di trasporto attraverso le membrane cellulari: plasmatica, nucleare e sub-cellulari. Esocitosi ed endocitosi. Esempi di patologie lisosomiali.
CITOSCHELETRO
Composizione e caratteristiche delle più importanti strutture citoscheletriche: microfilamenti, filamenti intermedi e microtubuli. Esempi di organizzazione e funzione di strutture citoscheletriche: miofilamenti. Esempi di organizzazione e funzione di strutture citoscheletriche: centri di organizzazione microtubulinica, trasporto assonale, cicglia, flagelli, fuso mitotico, neurofilamenti. Matrice nucleare. Ricostituzione della membrana nucleare. Convolgimento di strutture citoscheletriche nei fenomeni di migrazione ed invasività.
INTERAZIONI CELLULA-CELLULA E CELLULA- MATRICE EXTRACELLULARE
Interazioni Ca++ dipendenti: caderine, omofilia, catenine. Interazioni Ca++ indipendenti : CAM, cenni di morfogenesi, degenerazione walleriana. Pemfigo Composizione e struttura della matrice extra-cellulare. Collageno: caratteristiche chimico-fisiche e funzionali dei diversi collageni. Comuni collagenopatie. Elastina, glicosoaminoglicani, fibronectine, laminine. Integrine.
CONTROLLO DEL CICLO CELLULARE
Ruolo delle cicline e delle chinasi-ciclino-dipendenti nella regolazione del ciclo. Approccio genetico: i mutanti ts cdc in lievito. Necrosi ed Apoptosi cellulare.

Per raggiungere il livello minimo di sufficienza, lo studente deve:
- conoscere la struttura della cellula animale, saperne distinguere i costituenti e le funzioni di massima;
- conoscere meccanismi di base coinvolti nella regolazione dell'espressione genica;
- saper applicare il metodo scientifico;
- saper identificare e reperire i dati e le informazioni necessarie all'apprendimento;
- saper esprimersi, in forma sia orale sia scritta;
- essere in grado di leggere, comprendere e commentare materiale tecnico da libri, da manuali o altra fonte;
Per raggiungere un livello avanzato, lo studente deve:
- saper integrare le conoscenze di base per spiegare fenomeni cellulari complessi;
- saper proporre come intervenire su uno o più meccanismi cellulari al fine di modificare specifiche funzioni cellulari.