Ateneo - UPO

BIOCHIMICA I
Glucidi. Lipidi. Amminoacidi. Struttura delle proteine. Rapporto struttura-funzione di classi proteiche. Proteine trasportatrici. Enzimi. Velocità di reazione. Meccanismi di regolazione. Vitamine e cofattori. Meccanismi di Segnalazione. Classi di recettori (Recettori accoppiati a proteine G trimeriche, Canali voltaggio dipendenti e ligando dipendenti, cADPR e NAADP. PKC. Endocannabinoidi, Recettori Tirosina chinasi, recettore di insulina , tirosina fosfatasi con struttura receptor-like, recettori serina/treonina chinasi, segnalazione cGMP-dipendente e NO, integrine). Bioenergetica. Respirazione cellulare. Metabolismo.

BIOCHIMICA II
METABOLISMO DEI CARBOIDRATI. METABOLISMO DEI LIPIDI. CICLO DI KREBS E FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA. METABOLISMO PROTEICO. METABOLISMO DEI NUCLEOTIDI. METABOLISMO DELL’EME E MARZIALE. ROS e citocromi P450. INSULINA E GLUCAGONE. ASSE IPOTALAMICO-IPOFISARIO e suoi bersagli periferici. INTEGRAZIONE DEL METABOLISMO.

Biologia Molecolare
Introduzione
Basi molecolari dell’epigenetica: struttura e regolazione della cromatina
Regolazione della trascrizione
La maturazione dell’RNA e il controllo post-trascrizionale
Non-coding RNAs

Biochimica I & II
• Devlin. Bichimica con aspetti clinici EdiSES.
• Siliprandi e Tettamanti. Biochimica Medica PICCIN.
• Strayer. Biochimica. Zanichelli.
• Nelson Cox. Principi di biochimica del Lenninger. Zanichelli
• Campbell, Farrel. Biochimica Edises.
• MARKS. Biochimica Medica, un approccio clinico. Casa Editrice Ambrosiana.

Biologia Molecolare
• Alberts et al. “Biologia Molecolare dell Cellula” V ed. Zanichelli
• Lodish et al. “Biologia molecolare della cellula”, IV ed. Zanichelli
• Lewin “Il gene X”, ed. Zanichelli
• B. Lewin et al.: Il Gene 2°ed compatta (Zanichelli, 2011)
• Amaldi et al. “Biologia Molecolare”, seconda edizione (Ambrosiana)
• Michael M Cox Biologia Molecolare (Zanichelli)

BIOCHIMICA I
Al termine del corso lo studente dovrà essere in grado di descrivere, in termini molecolari, la struttura della materia biologica, sapendo riconoscere il ruolo della struttura sulla funzionalità delle macromolecole stesse.
Dovrà inoltre mostrare padronanza dei principali meccanismi di trasduzione del segnale, sapendone focalizzare il ruolo nei processi di segnalazione cellulare.
BIOCHIMICA II
Conoscere e spiegare a livello molecolare, subcellulare, cellulare e tissutale i meccanismi biochimici coinvolti nei processi di: digestione, assorbimento, trasporto, deposito, catabolismo, interconversioni, escrezione, biosintesi di: carboidrati, amminoacidi e proteine, lipidi, nucleotidi, gruppo eme, anche in relazione a diversi stati funzionali dell’organismo.
Biologia Molecolare
Comprendere i meccanismi molecolari che regolano l’espressione genica e la loro modulazione nella patologia

Superamento esami di Chimica e Propedeutica Biochimica.
Frequenza corsi di biologia ed anatomia.

METODI DIDATTICI: lezioni frontali ed a distanza, esercitazioni in aula o simulazioni.
Biochimica I lezioni frontali e su piattaforma elearning (DIR), test autovalutazione
Biochimica II lezioni frontali e su piattaforma elearning (DIR)
Biologia molecolare lezioni frontali e su piattaforma elearning (DIR)

A disposizione dello studente:
Diapositive fornite dal docente
Lezioni su piattaforma elearning
Siti internet di riferimento

Sono previsti frequenti test di autovalutazione ed un test scritto di valutazione in itinere di biochimica I e Biologia molecolare.
L’esame relativo all’INTERO CORSO INTEGRATO potrà essere sostenuto al termine dell’intero corso, secondo anno e coincide con l'orale di biochimica II.
Il voto finale viene stabilito sulla base dei risultati ottenuti negli scritti di Biochimica I e Biologia molecolare e nell'orale di Biochimica II. Tali voti vengono ponderati per i CFU dei relativi moduli e per la capacità di integrare i contenuti dei diversi moduli in linea con gli obiettivi formativi del corso.

BIOCHIMICA STRUTTURALE e ruoli cellulari di:
Glucidi semplici e complessi
Lipidi tra cui glicerolipidi, sfingolipidi, del colesterolo e suoi derivati.
Amminoacidi e polipeptidi (con proprietà chimiche e metodi di studio)
Proteine: struttura, folding e metodi di studio. Modificazioni post traduzionali.
Rapporto struttura-funzione di classi proteiche diverse (immunoglobuline, proteine contrattili, proteine della matrice, proteine del citoscheletro, integrine).
Proteine trasportatrici con focus sulle proteine O2-leganti proprietà biochimiche e regolazione, emoglobinopatie.
Enzimi: meccanismo d’azione, classificazione, aspetti cinetici e termodinamici. Cinetica enzimatica e parametri cinetici fondamentali.
Meccanismi di regolazione attività enzimatica. Meccanismi di attivazione/inibizione , allosteria e trattazione cinetiche
Meccanismi di catalisi con esempi, vitamine liposolubili ed idrosolubili e cofattori (struttura, biodisponiblità, meccanismo d’azione dei cofattori derivati o sintetizzati).

MECCANISMI DI SEGNALAZIONE.
Generalità e caratteristiche dei processi di segnalazione trattazione matematica e parametri di legame.
Classi di recettori con meccanismi di azione e sistemi effettori: 1) recettori accoppiati a proteine G (adenilato ciclasi, fosfolipasi, IP3 e diacilglicerolo, segnalazione Ca-dipendente) 2) canali voltaggio dipendenti e ligando dipendenti, 3) recettori tirosina chinasi ( Ras/MAPK, PI3K /PKB, Src, Cbl), 4) recettori associati a tirosine Chinasi (Jak-Stat), 5) tirosina fosfatasi con struttura receptor-like, 6) recettori serina/treonina chinasi 7) recettori con attività guanilato ciclasica (segnalazione cGMP-dipendente, NO ), 8) segnalazione da integrine.
Approfondimenti: endocannabinoidi, meccanismi biochimici della percezione sensoriale, recettore di insulina

BIOENERGETICA E METABOLISMO
Metabolismo basale, fabbisogno energetico. Molecole ad alto contenuto energetico, ATP. Ruolo dei cofattori redox nei processi catabolici ed anabolici. Compartimentazione metabolica.
Vie e cicli metabolici, processi catabolici ed anabolici. Ruolo dell’ ossigeno.
Aspetti biochimici della digestione e ruolo del pancreas

BIOLOGIA MOLECOLARE
Genomica umana e comparata. Mappatura del genoma umano. Basi molecolari dell’epigenetica: nucleosomi e cromatina.
Regolazione dell’espressione genica. Esempi di malattie epigenetiche. Metilazione del DNA: significato biologico, meccanismi, inattivazione del cromosoma X, imprinting.
Regolazione della trascrizione: trascrizione e regolazione negli eucarioti con focus su RNA polimerasi II, struttura del promotore, fattori basali di Pol II e assemblaggio del complesso di inizio. Ruolo del Mediatore.
Fattori di trascrizione e loro organizzazione modulare e dimerica. Interazioni con i complessi di rimodellamento della cromatina e di modificazione degli istoni.
Meccanismi di repressione della trascrizione. Strategie di regolazione della funzione degli attivatori della trascrizione. Le classi strutturali dei fattori di trascrizione: elica-ansa-elica (omeogeni), elica-giro-elica (Myc/MAx/Mad), Cerniera di leucine (Jun. Fos, CREB, NFAT), dita di zinco (recettori per glicocorticoidi, estrogeni, acido retinoico).
Maturazione dell’RNA e il controllo post-trascrizionale (capping, poliadenilazione e terminazione del mRNA, splicing con meccanismi, editing del mRNA, localizzazione degli mRNA).
Non-coding RNAs: micro-RNA e meccanismi di regolazione dell’espressione genica, short-interfering RNAs.

BIOCHIMICA FUNZIONALE
METABOLISMO DEI CARBOIDRATI. Digestione e assorbimento. Glicogenolisi e della glicogenosintesi, glicogeno epatico e del glicogeno muscolare. Regolazione ormonale ed allosterica del metabolismo del glicogeno. Via dei pentosi in relazione allo stress ossidativi ed alla sintesi di acidi nucleici. Metabolismo dell’alcol etilico. Gluconeogenesi: siti e meccanismi di regolazione della gluconeogenesi.
METABOLISMO DEI LIPIDI. Digestione, assorbimento e trasporto. Mobilizzazione lipidi endogeni. Destino metabolico del colesterolo. Catabolismo degli acidi grassi ad acil-CoA nei mitocondri e nei perossisomi Corpi chetonici: itinerario metabolico della chetogenesi. Biosintesi ex novo di acidi grassi: ruolo del citrato e della citrato liasi. Acido grasso-sintetasi: Biosintesi dei trigliceridi. Biosintesi del colesterolo e meccanismi di regolazione. Biosintesi dei fosfolipidi.
CICLO DI KREBS E FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA. Respirazione cellulare e catena di trasporto degli elettroni.
METABOLISMO PROTEICO. Digestione delle proteine alimentari. Destino metabolico degli amminoacidi, aminoacidi essenziali e non essenziali. Aminoacidi gluconeogenici, chetogenici e chetogenici/glucogenici. Conversione degli amminoacidi in composti specializzati. Utilizzo ed eliminazione del gruppo amminico come urea.
METABOLISMO DEI NUCLEOTIDI. Biosintesi ex-novo e le vie di recupero delle purine e lororegolazione. Biosintesi delle pirimidine e la sua regolazione. Catabolismo delle purine ad acido urico (iperuricemia). Catabolismo delle pirimidine.
METABOLISMO DELL’EME E MARZIALE. ROS e citocromi P450
INSULINA E GLUCAGONE: biosintesi, struttura, trasduzione del segnale e la funzione.
ASSE IPOTALAMICO-IPOFISARIO e suoi bersagli periferici (struttura, regolazione dai fattori ipotalamici, recettore/trasduzione e funzione): GH ruolo di IGF-1 e –2, TRH e ormone tiroideo, ACTH e ormoni surrenalici midollari, catecolammine. Ormoni surrenalici corticali: glucorticoidi e mineralcorticoidi. Generalità su ormoni gonadotropi. Ormoni sessuali: progesterone, estrogeni, androgeni. Ormoni dell'ipofisi media: propiocortina- MSH, lipoproteina, beta endorfina. Ormoni dell'ipofisi posteriore: vasopressina e ossitocina, neurofisine.
Ormoni che regolano il metabolismo del calcio e del fosfato: paratormone e calcitriolo.
Ormoni lipidici: prostaglandine, trombossani e lipossine. PAF.
INTEGRAZIONE DEL METABOLISMO: Integrazione delle vie metaboliche nei principali organi e tessuti e controllo della disponibilità di nutrienti. Effetti metabolici di insulina, glucagone, adrenalina, e ormoni glucocorticoidi nei diversi tessuti.

Capacità di comprendere a livello molecolare il metabolismo ed il flusso dell'informazione genica.
Capacità di utilizzare tali saperi per una revisione critica della letteratura.
Capacità di contestualizzare la fisiologia (e successivamente la patologia) a livello molecolare e metabolico.