Ateneo - UPO

Conoscenza della struttura e dei meccanismi che regolano le 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

Formare studenti che usino il metodo scientifico per comprendere le basi molecolari del comportamento fisiologico e patologico degli organismi viventi.
Fornire le conoscenze che consentano allo studente di descrivere in modo autonomo e critico i fenomeni coinvolti nel controllo della crescita cellulare e dell'espressione genica. Rendere lo studente in grado di comunicare quanto appreso mediante elaborati e/o presentazioni orali

quelli previsti dal test di ammissione al corso programmato

lezioni frontali, esercitazioni in aula e didattica a distanza

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

L’esame consiste in una prova scritta e una prova orale. La prova scitta è costituita da: 45-55 domande a scelta multipla per verificare che lo studente abbia acquisito le conoscenze previste dal programma del corso; 5-15 domande a risposta libera per verificare la capacità dello studente di integrare, applicare e comunicare le conoscenze acquiste .
La risposta corretta alla domanda a scelta multipla vale 0,5 punti, non vi è penalizzazione per risposte scorrette. La risposta libera può valere fino a 3 punti.
Con la prova orale vengono verificate le capacità critiche e comunicative dello sudente.
Inoltre, sono disponibili test di autovalutazione ed esercitazioni su piattaforma DIR

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.