Ateneo - UPO

- Le basi genomiche della complessità: il ruolo del controllo dell’espressione genica, cenni di genomica comparata.
- Basi molecolari dell’epigenetica: struttura e regolazione della cromatina - Regolazione della trascrizione
- La maturazione dell’RNA e il controllo post-trascrizionale - Non-coding RNAs
- Cancro, oncogeni e oncosoppressori

- Watson et al. "Biologia Molecolare del gene" VII (ed. Zanichelli)
- Alberts et al. “Biologia Molecolare della Cellula” VI (ed. Zanichelli)
- Allison et al. "Fondamenti di biologia molecolare." (ed. Zanichelli)
- Lewin “Il gene X”, (ed. Zanichelli)
- Amaldi et al. “Biologia Molecolare”, terza edizione (ed. Ambrosiana)

Fornire le conoscenze di base della biologia molecolare, relativamente agli organismi eucarioti, con particolare riferimento alle applicazioni nel settore bio-medico e alle corrispondenti prospettive di ricerca.

Conoscenze generali di biologia cellulare.

Dispense, materiale didattico, presentazioni in PowerPoint delle lezioni, discussione di articoli scientifici forniti dal docente.

Le studentesse e gli studenti con disabilità o con Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA) o con Bisogni Educativi Speciali (BES) possono richiedere servizi e strumenti specifici a loro dedicati rivolgendosi allo Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti e
consultando la pagina dedicata del sito di Ateneo: https://uniupo.it/it/servizi/servizi-studenti-disabili-e-dsa
Le studentesse e gli studenti con disabilità, DSA, BES, una volta preso contatto con lo Staff di Ateneo, possono contattare la/il docente titolare dell'insegnamento in relazione alla declinazione delle modalità di esame, in merito agli aspetti didattici.

Prova scritta a domande a risposta multipla e aperte.

Introduzione alla Biologia Molecolare.

- Le basi genomiche della complessità: il ruolo del controllo dell’espressione genica, cenni di genomica comparata.
- Mappatura del genoma umano e descrizione dei risultati principali.
- Basi molecolari dell’epigenetica: struttura e regolazione della cromatina - Struttura dei nucleosomi e organizzazione della cromatina
- Gli istoni e le loro modificazioni (acetilazione, metilazione, fosforilazione).
- Meccanismi del rimodellamento istonico e delle modificazioni della cromatina e loro ruolo nella regolazione dell’espressione genica. Bromodomini e cromodomini. Ruolo e esempi di enzimi modificatori istonici: istone acetil transferasi (HAT), istone deacetilasi. Complessi di rimodellamento istonico.
- Esempi di terapia epigenetica e di malattie epigenetiche.
- Metilazione del DNA: significato biologico, ruolo di DNA metil-transferasi, meccanismi mediante cui la metilazione del DNA regola l’espressione genica.

Regolazione della trascrizione
- Trascrizione e regolazione negli eucarioti: RNA polimerasi II, struttura del promotore, fattori basali di Pol II e assemblaggio del complesso di inizio. Ruolo del Mediatore.
- Meccanismi di riconoscimento dei siti di avvio della trascrizione: TATA box e formazione dei complessi di avvio della trascrizione.
- Ruolo delle sequenze regolatrici della trascrizione e i fattori che regolano la trascrizione (fattori di trascrizione e loro organizzazione modulare e dimerica).
- Ruolo delle interazioni fra i fattori di trascrizione e i complessi di rimodellamento della cromatina e di modificazione degli istoni nella regolazione della trascrizione. Esempi.
- Meccanismi di repressione della trascrizione.
- Diverse strategie di regolazione della funzione degli attivatori della trascrizione. Esempi (NF-kB)
- 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). Per ciascuna classe: elementi strutturali e meccanismi di interazione con il DNA, regolazione della funzione, cenni sulla funzione e sui geni regolati.

La maturazione dell’RNA e il controllo post-trascrizionale
- Significato di del capping e della poliadenilazione dei trascritti. Cenni sui meccanismi di capping, poliadenilazione e terminazione del mRNA.
- Generalità sulla natura discontinua dei geni e significato dello splicing.
- Lo spliceosoma e i meccanismi molecolari dello splicing. Lo splicing alternativo
- Regolazione del riconoscimento dei siti di splicing: le sequenze ESE/ISE e ESS/ISS. Le proteine SR (contenenti i domini RRS) e le proteine hRNPs nella regolazione dello splicing.
- Esempi di patologie causate da mutazioni che deregolano lo splicing.
- Meccanismi di editing del mRNA.
- Cenni sulla regolazione del trasporto e della localizzazione degli mRNA. Non-coding RNAs

Micro-RNA: struttura genica, trascrizione e maturazione, ruolo delle proteine Dicer e RISC, diversi meccanismi di regolazione dell’espressione genica (trascrizione, stabilità mRNA e traduzione).
- impatto della scoperta dei microRNA nello studio della funzione dei geni, nei tumori e prospettive cliniche.
- short-interfering RNAs; utilizzo nella ricerca di base e nella clinica.
- ruolo dei microRNA nei tumor- oncogeni e oncosoppressori (Myc e p53 come esempi).

Comprensione delle basi di biologia molecolare di interesse medico. Essere in grado di leggere e comprendere in maniera autonoma articoli di ricerca nell'ambito della biologia molecolare, con riferimenti ad applicazioni biomediche, in particolare relative al cancro. Lo studente infine deve essere in grado di superare un esame scritto di biologia molecolare con domande a scelta multipla e aperte.