Ateneo - UPO

Il corso tratta i principali meccanismi molecolari che coinvolgono acidi nucleici, proteine e le loro interazioni in procarioti ed eucarioti: replicazione, trascrizione, traduzione e le loro regolazioni. Affronta i fondamenti di riparazione del DNA, maturazione dell’RNA, regolazioni epigenetiche e ncRNA. Fornisce una panoramica sulle principali tecniche di biologia molecolare.

- Amaldi et al., Biologia molecolare -3° edizione – Casa Editrice Ambrosiana
- Watson et al., Biologia molecolare del gene -7° edizione – Zanichelli
- Alberts et al., Biologia molecolare della cellula, VI edizione – Zanichelli
- Krebs et al., Lewin’ Gene XII – Jones & Bartlett Learning
- Materiali didattici distribuiti a lezione e caricati su DIR.

Il corso ha come obiettivo l’acquisizione di:
• conoscenza dei principali meccanismi molecolari che regolano acidi nucleici e proteine e le loro interazioni;
• conoscenza delle principali tecniche di biologia molecolare;
• padronanza nell’utilizzare le conoscenze acquisite in altri corsi ed esperienze pratiche successive nel percorso di studio.

Sono altamente consigliate conoscenze già consolidate in biologia, biochimica, genetica, chimica generale ed organica.

Lezioni frontali ed esercitazioni in aula, esperienza pratica in laboratorio.

Il materiale spiegato durante le lezioni frontali ed esercitazioni in aula sarà reso disponibile nella piattaforma DIR del corso.
Eventuali comunicazioni di servizio saranno comunicate attraverso la piattaforma DIR del corso.
Il docente risponde solamente a e-mail firmate e provenienti dal dominio nome.cognome@uniupo.it.
Le studentesse e gli studenti con disabilità o con disturbi specifici dell’apprendimento (DSA) possono richiedere servizi a loro dedicati consultando la pagina dedicata: https://uniupo.it/it/servizi/servizi-studenti-disabili-e-dsa.

Il corso prevede un esame per verificare il livello di conoscenza ed approfondimento degli argomenti riportati nel programma e la capacità di ragionamento sviluppata dallo studente. L’esame prevede una prova scritta costituita da domande a risposta multipla e aperta. Durante la prova non è permesso consultare alcun tipo di materiale.

• Introduzione
- Introduzione alla biologia molecolare
- Scoperta del DNA e del suo ruolo di trasmissione dell’informazione genetica
• Acidi nucleici
- Struttura chimica
- Struttura fisica
- Topologia del DNA e DNA topoisomerasi
- Struttura dell’RNA
• Replicazione del DNA
- Modelli di replicazione
- Meccanismi di replicazione
- Telomeri e telomerasi
- Replicazione nel contesto cromatinico
• Riparazione del DNA
- Mutazioni
- Sistemi di riparazione del DNA
- Ricombinazione
• Il codice genetico
- Il dogma centrale della biologia molecolare
- Struttura del codice genetico
- Evoluzione del codice genetico
- Lettura del codice genetico
• Trascrizione nei procarioti
- Le fasi della trascrizione
- Unità di trascrizione
- Struttura delle RNA polimerasi batteriche
• Regolazione delle trascrizione nei procarioti
- Attivatori e repressori trascrizionali
- Operoni
• Trascrizione negli eucarioti
- Principali differenze procarioti ed eucarioti
- RNA polimerasi
- Promotori eucariotici
- Formazione dei complessi d’inizio
- Mediatore
- Struttura RNA Poli II e reazione di allungamento dell’RNA
• Regolazione della trascrizione negli eucarioti
- Fattori di regolazione
- Elementi del promotore
- Struttura e domini dei fattori di trascrizione
- Attivatori e cromatina
• Maturazione dell’RNA
- Processamento degli rRNA procariotici
- Processamento degli rRNA eucariotici
- Processamento degli tRNA procariotici
- Processamento degli tRNA eucariotici
- Ribozimi
- Modificazioni chimiche dele basi e del ribosio
- Maturazione degli mRNA eucariotici
• Splicing ed editing
- Meccanismi di splicing
- Regolazione dello splicing
- Editing dell’RNA
• Apparato di traduzione e i suoi componenti
- Ribosoma
- tRNA
- mRNA
• Meccanismo della sintesi proteica
- Le tre fasi della traduzione
- Bilancio energetico della traduzione
- Velocità e accuratezza della sintesi proteica
• Regolazione della traduzione
- Regolazione generale della traduzione
- Regolazioni traduzionali di geni specifici
- Regolazione della stabilità e degradazione degli mRNA
- Trasporto e localizzazione degli mRNA
• Modificazioni e regolazioni post-traduzionali di proteine
- Stabilità e processamento di proteine
- Principali modificazioni post-traduzionali di proteine
• Regolazioni epigenetiche
- Metilazione del DNA ed espressione genica
- Rimodellamento della cromatina
• Ruoli regolativi dei ncRNA
- Principali categorie di ncRNA coinvolte nella trascrizione e traduzione
• Tecniche di biologia molecolare
- Tecniche di studio e manipolazione del DNA
- Tecniche di studio e manipolazione del RNA
- Tecniche di studio e manipolazione di proteine
- Tecniche di studio di interazione proteina-proteina
- Tecniche di studio di interazione proteina-DNA
- Tecniche di genome editing

La studentessa/lo studente dovrà mostrare:
1. Conoscenza e comprensione dei meccanismi molecolari che regolano acidi nucleici, proteine e le loro interazioni applicate ai sistemi procariotici ed eucariotici, con capacità di analisi critica.
2. Abilità comunicativa attraverso l’acquisizione di un linguaggio consono e la capacità di collegamento tra i diversi argomenti svolti.
3. Abilità nell’utilizzo delle conoscenze acquisite, sia teoriche che pratiche, in discipline affini.
4. Capacità di apprendimento, anche in maniera autonoma, attraverso lo studio di articoli scientifici affini al corso.