Scheda Insegnamento: BIOLOGIA MOLECOLARE A.A. 2017/2018
  • Corso di Laurea: BIOTECNOLOGIE (L-2)
  • Codice: 16175
  • Crediti: 7
  • Anno Off. Formativa: 2017/2018
  • Anno di Corso: 2
  • Erogazione: II semestre
  • Docente: ANNA GRAZIA FICCA

Programma

Obiettivi formativi (in termini di risultati di apprendimento attesi)
Al termine del corso, lo studente possiede adeguate conoscenze dei principi fondamentali e dei meccanismi di base della biologia molecolare. In particolare, lo studente è in grado di comprendere e discutere la struttura degli acidi nucleici, del genoma e della cromatina; i meccanismi molecolari della replicazione, della trascrizione, della regolazione genica e della sintesi proteica. Conosce infine i principi alla base delle principali tecniche di Biologia Molecolare quali il clonaggio, la PCR e il sequenziamento del DNA per applicazioni pratiche nel campo biomedico, farmaceutico, industriale e vegetale.

Programma.
Aspetti storici: dalla scoperta del DNA al codice genetico

La struttura del DNA
a) struttura chimica degli acidi nucleici – struttura a doppia elica – i parametri strutturali e stabilità della doppia elica - conformazioni delle eliche (A, B, Z) - denaturazione e rinaturazione delle eliche.
b) Organizzazione del DNA: superavvolgimento- impacchettamento del genoma – le proteine (nucleosomi) ed i livelli di organizzazione della cromatina nei sistemi eucariotici. Analisi della cromatina mediante digestione enzimatica con nucleasi.

La struttura dell'RNA
a) chimica del ribosio
b) L'RNAn assume strutture secondarie e terziarie.

La Replicazione del DNA: modello del replicone - l'inizio e la terminazione della replicazione nei procarioti e negli eucarioti – le DNA polimerasi, classificazioni e proprietà biochimiche.

La trascrizione nei procarioti: i meccanismi molecolari e la regolazione
• Struttura della RNA polimerasi e i fattori sigma. Struttura dell’ Operone. Siti Operatore e Promotori (promotori forti e deboli). .
• Repressori ed attivatori: l’ operone Lac e l’ operone araBAD
• L’ attenuazione: l’ operone del Trp

La trascrizione negli eucarioti: i meccanismi molecolari e la regolazione
• Le RNA polimerasi I, II, III e fattori generali della trascrizione. Il motivo CTD della subunità maggiore dell’RNA polimerasi II e ruolo funzionale.
• Regolazione della trascrizione negli eucarioti: struttura modulare dei promotori eucariotici – regione enhancer – struttura dell’ enhanceosoma – struttura modulare dei fattori di trascrizione (trans-attivatori) che regolano la trascrizione. Il sistema Gal di lievito. Esempi di attivazione della trascrizione ( geni regolati da rormonitiroidei, attivazione del gene IFNB).

Processamento, maturazione e modificazioni chimiche dei trascitti:
• processamento degli rRNA e tRNA
• capping, poliadenilazione e splicing degli mRNA eucariotici
Editing dell'RNA

La Traduzione dell’ mRNA: apparato di traduzione e suoi componenti
• ribosoma – rRNA – tRNA – aminoacil-tRNA sintetasi – fattori d’inizio, d’allungamento e terminazione della traduzione - antibiotici inibitori della sintesi proteica.
• Il codice genetico: la decifrazione - la degenerazione - le deviazioni.

Manipolazioni genetiche: uso delle endonucleasi per le strategie di clonaggio molecolare – elettroforesi - interpretazione di un profilo di restrione enzimatica del DNA – creazioni di mappe di restrizione - tecniche di clonaggio - i vettori di clonaggio - amplificazione genica - metodo Sanger per il sequenziamento del DNA- analisi dei promotori (uso di geni reporter).

Testi consigliati

Si può scegliere il testo da adottare tra questi suggeriti:
Capranico G., Martegani E., Musci., Raugei G., Russo T., Zambrano N., Zappavigna. (2016) "Biologia Molecolare" ed. EdiSES
Amaldi F., Benedetti P. Pesole G., Plevani P., "Biologia molecolare" seconda ed. (2014) ed. Casa editrice Ambrosiana
Watson JD, Baker TA, Bell SP, Gann A, Levine M. Losick R. "Biologia molecolare del gene" sesta ed (2014) ed. Zanichelli

Per approfondimenti:
Michael M. Cox, Jennifer A. Doudna, Michael O'Donnel: Biologia molecolare principi e tecniche. (2013) ed. Zanichelli
Nancy L. Craig et al. Biologia molecolare principi si funzionamento del genoma. (2013) ed. Pearson (capitoli: 2,4,6,7,8,9,15)
Lizabeth A. Allison Fondamenti di biologia molecolare ed. Zanichelli (capitoli 8,9)

I testi sono reperibili presso la Biblioteca.

Propedeuticità

Consigliate: Biochimica, Biologia animale, Biologia vegetale, Chimica generale e Chimica organica

Frequenza

Facoltativa

Metodologia didattica

Ore lezione: 48

Valutazione del profitto

Prova orale

Descrizione dei metodi di accertamento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso il solo esame orale finale teso all'accertamento dell’acquisizione e della corretta comprensione dei contenuti del corso.

Luogo lezioni

Orario lezioni

Come da orario pubblicato sul sito

Comunicazioni

Il giorno e l'orario di ricevimento vengono concordati inviando una richiesta al docente all'indirizzo di posta elettronica: ficca@unitus.it