Programma

a) OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso si propone di fornire adeguate conoscenze per la comprensione dei meccanismi biochimici e molecolari responsabili della trasduzione dei segnali extracellulari e delle possibili connessioni tra tali eventi e la dinamica nucleare. Verranno inoltre analizzati in maniera approfondita i meccanismi di regolazione dell’espressione genica in alcuni sistemi modello (batteriofago lambda, geni GAL in S. cerevisiae, virus HIV, gene per beta-interferone umano), prestando attenzione alle possibili implicazioni evolutive. Particolare rilievo verrà dato alle strategie regolative post-trascrizionali nelle quali sono coinvolti RNA non codificanti.

b) RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE. Acquisire conoscenze approfondite sulle interazioni tra proteine e proteine (alla base della comunicazione intracellulare), e tra acidi nucleici e proteine (alla base del controllo dell’espressione genica). Possedere nozioni aggiornate sul ruolo degli RNA catalitici e regolatori.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Essere in grado di correlare la struttura tridimensionale di proteine e acidi nucleici con le loro funzioni biologiche. Possedere la capacità di traslare le conoscenze più recenti della biologia molecolare in alcuni ambiti applicativi, come quello medico.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Conseguire una più ampia conoscenza dei meccanismi molecolari alla base della vita, insieme alla capacità di discutere il loro ruolo. Acquisire l'autonomia necessaria per l'allineamento delle conoscenze scientifiche acquisite agli avanzamenti della ricerca biologica.
ABILITÀ COMUNICATIVE. Dimostrare di avere padronanza delle competenze acquisite e di saperle trasmettere in maniera adeguata. Sviluppare la capacità di utilizzo della corretta terminologia.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO. Essere in grado di afferrare, rielaborare e discutere i temi scientifici affrontati a lezione, anche nei loro risvolti applicativi.

c) PROGRAMMA

TRASDUZIONE DEL SEGNALE: VIE DI SEGNALAZIONE CHE CONTROLLANO L'ATTIVITÀ DEI GENI. Recettori di membrana monopasso. Tyr-chinasi. Proteine adattatrici. Domini di interazione proteica (SH2, SH3, PTB, WW, PH, PDZ etc.). Le vie di trasduzione dalla membrana al nucleo: Src, Ras, MAPKs, PI-3K. La via di segnalazione TGF-beta/Smad. Recettori delle citochine e la via JAK/STAT. Recettori di superficie multipasso. Attivazione di CREB via PKA e AMPc. Pathways di segnalazione Wnt/beta-catenina e NFkB.

MECCANISMI DI MODIFICAZIONE E CONTROLLO DELL'ESPRESSIONE GENICA. Dettagli sulla regolazione genica del fago lambda. Nucleosomi, istoni e modificazioni post-traduzionali (HATs, HDACs, HKMTs, PRMTs). Bromodomini, cromodomini, domini TUDOR e PHD finger. Complessi di rimodellamento della cromatina. Repressori, attivatori: domini strutturali. Caso del gene Gal1. Geni regolatori dell'informazione silente (Sir) in lievito. Controllo combinatorio dei geni del mating type. Proteine nucleari non istoniche HMG (High Mobility Group). Gene dell'interferone-beta umano e reclutamento dell'enhanceosoma. Biologia molecolare del virus HIV.

GLI RNA CATALITICI E REGOLATORI. Introni di tipo I e II. Ribozimi e Riboswitch. Interferenza ad RNA. siRNAs. Biogenesi e funzioni dei microRNAs. Drosha, Pasha, complesso esportina-RanGTP, Dicer, gli argonauti, RISC. rasiRNAs. Silenziamento genico, complesso RITS. Tecnologia mirMASA.

Testi consigliati

Biologia Molecolare della Cellula, Lodish et al., 2009-Zanichelli;
Biologia Molecolare del Gene, Watson J.D. et al., sesta edizione, 2009-Zanichelli;
Geni e Segnali, Ptashne-Gann, 2004-Zanichelli;
Regolazione genica, Ptashne, 2006-Zanichelli; Il Gene, Lewin et al., 2011-Zanichelli.

La bibliografia sarà integrata da articoli scientifici forniti dal docente per l’approfondimento e l’aggiornamento di alcuni argomenti rilevanti.

Il materiale didattico è presente sulla piattaforma Moodle al seguente link:
https://moodle.unitus.it/moodle/course/view.php?id=287

Gli studenti non frequentanti sono incoraggiati a contattare il docente per avere informazioni sul programma e sui materiali didattici.

Propedeuticità

Non sono previste propedeuticità

Frequenza

Facoltativa

Metodologia didattica

Ore lezione: 48

Valutazione del profitto

Prova orale

Descrizione dei metodi di accertamento

L’esame consisterà in un colloquio con domande aperte (minimo tre) sugli argomenti trattati durante il corso. Verrà accertata l'acquisizione dei dettagli molecolari inerenti alle principali vie di trasduzione del segnale, ai meccanismi di regolazione dell’espressione genica in organismi semplici e complessi, e alla funzione degli RNA catalitici e regolatori (livelli di conoscenza: superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito). Verranno inoltre verificate le capacità di analisi, di sintesi e di autonomi collegamenti intra- ed interdisciplinari (livelli: sufficiente, buono, ottimo). Nella valutazione della prova e nell’attribuzione del voto finale si terrà conto anche della padronanza di espressione (livelli: esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta).

Luogo lezioni

BLOCCO B - LARGO DELL'UNIVERSITA'

Orario lezioni

L'orario è pubblicato sul sito del corso di studio alla voce "Orario delle lezioni"

Comunicazioni

per appuntamento da definire inviando una mail a sara.r@unitus.it