Obiettivi Formativi
Obiettivo del corso è quello di fornire allo studente le conoscenze di base di vari aspetti della biologia molecolare vegetale. Particolare rilievo sarà dato allo studio dei meccanismi fondamentali di trascrizione del DNA e di regolazione dell'espressione genica, con la descrizione della struttura dei promotori, delle varie classi di fattori di trascrizione, dell’interazione tra gli uni e gli altri e del loro coinvolgimento in alcuni processi della vita della pianta.
Al fine di comprendere e valutare autonomamente i vantaggi e le problematiche legate ai diversi approcci attualmente utilizzati nello studio dei meccanismi molecolari nelle piante, il corso si propone anche di fornire allo studente le conoscenze sulle più recenti metodologie usate. Parte del corso sarà quindi dedicata alle tecniche per la produzione di piante transgeniche, alle tecniche di silenziamento genico e alla produzione di piante mutanti.
Programma
Gli acidi nucleici: composizione e biosintesi
Il DNA: struttura, meccanismi di riparazione e ricombinazione. Gene targeting
La trascrizione del DNA: le RNA polimerasi, caratteristiche e funzione delle molecole di RNA, fattori di trascrizione delle piante
Regolazione dell?espressione genica: controllo trascrizionale, post-trascrizionale, traduzionale, post-traduzionale
Silenziamento genico e cosoppressione
Produzione di piante transgeniche: metodi di trasformazione. Utilizzazione di piante transgeniche nello studio della degradazione dell?amido
I genomi: Arabidopsis thaliana come specie modello in biologia vegetale. Il genoma nucleare, il genoma plastidiale e il genoma mitocondriale.
Gli elementi trasponibili: struttura dei trasposoni; elementi trasponibili in mais, meccanismi di trasposizione
Regolazione dell?espressione genica in risposta agli stress abiotici: aggiustamento osmotico, acido abscissico. Stress salino. Stress da freddo: membrane e desaturazione acidi grassi. Stress da caldo: proteine heat shock.
Regolazione dell?espressione genica in risposta agli stress biotici: difese costitutive delle piante, tossine. Modello di resistenza gene per gene. Fattori avr e proteine di resistenza. Scoppio ossidativo, monossido d?azoto e risposta ipersensibile. Risposte sistemiche. Difesa delle piante e biotecnologie.