L'obiettivo dell'insegnamento è quello di fornire allo studente gli strumenti culturali per affrontare lo studio dell'organizzazione dei genomi e dei meccanismi molecolari e cellulari alla base dell'espressione genica; verranno inoltre trattati i concetti teorici alla base delle più importanti tecniche di Biologia Molecolare e delle loro applicazioni.

Dal DNA alle proteine. Il DNA come materiale genetico. Struttura chimica e struttura fisica del DNA. La scoperta della struttura a doppia elica. Strutture alternative del DNA (A, B, Z) e superstrutture (s. cruciformi, superavvolgimento, DNA curvo). Struttura dell'RNA. Codice genetico e sintesi proteica. Decifrazione, proprietà ed evoluzione del codice genetico. I componenti dell'apparato di traduzione: ribosomi, mRNA, tRNA e amminoacil-sintetasi. Meccanismo della traduzione nei procarioti e negli eucaroti: inizio, allungamento e terminazione. Regolazioni generali e specifiche della traduzione.
Organizzazione ed evoluzione di geni, cromosomi, e genomi. Contenuto di DNA e complessità genetica; sequenze uniche, e sequenze ripetute del DNA; regioni codificanti e non codificanti del genoma; la struttura esoni/introni dei geni; origine ed evoluzione degli introni; funzioni degli introni; organizzazione ed evoluzione delle famiglie geniche; sequenze semplici e DNA satelliti; organizzazione e struttura dei cromosomi; centromeri e telomeri; istoni, struttura dei nucleosomi e organizzazione della cromatina.
Replicazione del DNA. Replicazione semiconservativa e progressiva del DNA; repliconi, forche di replicazione ed origini; repliconi unidirezionali e bidirezionali; repliconi ed origini di replicazione dei cromosomi procariotici; repliconi ed origini dei cromosomi eucariotici; modelli topologici della replicazione del DNA; replicazione discontinua e frammenti di Okazaki; DNA polimerasi di procarioti ed eucarioti; apparato enzimatico di replicazione; controllo della replicazione; replicazione della cromatina. Trasposoni procariotici ed eucariotici. Cenni ai meccanismi di riparazione del DNA.
Trascrizione e sua regolazione. RNA polimerasi e promotori procariotici; meccanismo di trascrizione e regolazione nei procarioti; il paradigma dell'Operone Lattosio. RNA polimerasi e promotori eucariotici: Pol I, Pol II e Pol III; regolazione della trascrizione negli eucarioti. Fattori di trascrizione. Terminazione, antiterminazione ed attenuazione della trascrizione. Struttura della cromatina e trascrizione: cromatina attiva e rimodellamento della cromatina. Metilazione del DNA e trascrizione.
Processamento dell'RNA. Maturazione dei trascritti nei procarioti: la maturazione degli mRNA del fago T7, e degli rRNA e tRNA di E.coli; autotaglio dell'RNA. Maturazione dell'RNA negli eucarioti; tagli e modificazioni chimiche degli RNA ribosomali; metilazione e pseudouridilazione dell'RNA; snoRNA e snoRNP. Maturazione degli mRNA eucariotici: struttura dell' M7G-cap e della coda di poli(A), meccanismi enzimatici di "capping" e "poliadenilazione". Meccanismi di "splicing" dell'RNA: introni di tipo I e di tipo II; autosplicing; splicing nucleare e spliceosoma; splicing dei tRNA di lievito. "Editing" dell'RNA.
La tecnologia del DNA ricombinante e il clonaggio molecolare. Clonaggio molecolare;  costruzione di librerie di DNA; screening delle librerie e sonde; librerie di espressione; mappatura di restrizione; il polimorfismo di lunghezza dei frammenti  di restrizione (RFLP), sequenziamento del DNA.
 

Gli studenti sono vivamente consigliati a sostenere l'esame di Biologia molecolare dopo Chimica inorganica, Chimica Organica e Chimica biologica

D1- CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE

Al termine del corso, lo studente dovrà dimostrare il possesso delle conoscenze di base relative ai processi che coinvolgono il DNA come materiale genetico, con particolare riferimento alla struttura degli acidi nucleici, ai meccanismi di duplicazione, trascrizione, modificazione dell’RNA, e sintesi proteica

D2-CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE

Lo studente dovrà acquisire la capacità di applicare le conoscenze acquisite con lo studio per discutere di argomenti inerenti i vari processi molecolari, e associare le caratteristiche di un processo o la struttura di una molecola con la sua funzione

D3-AUTONOMIA DI GIUDIZIO

Lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di incrementare autonomamente la conoscenza di nuovi aspetti della biologia molecolare e di avere acquisito autonomia nell’applicazione delle conoscenze conseguite.

D4-ABILITA' COMUNICATIVE

Lo studente dovrà aver acquisito le competenze adeguate per rapportarsi e discutere con colleghi o superiori su tematiche relative alla biologia molecolare, ma dovrà altresì dimostrare capacità di rapportarsi su tali tematiche con interlocutori non specialisti.

D5-CAPACITA' DI APPRENDIMENTO

Lo studente dovrà mostrarsi in grado di leggere e comprendere pubblicazioni scientifiche di biologia molecolare anche di alto livello, e in lingua inglese, per un aggiornamento continuo utile nello studio e nella ricerca.

Il materiale didattico predisposto dalla/dal docente in aggiunta ai testi consigliati (come ad esempio diapositive, dispense, esercizi, bibliografia) e le comunicazioni della/del docente specifiche per l'insegnamento sono reperibili all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it

Materiale di supporto alla didattica verrà consegnato durante le lezioni.

Il materiale didattico predisposto dal docente (come ad esempio diapositive, dispense, esercitazioni) e le comunicazioni specifiche del docente sono reperibili, assieme ad altre attività di supporto, all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it

Modalità didattiche

Lezioni frontali. 

Obblighi

Si consiglia la frequenza alle lezioni

Testi di studio

LIBRO DI TESTO
F. Amaldi, P. Benedetti, G. Pesole, P. Plevani. BIOLOGIA MOLECOLARE, CEA, 2011.
 
TESTI DI CONSULTAZIONE 
B. Lewin, J.E. Krebs, E.S. Goldstein, S.T. Kilpatrick. IL GENE, Zanichelli, 2011.
L. A. Allison. Fondamenti di biologia molecolare, Zanichelli, 2008.
R. F. Weaver. BIOLOGIA MOLECOLARE, McGraw-Hill, 2009. 
J. D. Watson , T. A. Baker, S. P. Bell, A. Gann, M. Levine, R. Losick. BIOLOGIA MOLECOLARE DEL GENE, Zanichelli, 2009.
J. D. Watson, A.A. Caudy, R.M. Myers, J.A. Witkowski. DNA RICOMBINANTE, Zanichelli, 2009.

Modalità di
accertamento

La valutazione finale del percorso formativo verrà effettuata mediante prova scritta e verifica orale. La prova scritta consiste in 6 quesiti a risposta multipla e 4 domande a risposta aperta. I quesiti a risposta multipla valgono in totale 4 punti, mentre i quesiti a risposta aperta consentono di ottenere al massimo 6 punti. Il colloquio orale consisterà di domande su almeno 3 argomenti trattati nel corso. La prova  avrà lo scopo di verificare le conoscenze acquisite e consentirà di valutare anche la capacità di correlare le varie tematiche trattate nel corso (descrittori 1 e 2), le abilità comunicative (descrittore 4) e la capacità di risolvere problemi di natura pratica (descrittori 3 e 5). Le risposte verranno giudicate anche in base alla capacità espositiva e al linguaggio utilizzato come terminologia scientifica corretta e appropriata.  Il voto finale viene calcolato come somma dei punti ottenuti nello scritto con quelli ottenuti nella prova orale.Durante il corso verranno proposti test di autovalutazione agli studenti frequentanti, che saranno utili per la valutazione finale.  Inoltre per la valutazione dello studente verrà considerata anche la partecipazione attiva alle lezioni.

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Modalità didattiche

Utilizzo dei testi consigliati e del materiale fornito online

Obblighi

Nessuno

Testi di studio

LIBRO DI TESTO
F. Amaldi, P. Benedetti, G. Pesole, P. Plevani. BIOLOGIA MOLECOLARE, CEA, 2011.
 
TESTI DI CONSULTAZIONE 
B. Lewin, J.E. Krebs, E.S. Goldstein, S.T. Kilpatrick. IL GENE, Zanichelli, 2011.
L. A. Allison. Fondamenti di biologia molecolare, Zanichelli, 2008.
R. F. Weaver. BIOLOGIA MOLECOLARE, McGraw-Hill, 2009. 
J. D. Watson , T. A. Baker, S. P. Bell, A. Gann, M. Levine, R. Losick. BIOLOGIA MOLECOLARE DEL GENE, Zanichelli, 2009.
J. D. Watson, A.A. Caudy, R.M. Myers, J.A. Witkowski. DNA RICOMBINANTE, Zanichelli, 2009.

Modalità di
accertamento

La valutazione finale del percorso formativo verrà effettuata mediante prova scritta e verifica orale. La prova scritta consiste in 6 quesiti a risposta multipla e 4 domande a risposta aperta. I quesiti a risposta multipla valgono in totale 4 punti, mentre i quesiti a risposta aperta consentono di ottenere al massimo 6 punti. Il colloquio orale consisterà di domande su almeno 3 argomenti trattati nel corso. La prova  avrà lo scopo di verificare le conoscenze acquisite e consentirà di valutare anche la capacità di correlare le varie tematiche trattate nel corso (descrittori 1 e 2), le abilità comunicative (descrittore 4) e la capacità di risolvere problemi di natura pratica (descrittori 3 e 5). Le risposte verranno giudicate anche in base alla capacità espositiva e al linguaggio utilizzato come terminologia scientifica corretta e appropriata.  Il voto finale viene calcolato come somma dei punti ottenuti nello scritto con quelli ottenuti nella prova orale.Durante il corso verranno proposti test di autovalutazione agli studenti frequentanti, che saranno utili per la valutazione finale.  Inoltre per la valutazione dello studente verrà considerata anche la partecipazione attiva alle lezioni.

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Nessuna