Scopo del corso è fornire agli studenti conoscenze sulle basi molecolari dei processi genetici fondamentali e principi teorici per comprendere ed applicare alcune delle metodologie di indagine molecolare utilizzate per isolare, caratterizzare i geni e valutarne l’espressione.Pertanto saranno considerati obiettivi formativi qualificanti: · il raggiungimento di una conoscenza approfondita e integrata della struttura e funzione dei geni, con particolare riferimento ai meccanismi molecolari che ne regolano l'espressione, sia nei procarioti sia negli eucarioti; · l'acquisizione di conoscenze teoriche e competenze pratiche relativamente ad alcune delle principali tecniche di manipolazione e analisi degli acidi nucleici.

Acidi nucleici: DNA e RNA Identificazione del DNA come materiale genetico. Chimica degli acidi nucleici. Struttura primaria, secondaria, terziaria e relative propriet?. Replicazione del DNA Caratteristiche ed enzimologia della replicazione del DNA. Replicazione di: genoma batterico, DNA mitocondriale, genomi virali, genoma delle cellule eucariotiche. Danni al DNA e meccanismi di riparo Possibili cause di danno al DNA: agenti endogeni ed esogeni. Riparazione tramite: inversione diretta del danno, escissione, ricombinazione. Riparazione degli appaiamenti errati e delle rotture della doppia elica. Accoppiamento fra trascrizione e riparazione. Riarrangiamenti del DNA Ricombinazione omologa, ricombinazione sito-specifica, trasposizione: meccanismi molecolari. Sintesi di RNA da stampi di DNA: trascrizione Trascrizione nei procarioti. Modello dell'operon: controllo positivo e negativo della trascrizione, attenuazione trascrizionale. Trascrizione negli eucarioti: RNA polimerasi e relativi promotori e fattori di trascrizione. Maturazione dell'RNA: splicing, capping, poliadenilazione, editing. Meccanismi di degradazione dell'RNA. Dall'RNA alle proteine: traduzione Codice genetico, mRNA, tRNA, ribosomi. Traduzione nei procarioti. Traduzione negli eucarioti: modificazioni post-traduzionali e smistamento delle proteine neosintetizzate. Chaperon molecolari e folding delle proteine. Struttura e funzionamento dei geni negli eucarioti superiori Struttura della cromatina, introni. Regolazione dell'espressione genica: ? controllo genomico: alterazioni selettive del DNA, decondensazione della cromatina, modificazioni covalenti degli istoni. ? controllo trascrizionale: enhancer, silencer, elementi di risposta nel DNA, fattori di trascrizione gene-specifici e loro regolazione. ? controllo post-trascrizionale: maturazione, esportazione dal nucleo e stabilit? dell'RNA messaggero. ? controllo traduzionale e post-traduzionale. Strategie di modulazione dell'espressione genica: antisenso; decoy; RNA interference. Tecnologia del DNA ricombinante Clonaggio del DNA: enzimi, vettori, cellule ospiti. Principali strategie di identificazione e analisi del DNA ricombinante. Transfezione in cellule eucariotiche. Tecniche di analisi dell'espressione genica Ibridazione in situ; northern blotting; RT-PCR, RNase protection assay; microarrays.

Modalità didattiche

Lezione frontale; laboratorio

Testi di studio

?J. D. Watson. Biologia molecolare del gene, Zanichelli, 2005. ?R. F. Weaver. Biologia molecolare, McGraw-Hill, 2005. ?T.A. Brown. Biotecnologie molecolari, Zanichelli, 2007. ?G.Melino, G. Ciliberto. Argomenti di biologia molecolare, SEU, 2006. ?B. Lewin. Il gene VIII, Zanichelli, 2006 ?C. K. Mathews, K. E. van Holde, K.G. Ahern. Biochimica, Casa Editrice Ambrosiana, 2004.

Modalità di
accertamento

Esame orale

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.