Insegnamento BIOLOGIA MOLECOLARE
- Corso
- Chimica e tecnologia farmaceutiche
- Codice insegnamento
- 65002506
- Sede
- PERUGIA
- Curriculum
- Comune a tutti i curricula
- Docente
- Mariangela Morlando
- Docenti
-
- Mariangela Morlando
- Ore
- 48 ore - Mariangela Morlando
- CFU
- 6
- Regolamento
- Coorte 2020
- Erogato
- 2021/22
- Attività
- Caratterizzante
- Ambito
- Discipline biologiche e farmacologiche
- Settore
- BIO/11
- Tipo insegnamento
- Obbligatorio (Required)
- Tipo attività
- Attività formativa monodisciplinare
- Lingua insegnamento
- ITALIANO
- Contenuti
- Le macromolecole biologiche: DNA, RNA e proteine. Funzioni degli acidi nucleici: espressione e utilizzo dell'informazione in essi contenuta.
Gli RNA non codificanti e applicazioni nella ricerca sperimentale e biomedica.
Lo studio delle patologie a livello molecolare e degli approcci terapeutici. Metodi per lo studio dell'espressione genica. Tecnologia del DNA ricombinante: applicazioni in biomedicina e nellebiotecnologie.
Sistemi di genome editing (CRISPR-Cas) e generazione di sistemi modello cellulari e animali. - Testi di riferimento
- Biologia Molecolare Amaldi, Benedetti, Pesole, Plevani - terza edizione 2018
Biologia molecolare del gene Watson, Baker, Bell, Gann, Levine, Losick - edizione 2015
Biologia molecolare - Zlatanova, van Holde - Anno 2018
Per approfondimenti sulle metodologie:
Biotecnologie Molecolari Brown - seconda edizione 2017
Materiale didattico fornito dal docente - Obiettivi formativi
- Il corso si propone di fornire agli studenti gli elementi base per la comprensione dell’organizzazione strutturale dei geni e dei meccanismi molecolari che regolano trascrizione e i processi post-trascrizionali sia in condizioni fisiologiche che patologiche. Il corso inoltre, offre agli studenti le conoscenze di base sugli strumenti metodologici sperimentali della biologia molecolare curando gli aspetti applicativi inerenti all’ingegneria genetica, alle biotecnologie e alla biomedicina.
- Prerequisiti
- Conoscenze di Biochimica e Biologia Generale
- Metodi didattici
- Lezioni frontali in aula con proiezioni di diapositive e filmati.
- Altre informazioni
- Attività di didattica integrativa:
per gli studenti che ne faranno richiesta è prevista attività di tutoraggio come supporto alla preparazione dell'esame. Il ricevimento studenti viene concordato con il docente via email. - Modalità di verifica dell'apprendimento
- Consiste in una prova orale che serve a verificare il livello di conoscenza e la capacità di comprensione degli argomenti trattati durante il corso nonché a verificare la proprietà di linguaggio nell’esposizione degli stessi.
Durante il corso verranno effettuate due prove scritte in itinere, non obbligatorie, durante le quali lo studente dovrà rispondere sia a domande a risposta multipla che a domande che prevedono una breve risposta aperta. Le prove in itinere offrono allo studente di autovalutare la preparazione ed eventualmente effettuare uno studio mirato al superamento delle criticità emerse, in previsione della prova orale finale. Per coloro che scelgono di effettuare le prove in itinere, la media delle votazioni ottenute concorrerà al voto finale insieme alla votazione ottenuta durante prova orale. - Programma esteso
- Programma esteso PROGR_EST Sì - Cenni storici sulla nascita della Biologia Molecolare e sulla definizione del DNA come molecola depositaria dell'informazione genetica. Richiami alla struttura di proteine e acidi nucleici. Il dogma centrale della biologia molecolare. Cellule eucariotiche e procariotiche.
- Struttura del DNA. Strutture alternative del DNA (A, B, Z). Denaturazione del DNA e rinaturazione. Effetto ipercromico. Cromosomi: cromatina, nucleosomi, istoni, l’organizzazione del genoma.
- Divisione Mitotica e Meiotica. Replicazione del DNA, ciclo cellulare e suo controllo. Telomeri-senescenza, invecchiamento e cancro
- Mutazioni del DNA, sistemi di riparazione, risposta cellulare e cancro.
-Approcci molecolari per lo sviluppo di terapie antitumorali. Un target terapeutico interessante: P53. La terapia genica.
- Struttura dell’RNA. Tipi di RNA: RNA codificanti e non codificanti
- Trascrizione nei procarioti e negli eucarioti. Macchinario e meccanismi della trascrizione.
- Regolazione della trascrizione nei procarioti: operoni Lattosio e Triptofano.
- Regolazione della trascrizione negli eucarioti. Modificazioni degli istoni rimodellamento della cromatina. Eucromatina e eterocromatina. Fattori di trascrizione, attivatori e corepressori; enhacer.
- Processi post-trascrizionali: la chimica dello splicing dell'RNA, splicing alternativo; capping e poliadenilazione dell’mRNA. Patologie associate con difetti nel processo di splicing e potenziali approcci terapeutici. Maturazione dell’mRNA degli Istoni.
- Codice genetico e traduzione nei procarioti e negli eucarioti. Amminoacil-tRNA sintetasi. Regolazione della traduzione. Meccanismo d’azione degli antibiotici.
- La regolazione dell’espressione genica post-trascrizionale negli eucarioti: Il controllo della stabilità degli RNA messaggeri e NMD; Il metabolismo del ferro: regolazione post-trascrizionale dei geni per la Ferritina e la Transferrina; gli RNA non codificanti con attività regolativa: microRNA (biogenesi e funzione) e i lunghi RNA non codificanti. Il fenomeno dell’RNA interferente e sue applicazioni nella ricerca sperimentale e biomedica. Patologie associate ad alterazioni dei processi di regolazione post-trascrizionale. Uso degli RNA come target terapeutici o come molecole terapeutiche.
Tecniche di biologia molecolare:
- Elettroforesi di acidi nucleici e proteine.
- Studio dell’espressione genica: Northern blot e Western Blot. Metodi marcatura degli acidi nucleici (radioattivi e non radioattivi). RT-PCR e RT-PCR quantitativa.
- Tecnologia del DNA ricombinante e clonaggio molecolare: PCR, endonucleasi di restrizione, vettori di clonaggio, ligasi. Vettori virali utilizzabili negli approcci terapeutici. Trasformazione batterica. Applicazioni: screening per PCR; generazione di organismi geneticamente modificati; biomedicina e terapia genica.
- Proteine di fusione
- Metodi “omici” per lo studio del genoma e dell’espressione genica.
- Tecniche di genome editing e generazione di sistemi modello cellulari e animali.