Universitą degli Studi di Pavia - Facoltą di Scienze MMFFNN

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Biologia Molecolare I e lab.

Corsi di laurea:
Biotecnologie
Docenti:
Giulotto Elena, Attolini Carmen, Mattevi Andrea, Montecucco Alessandra
Anno accademico:
2008/2009
Crediti formativi:
9
Ambiti:
BIO/11
Decreto Ministeriale:
509/99

Moduli

Modulo:
Biologia Molecolare I e Laboratorio
Docente:
Giulotto Elena
Crediti formativi:
6
Ambito:
BIO/11

Programma

- Struttura primaria degli acidi nucleici. Basi puriniche e pirimidiniche, nucleosidi, nucleotidi; legami fosfodierici, legami N-glicosidici, scheletro zucchero-fosfato, legami idrogeno fra basi complementari, estremitą 3’ e 5’, Struttura del DNA a doppia elica.

- Replicazione del DNA. Meccanismo generale. Frammenti di Okazaki. Inizio, allungamento, termine. Repliconi, forche e bolle replicative. Replicazione bidirezionale. Definizione di innesco o primer. Vari tipi di inneschi. Principali proteine ed enzimi della replicazione nei procarioti e negli eucarioti: struttura e funzione delle DNA polimerasi (polimerasi I, III, α, β, γ, δ) funzioni associate alle DNA polimerasi (correzione delle bozze, esonucleasi 5’>3’, primasi), elicasi, primasi, proteine SSB, ligasi, topoisomerasi. Maturazione dei frammenti di Okazaki. Le origini della replicazione e la loro attivazione. Struttura e attivazione di oriC, ruolo della proteina dnaA. Origini della replicazione di lievito (ARS, ORC). Termine della replicazione del DNA. Il problema della replicazione delle estremitą dei cromosomi lineari. Struttura dei telomeri (ripetizioni telomeriche, filamento 3’ protrudente, T-loop). Struttura e funzione della telomerasi. Telomerasi, senescenza cellulare e cancerogenesi. Replicazione del DNA in: adenovirus, batteriofago λ.

- Tecniche del DNA ricombinante. Modificazione e restrizione del DNA nei procarioti: ruolo biologico delle endonucleasi di restrizione. Sequenze palindromiche. Uso degli enzimi di restrizione di tipo II in labortorio. Clonazione molecolare: vettori (plasmidi, batteriofagi, cosmidi, YAC, vettori di espressione), genoteche di DNA genomico e di cDNA, metodi di screening delle genoteche. Esempi di strategie utilizzabili per la clonazione. Sequenziamento del DNA: metodo classico della terminazione di catena, sequenziamento automatico. Reazione a catena della DNA polimerasi (PCR): metodo e principali applicazioni. Mutagenesi sito-specifica.

- Struttura e funzione degli RNA (RNA messaggero, RNA ribosomale, RNA transfer). Trascrizione nei batteri. Unitą trascrizionale (pormotore e terminatore). Struttura e funzione della RNA polimerasi di E. coli. Regolazione dell’espressione genica nei batteri: sostituzione del fattore sigma, operone lattosio, operone traptofano. Trascrizione negli eucarioti: struttura dei promotori, enhancers della trascrizione, elementi di risposta. Struttura e funzione delle RNA polimerasi eucariotiche (RNA polimerasi I, II, III). Struttura e funzione dei fattori di trascrizione. Maturazione gli RNA messaggeri (CAP, poliadenilazione, splicing). Splicing alternativo. Organizzazione della cromatina ed espressione genica: modificazioni covalenti degli istoni.

- Definizione di danno al DNA e definizione di mutazione. Danni spontanei, indotti da agenti fisici e indotti da agenti chimici.
Classificazione dei meccanismi di riparazione del DNA. Rimozione diretta del danno: fotoriattivazione, dealchilazione, chiusura diretta di rotture a singolo filamento. Riparazione per escissione di basi (base excisione repair o BER). Riparazione per escissione di nucleotidi (nucleotide excision repair o NER). Riparazione degli errori di appaimento (mismatch repair); ruolo della metilazione nel mismatch repair nei batteri. Riparazione delle rotture a doppio filamento (ricombinazione omologa e ricombinazione non omologa o NHEJ; principali proteine coinvolte. Sistemi SOS. Ricombinazione postreplicativa, replicazione attraverso la lesione. Malattie ereditarie dovute a difetti nei meccanismi di riparazione. Blocco del ciclo cellulare in risposta al danno, ruolo di p53.

- Ricombinazione: ricombinazione omologa (modello di Holliday). Ricombinazione sito-specifica: integrazione del batteriofago λ. Ricombinazione illegittima.
Trasposoni. Struttura delle diverse classi di trasposoni e meccanismi di trasposizione: Trasposoni a DNA: trasposizione conservativa e replicativa. Ciclo vitale dei retrovirus, integrazione dei retroelementi. Retrotrasposoni: retrotrasposizione di tipo retrovirale e non retrovirale. Duplicazione diretta della sequenza bersaglio durante la trasposizione. Elementi trasponibili nel genoma umano. Ruolo dei trasposoni nell’evoluzione

- Organizzazione dei genomi: dimensioni di diversi genomi e numero di geni. Genoma dei procarioti e plasmidi, genoma di lievito, genomi mitocondriali. Introni ed esoni in diversi organismi. Genoma umano: diversi tipi di sequenze ripetute (DNA satellite, minisatellite, microsatellite, sequenze ripetute disperse, LINE, SINE, Alu). Funzioni del DNA ripetuto. Classificazione delle sequenze nel genoma umano.

- Cenni sulla Biologia Molecolare delle cellule tumorali. Cellule normali e cellule tumorali, cellule in coltura (primarie normali, immortali, trasformate, primarie tumorali). Mutazioni e trasformazione tumorale. Geni coinvolti nella trasformazione tumorale. Oncogčni: metodi di isolamento (da retrovirus, trasformazione lenta e trasformazione acuta da parte dei retrovirus; da DNA estratto da cellule tumorali). Principali classi di oncogčni e ruolo della loro attivazione nella trasformazione tumorale. Meccanismi di attivazione degli oncogčni (amplificazione genica, mutazione puntiforme, traslocazione). Geni oncosoppressori. Principali classi di geni oncosoppressori. Effetto sulla trasformazione tumorale per perdita di funzione. Tumori sporadici e tumori ereditari. Il retinoblastoma sporadico ed ereditario. Funzione di Rb. P53 come gene oncosoppressore. Cenni sulle applicazioni della Biologia Molecolare alla prevenzione, diagnosi e cura dei tumori.


Modulo:
Biologia molecoI I e lab
Docente:
Attolini Carmen
Crediti formativi:
1
Ambito:
BIO/11

Modulo:
Biologia molecoI I e lab
Docente:
Mattevi Andrea
Crediti formativi:
1
Ambito:
BIO/11

Modulo:
Biologia molecoI I e lab
Docente:
Montecucco Alessandra
Crediti formativi:
1
Ambito:
BIO/11

Elenco appelli e prove

Nessuna prova presente

Credits: apnetwork.it