BIOLOGIA E GENETICA - canale 3
Anno accademico 2016/2017 - 1° annoCrediti: 10
Organizzazione didattica: 250 ore d'impegno totale, 180 di studio individuale, 70 di lezione frontale
Semestre: 1°
ENGLISH VERSION
Obiettivi formativi
Studio integrato della cellula e degli organismi viventi, con particolare riguardo ai meccanismi di base coinvolti nei seguenti processi: duplicazione e trasmissione dell'informazione genetica, sua espressione, sviluppo, differenziamento, proliferazione cellulare, biogenesi di organelli e strutture cellulari, interazione fra le cellule, basi biologiche del comportamento e dell'evoluzione. Le applicazioni biotecnologiche e di genetica generale e molecolare delle conoscenze sui processi citati costituiscono un aspetto pertinente al settore. L'apprendimento e l'utilizzo di tutte le tecnologie biomolecolari avanzate, comprese le tecnologie ricombinanti e l’utilizzo di animali transgenici, sono indispensabili al raggiungimento degli obiettivi indicati.
Prerequisiti richiesti
Nessuno
Frequenza lezioni
Frequenza obbligatoria
Contenuti del corso
La teoria cellulare: cellule ed organismi.
Organizzazione strutturale e funzionale delle cellule eucariotiche e procariotiche.
I virus.
Principi e meccanismi biologici e molecolari dell’evoluzione.
Dal genotipo al fenotipo.
Fenotipo ed ambiente.
Meccanismi biologici e molecolari del differenziamento.
Il genoma nucleare e degli organuli.
La proliferazione cellulare: il ciclo ed i relativi meccanismi di controllo.
Cromatina e cromosomi.
La duplicazione del DNA: meccanismi molecolari.
Polymerase Chain Reaction (PCR): tecnologia ed implicazioni per la Medicina.
Espressione e funzioni biologiche del genoma.
Classificazione e struttura dei geni eucariotici, procariotici, virali.
Trascrizione: sintesi e rielaborazione degli RNA [mRNA e RNA non codificanti
(ncRNAs), quali miRNAs e lncRNAs].
Il codice genetico.
La sintesi proteica.
Mutazioni genetiche e modificazioni epigenetiche del DNA.
La divisione cellulare: scissione binaria, mitosi e meiosi.
Modalità di trasmissione dei caratteri genetici nell’Uomo. La genetica mendeliana. I
limiti del modello mendeliano.
I Progetti Genoma.
Ruolo della Biologia computazionale e della BioInformatica in Medicina.
Le malattie genetiche di Homo sapiens.
Membrane cellulari: struttura e funzioni.
Organuli cellulari: struttura, funzioni ed evoluzione.
Il traffico molecolare intra- ed intercellulare. Ruolo delle microvescicole e degli
esosomi.
La trasduzione del segnale.
Meccanismi di interazione tra cellule.
Il fenotipo neoplastico.
Cellule staminali e Medicina Rigenerativa.
Differenziamento ed apoptosi.
La clonazione.
Testi di riferimento
- De Leo e Coll, Biologia e Genetica, Terza edizione - Ed Edises
- Alberts e coll, L'Essenziale di biologia molecolare della cellula, Ed Zanichelli
- Alberts e coll, Biologia molecolare della cellula, Ed Zanichelli
- Lodish e coll, Biologia Molecolare della Cellula, Ed Zanichelli
- Thompson e Thompson, Genetica in Medicina, Ed Idelson Gnocchi
- Strachan e Read, Genetica umana molecolare, Ed Utet
NOTA: E’ importante utilizzare la edizione più recente dei testi prescelti
Programmazione del corso
* | Argomenti | Riferimenti testi | |
---|---|---|---|
1 | * | Struttura della Cellula | Alberts e coll, Biologia molecolare della cellula; De Leo e Coll, Biologia e Genetica |
2 | * | STRUTTURA E FUNZIONE DEL GENE | Alberts e coll, Biologia molecolare della cellula; De Leo e Coll, Biologia e Genetica |
3 | * | DUPLICAZIONE DEL DNA | Alberts e coll, Biologia molecolare della cellula; De Leo e Coll, Biologia e Genetica |
4 | * | TRASCRIZIONE E MATURAZIONE DEGLI RNA | Alberts e coll, Biologia molecolare della cellula; De Leo e Coll, Biologia e Genetica |
5 | * | SINTESI PROTEICA | Alberts e coll, Biologia molecolare della cellula; De Leo e Coll, Biologia e Genetica |
6 | * | REGOLAZIONE DELL’ESPRESSIONE GENICA | Alberts e coll, Biologia molecolare della cellula; De Leo e Coll, Biologia e Genetica |
7 | * | MUTAZIONI | De Leo e Coll, Biologia e Genetica;Thompson e Thompson, Genetica in Medicina; Strachan e Read, Genetica umana molecolare |
8 | METODOLOGIE DI BIOLOGIA MOLECOLARE | Alberts e coll, Biologia molecolare della cellula; De Leo e Coll, Biologia e Genetica | |
9 | TRASDUZIONE DEL SEGNALE | Alberts e coll, Biologia molecolare della cellula; De Leo e Coll, Biologia e Genetica | |
10 | CICLO CELLULARE | Alberts e coll, Biologia molecolare della cellula; De Leo e Coll, Biologia e Genetica | |
11 | CELLULE STAMINALI | Alberts e coll, Biologia molecolare della cellula; De Leo e Coll, Biologia e Genetica | |
12 | APOPTOSI | Alberts e coll, Biologia molecolare della cellula; De Leo e Coll, Biologia e Genetica | |
13 | BASI MOLECOLARI DEL CANCRO | Alberts e coll, Biologia molecolare della cellula; De Leo e Coll, Biologia e Genetica | |
14 | * | GENETICA MENDELIANA | De Leo e Coll, Biologia e Genetica;Thompson e Thompson, Genetica in Medicina; Strachan e Read, Genetica umana molecolare |
N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame.
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Esame scritto (4 domande a risposta aperta), superato il quale si procederà ad un esame orale
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
- Descrivere il ruolo di TBP nella trascrizione dei geni eucariotici
- Spiegare come un miRNA può funzionare sia da oncogene che da oncosoppressore
- Descrivere il ruolo di Rb nella regolazione del ciclo cellulare
- In che modo i perossisomi sono coinvolti in patologia?
- Quali sono le differenze tra totipotenza, pluripotenza e multipotenza?
- Che ruolo svolge il reticolo endoplasmatico liscio?
- Dove ed in che modo vengono trascritti e processati gli RNA ribosomiali?
- In che modo i membri della famiglia bcl-2 regolano la fuoriuscita del citocromo c?
- Quale è il ruolo dei frammenti di Okazaki?