BIOLOGIA E GENETICA - canale 3
Anno accademico 2018/2019 - 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.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Lezioni frontali del docente tramite slides in powerpoint
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 |
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?