BIOLOGIA E GENETICA - canale 2

Il corso ha lo scopo di dare allo studente una visione integrata della cellula e degli organismi viventi, con particolare riguardo ai meccanismi coinvolti nei processi cellulari di base che ne regolano le attività . Lo studente dovrà conoscere i processi della duplicazione e della trasmissione dell'informazione genetica, la proliferazione cellulare, lo sviluppo, i meccanismi di differenziamento, le modalità e le basi molecolari della trasmissione dei caratteri, i processi di trascrizione e modificazione dell’informazione genetica. Alla fine del corso lo studente deve essere in grado di dimostrare di avere acquisito le tecnologie biomediche avanzate necessarie alla comprensione dei fenomeni biologici normali e patologici.

Slides mostrate durante le lezioni frontali messe a disposizione all’ inizio del corso e commentate durante la lezione.

Conoscenze sui principali processi cellulari.

Obbligatoria

La teoria cellulare: cellule ed organismi. Struttura e funzione delle proteine. Gli enzimi. Organizzazione strutturale e funzionale delle cellule procariotiche (Batteri e Archea).

Organizzazione strutturale e funzionale delle cellule eucariotiche: membrana plasmatica, nucleo,reticolo endoplasmatico,ribosomi, perossisomi, lisosomi, mitocondri, complesso di Golgi, citoscheletro. I virus.

Il DNA nucleare: struttura e funzioni. Il DNA nei procarioti: il cromosoma batterico. Il modello a doppia elica di Watson e Crick. La composizione chimica del DNA. Regole di Chargaff. Il DNA negli eucarioti: cromatina e cromosomi.

Il dogma centrale della biologia molecolare. Dal genotipo al fenotipo. Fenotipo ed ambiente.

La proliferazione cellulare: il ciclo cellulare ed i relativi meccanismi di controllo.

La duplicazione del DNA nei batteri e negli eucarioti: meccanismi molecolari. Replicazione dei telomeri: la telomerasi.

Polymerase Chain Reaction (PCR): tecnologia ed implicazioni per la Medicina.

Classificazione e struttura dei geni eucariotici( funzione dei promotori, esoni ed introni) e procariotici (struttura operoni).

Il processo della trascrizione in procarioti ed eucarioti: sintesi e rielaborazione degli RNA [mRNA e RNA non codificanti (ncRNA), quali miRNA e lncRNA].

Regolazione dell’espressione genica negli eucarioti. Il codice genetico. La sintesi proteica.

Mutazioni genetiche e modificazioni epigenetiche del DNA. Il cariotipo umano: cariotipi normali e cariotipi patologici. Anomalie cromosomiche numeriche: trisomie e monosomie. Non-disgiunzioni mitotiche e meiotiche. Mosaicismo.La divisione cellulare: scissione binaria, mitosi e meiosi. Gametogenesi maschile e femminile. 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. I meccanismi di trasporto attraverso la membrana: diffusione semplice e facilitata. Il trasporto attivo. La trasduzione del segnale. Gli ormoni. Recettori associati alle proteine G. Ruolo dell’AMPc.

Il traffico molecolare intra- ed intercellulare. Ruolo delle microvescicole e degli esosomi.

Meccanismi di interazione tra cellule: CAM (Caderine ed Integrine).

Il fenotipo neoplastico: Oncogeni e soppressori tumorali.

Differenziamento ed apoptosi

Esame scritto seguito da esame orale.

Il processo di trascrizione nei procarioti e negli eucarioti: sintesi e rielaborazione degli RNA [mRNA ed RNA non codificanti (ncRNA) compresi i miRNA].

Regolazione dell’espressione genica negli eucarioti. Il codice genetico. La sintesi proteica.

Il fenotipo neoplastico: Oncogeni e soppressori tumorali.