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BIOLOGIA MOLECOLARE E GENETICA

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Molecular Biology and Genetics

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Anno accademico 2015/2016

Codice dell'attività didattica
SVB0023
Docente
Prof. Salvatore Oliviero
Corso di studi
Scienze Biologiche D.M. 270
Anno
2° anno
Periodo didattico
I semestre
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
10
SSD dell'attività didattica
BIO/11 - biologia molecolare
BIO/18 - genetica
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano/Inglese
Modalità di frequenza
Lezioni facoltative e esercitazioni obbligatorie
Tipologia d'esame
Scritto
Prerequisiti

Sono necessarie conoscenze di base di Matematica, Chimica e Biochimica.

Are required basic knowledge of mathematics, chemistry and biochemistry.

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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

 

Lo studente acquisirà una conoscenza di base sulla trasmissione e  ricombinazione dei caratteri ereditari, sulla struttura e le aberrazioni dei cromosomi. Imparerà a interpretare i risultati di incroci genetici (in piante e animali), valutare il significato dei vari tipi di mutazioni geniche e verificare le ipotesi. Aquisirà conoscenze sull’organizzazione dei genomi,  i  meccanismi molecolari della trascrizione,  traduzione e replicazione dell’informazione genetica in procarioti ed eucarioti. Il ruolo delle modificazioni epigenetiche nel controllo dell’espressione genica. Inoltre, lo studente apprenderà le basi della comunicazione cellulare,  della trasduzione del segnale e la genetica del cancro.  

La prospettiva metodologica si focalizza sull’uso di enzimi, la clonazione, il sequenziamento del DNA e trasfezioni insieme ad una acquisizione di manualità pratica di base in laboratorio mediante l’amplificazione ed analisi del DNA.

 

The student will acquire a basic knowledge on the transmission and recombination of hereditary characteristics, structure, and aberrations of chromosomes. He/She will learn to interpret the results of genetic crosses in plants and animals, evaluate the significance of the various types of gene mutations, and test hypotheses. The students will get  knowledge about the organization of the genome, the molecular mechanisms of transcription, translation, and replication of the genetic information in prokaryotes and eukaryotes. Will acquire  knowledge on the role of epigenetic modifications in the control of gene expression. In addition, the student will learn the basics of cell communication, signal transduction and cancer genetics.

The methodological perspective focuses on the use of enzymes, cloning, DNA sequencing, and transfection together with a manual acquisition of basic practice in the laboratory by means of the amplification and analysis of DNA.

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Risultati dell'apprendimento attesi

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE

Al termine del corso lo studente dovrà dimostrare di:

1)    Aver acquisito  gli strumenti per l’analisi della trasmissione e  ricombinazione dei caratteri ereditari,

2)    Essere in grado di interpretare i risultati di incroci genetici

3)    Saper verificare le ipotesi di trasmissione dei caratteri.

4)    Aver aquisito conoscenze sui meccanismi molecolari della regolazione genica in procarioti ed eucarioti.

 

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE

Attraverso le attività pratiche, lo studente dovrà dimostrare

 essere in grado di

1)    Estrarre DNA da celluleo tessuti

2)    Effettuare una amplificazione enzimatica del DNA

3)    Analizzare DNA mediante elettroforesi.

 

KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING

After completing the course, students must demonstrate that they:

1) Have acquired the tools for the analysis of the transmission and recombination of hereditary characters.

2) Are able to interpret the results of genetic crosses.

3) Know how to check the hypothesis of transmission of characters.

4) Having acquired knowledge on the molecular mechanisms of gene regulation in prokaryotes and eukaryotes.

 

APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING

Through hands-on activities, students must demonstrate

  to be able to: 

1) Extract DNA from tissues /cellules

2) Make an enzymatic amplification of DNA

3) Analyze DNA by electrophoresis.

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Modalità di insegnamento

 

Il corso integra le conoscenze sulla struttura del genoma,  ereditarietà dei caratteri e meccanismi molecolari che controllano  l'espressione dei geni per comprendere i fenotipi determinati dai geni e mutazioni geniche.  IL corso è articolato in lezioni frontali, esercitazioni in aula, e sperimentazione pratica in laboratorio. 

 

The course integrates the knowledge of genome structure, inheritance of characters and molecular mechanisms that control the expression of genes to understand the phenotypes determined by genes and gene mutations. The course is articulated in lesson and exercixes in class and in practical experience in the laboratory. 

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Modalità di verifica dell'apprendimento

 

Esame scritto con  domande aperte. Le domande sono tese a valutare l'acquisizione dei concetti di base della genetica e biologia molecolare  e la capacità di applicare le nozioni acquisite con esercizi. Tempo di svolgimento 60 minuti. 

 

Written text with open questions. The questions are designed to evaluate the acquisition of basic concepts of genetics and  molecolar biology and the ability to apply the knowledge gained with exercises. Unwinding time 60 minutes.

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Attività di supporto

 

 

Laboratorio per analisi del DNA. Estrazione, purificazione del DNA, Amplificazioe enzimatica (PCR) analisi del DNA amplificato mediante elettroforesi. 

 

 

Laboratory for DNA analysis. Extraction, purification of DNA, Enzymatic Amplificaztion  of DNA  (PCR) analysis of the amplified DNA by electrophoresis.

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Programma

Leggi della trasmissione dei caratteri ereditari.
Meccanismi di ricombinazione negli eucarioti e nei procarioti.
Mappatura dei geni sui cromosomi.
Meccanismi genetici di determinazione del sesso.
Morfologia dei cromosomi.
Il cariotipo dell’uomo.
Mutazioni cromosomiche di numero e di struttura.
I gruppi sanguigni dell’uomo.
Patologie genetiche umane.
Ricombinazione somatica.
Organizzazione ed evoluzione dei genomi.
Struttura e topologia di DNA e RNA.
Impaccamento del DNA.
Metilazione ed idrossimetiulazione del DNA.
Il nucleosoma, modificazioni delle proteine istoniche.
Le tecnologie della biologia molecolare.
PCR principi ed applicazioni.
Sequenziamento del DNA.
Analisi dell’espressione genica a livello genomico.  
Controllo trascrizionale in procarioti. 
Ciclo litico e lisogenico del fago lambda.
Controllo trascrizionale in eucarioti.
Struttura della cromatina ed espressione genica.
Modificazioni epigenetiche che controllano l’espressione genica. Maturazione degli RNA in eucarioti.
La traduzione in procarioti ed eucarioti.
La replicazione del DNA in batteri, eucarioti e retrovirus.
Comunicazione cellular, trasduzione del segnale.
Genetica del cancro, oncogeni ed oncosoppressori.

 

The transmission of hereditary characters.

Recombination in eukaryotes and prokaryotes.

Mapping of genes on chromosomes.

Mechanism of sex determination.

Morphology of the chromosomes.

The karyotype of man.

Chromosomal changes in number and structure.

The blood groups of man.

Human genetic diseases.

Somatic recombinantion.

Organization and evolution of genomes.

Structure and topology of DNA and RNA.

Packing of DNA.

DNA methylation and hydroxymethylation.

The nucleosome, modifications of histone proteins.

The technologies of molecular biology.

PCR principles and applications.

DNA sequencing.

Analysis of gene expression.

Transcriptional control in prokaryotes.

Lytic and lysogenic cycle of lambda phage.

Transcriptional control in eukaryotes.

Chromatin structure and gene expression.

Epigenetic modifications that control gene expression.

Maturation of RNA in eukaryotes.

Translation in prokaryotes and eukaryotes.

The replication of DNA in bacteria, eukaryotes, and retroviruses.

Cellular communication, signal transduction.

Genetics of cancer, oncogenes, and tumor suppressor genes.

Testi consigliati e bibliografia

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Materiale on line delle lezioni

Genetica - Griffith et al. Ed.  Zanichelli

Genes X - B. Lewin (ed. Oxford University press in lingua inglese / edizione italiana Zanichelli.

Dai geni ai genomi – J. Dale, M. von Schantz (ed EdiSES) DNA ricombinante - Watson , Gilman, Witrowski , Zoller (ed. italiana Zanichelli)

Biologia Molecolare della cellula - Alberts e altri (ed. italiana Zanichelli)

Text on line of the lessons.

Introduction to Genetics - Griffith et al.  Ed. W H Freeman& Co.  

Genes X - B. Lewin (ed. Oxford University press in lingua inglese / edizione italiana Zanichelli.

Dai geni ai genomi – J. Dale, M. von Schantz (ed EdiSES) DNA ricombinante - Watson , Gilman, Witrowski , Zoller (ed. italiana Zanichelli)

Biologia Molecolare della cellula - Alberts e altri (ed. italiana Zanichelli)



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Orario lezioni

GiorniOreAula
Lezioni: dal 28/09/2015 al 15/01/2016

Nota: Consultare la tabella degli orari pubblicata sull'apposita pagina.

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Note

Curriculum Cellulare Biomolecolare e Ecologico Ambientale

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Altre informazioni

http://biologia.i-learn.unito.it
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Ultimo aggiornamento: 20/05/2016 11:05
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