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Oggetto:
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BIOLOGIA MOLECOLARE E GENETICA

Oggetto:

Molecular Biology and Genetics

Oggetto:

Anno accademico 2018/2019

Codice dell'attività didattica
SVB0130
Docenti
Prof. Salvatore Oliviero
Dott. Giacomo Donati
Corso di studi
Scienze Biologiche D.M. 270
Anno
2° anno
Periodo didattico
I semestre
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
11
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.

Basic knowledge of mathematics, chemistry and biochemistry are required.

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Sommario del corso

Oggetto:

Obiettivi formativi

 

Questo insegnamento concorre agli obiettivi formativi dell'area Biochimico molecolare del corso di laurea in Scienze Biologiche  fornendo conoscenze,  capacità di apprendere,  capacità applicative,  autonomia di giudizio ed abilità comunicative nei campi della Biologia Molecolare e Genetica.  Lo studente sarà in grado di comprendere le basi dell'ereditarietà, la regolazione dell'espressione genica nel funzionamento cellulare e nello sviluppo in condizioni fisiologiche e patologiche. In particolare sarà aprofondito lo studio della  trasmissione e  ricombinazione dei caratteri ereditari, della 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. 

Il  corso fornisce strumenti formativi per l'esecuzione di procedure analitico-strumentali necessarie per effettuare  indagini biologiche.  Lo studente acquisirà capacità di ragionamento critico e competenza nell'impiego del lessico relativo alla materia. L'esperienza diretta nel laboratorio   è orientato all'acquisizione di principi di sicurezza  e procedure tecnico-analitiche per  analisi di acidi nucleici.   

 

This course contributes to the formative objectives of the molecular biochemical area of the bachelor degree in Biological sciences providing knowledge, ability to learn, applicative skills, autonomy of judgment and communication skills in the fields of Molecular and Genetic Biology. The student will acquire solid basic knowledge of Molecular Biology and Genetics. The student will be able to understand the basics of heredity, regulation of gene expression in cellular functioning and development in physiological and pathological conditions. In particular, the study of transmission and recombination of hereditary characters, structure and aberrations of chromosomes will be studied. The students will learn to interpret the results of genetic crossings (in plants and animals), to evaluate the meaning of various types of gene mutations and to verify hypotheses. The students  will acquire knowledge about the organization of genomes, the molecular mechanisms of transcription, translation and replication of genetic information in prokaryotes and eukaryotes. The role of epigenetic modifications in gene expression control. In addition, the student will learn the basics of cellular communication, signal transduction and cancer genetics.

 

The methodological perspective focuses on the use of enzymes, cloning, DNA sequencing, and transfection along with a basic manual laboratory acquisition by amplifying and analyzing DNA.

 

The course provides training tools for performing analytical-instrumental procedures needed to carry out biological surveys. The student will acquire critical thinking skills and competence in the use of the  lexicon of molelular biology and genetics. The direct experience in the laboratory is geared towards the acquisition of safety principles and technical-analytical procedures for nucleic acid analysis.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Al termine di questo insegnamento lo studente dovrà conoscere/essere in grado di: 

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE,  ANALISI CRITICA E CONOSCENZA DEL LESSICO DELLA MATERIA

1)    Analisi della trasmissione e  ricombinazione dei caratteri ereditari,

2)     Interpretare i risultati di incroci genetici,

3)    Verificare le ipotesi di trasmissione dei caratteri.

4)    Comprendere i meccanismi molecolari della regolazione genica in procarioti ed eucarioti.

5)  Comprendere i principi e metodiche dlella biologia molecolare. 

 

 CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE  

Attraverso le esercitazioni ed attività pratiche, 

1)    Estrarre DNA da cellule o tessuti

2)    Effettuare una amplificazione enzimatica del DNA

3)    Analizzare DNA mediante elettroforesi.

 

 

 

 

At the end of the course the student will acquire the necessary tools to:

KNOWLEDGE AND CAPACITY OF COMPRESSION, CRITICAL ANALYSIS AND  THE LEXICON OF MOLECULAR BIOLOGY AND GENETICS

  
1) Analyse   the transmission and recombination of hereditary characters,
2) Interpret the results of genetic crossings,
3) Check the character transmission hypotheses.
4) Understand the molecular mechanisms of gene regulation in prokaryotes and eukaryotes.
5) Understand the principles and methods of molecular biology.
 
 ABILITY TO APPLY KNOWLEDGE AND COMPREHENSION 

Through exercises and laboratory,
1) Extract DNA from cells or tissues
2) Enzymatic amplification of DNA
3) Analyze DNA by electrophoresis.
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Modalità di insegnamento

 

Il corso è articolato in 80 ore di lezioni frontali, n 8 ore di sperimentazione pratica in laboratorio. 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.  

Argomenti della sperimentazine pratica: Estrazione e amplificazine del DNA, analisi di VNTR. La frequenza in  laboratorio è  obligatoria.  

 

The course is articulated in 80 hours of lesson and 8 hours of practical experience in the laboratory. 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.

Topics of practical experimentation: DNA extraction and amplification, VNTR analysis. The attendance in the laboratory is mandatory. 

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame scritto con  12 domande aperte. Parameri di valutazione : 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. Capacità di sintesi. Capacità di ragionamento critico. Competenza nell'impiego del lessico specialistico. Tempo di svolgimento 60 minuti. 

Written exam  with 12 open questions. Evaluation Parameters: the questions aim  to evaluate the acquisition of the basic concepts of genetics and molecular biology and the ability to apply the notions acquired through exercises. Ability to synthesize. Critical reasoning capacity. Competence in the use of the specialized vocabulary. 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

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.

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.
Genetica del cancro, oncogeni ed oncosoppressori.

 

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.

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.

Genetics of cancer, oncogenes, and tumor suppressor genes.

 

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Testi consigliati e bibliografia

 

Materiale on line delle lezioni.

Genetica - B.A. Pierce  Ed.  Zanichelli

Genes XII - B. Lewin (ed. Oxford University press in lingua inglese). 

 

Text on line of the lessons.

Genetica - B.A. Pierce  Ed.  Zanichelli

Genes XII - B. Lewin (ed. Oxford University press). 

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Orario lezioni

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: 28/09/2018 13:08
Location: https://biologia.campusnet.unito.it/robots.html
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