Biologia molecolare

Oggetto:

Biologia molecolare

Oggetto:

Molecular Biology

Oggetto:

Anno accademico 2013/2014

Codice dell'attività didattica

MFN1352

Docenti

Prof. Daniela TAVERNA
Prof. Michele DE BORTOLI

Corso di studi

Scienze Biologiche D.M. 270

Anno

2° anno

Periodo didattico

I semestre

Tipologia

Caratterizzante

Crediti/Valenza

SSD dell'attività didattica

BIO/11 - biologia molecolare

Modalità di erogazione

Tradizionale

Lingua di insegnamento

Italiano

Modalità di frequenza

Lezioni facoltative e esercitazioni obbligatorie

Tipologia d'esame

Scritto

Modalità d'esame

Per lammissione allesame è OBBLIGATORIO avere PARTECIPATO al laboratorio pratico (firma).

La verifica si svolge principalmente con prova scritta(*) organizzata in due parti:

A) La sezione A contiene 30 domande, a risposta multipla o a completamento o di riconoscimento su concetti fondamentali. Sbarramento? Max 18/30. Se non si raggiunge 18/30 non si va al B/C (insieme).
B) La parte B contiene 40 domande come sopra su aspetti più specifici di tutti gli argomenti trattati nel corso.
C) Nella parte C ci sono 12 domande aperte/problemi simili a quanto svolto su Moddle.

Verrà valutata la partecipazione alle esercitazioni on-line e verrà aggiunto 1 punto al voto finale d'esame a chi avrà eseguito un'elevata percentuale di esercizi on line (piattaforma Moodle).

Valutazione complessiva.
Gli studenti che hanno raggiunto la sufficienza sono ammessi allorale.
La prova orale è unica e verte sullinsieme del programma del corso.
In funzione del voto raggiunto nei test e del livello di partecipazione alle attività on-line, lo studente potrà rinunciare alla parte orale.

Prerequisiti

Nozioni di chimica generale e inorganica, chimica organica e biochimica.
Conoscenze di biologia delle cellule e dei tessuti

Oggetto:

Obiettivi formativi

Lo studente acquisirà una conoscenza di base sui meccanismi molecolari responsabili del mantenimento, replicazione, trascrizione e traduzione dell’informazione genetica, relativi ad uno specifico contesto cellulare. Verrà sottolineato come le diverse macromolecole cellulari interagiscano tra di loro per ottenere un regolazioni e omeostasi cellulari differenziali. La prospettiva metodologica di base, si focalizza sul clonaggio, sequenziamento del DNA e trasfezioni e costituisce una ulteriore finalità del corso, insieme ad una acquisizione di manualità pratica di base per l’amplificazione ed analisi del DNA. Inoltre, lo studente apprenderà le basi della comunicazione cellulare e della trasduzione del segnale, insieme ai meccanismi fondamentali della proliferazione e del controllo del ciclo cellulare, e del differenziamento, migrazione, omeostasi e turnover cellulare.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
-   Struttura biochimica e tridimensionale del DNA ed RNA ed i principi di interazione tra macromolecole.
-   Replicazione, mutazione, riparazione e ricombinazione del DNA.
-   Sintesi e processamento dell’RNA.
-   Biosintesi e sorting delle proteine.
-   Metodi della biologia molecolare.
-   Meccanismi di base e regolazione dell’espressione genica nei procarioti e negli eucarioti a livello trascrizionale e post-trascrizionale.
Le basi della comunicazione recettoriale e della trasduzione del segnale. Ciclo cellulare, proliferazione, differenziamento, motilità e turnover cellulare.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Buone pratiche di laboratorio per quanto riguarda la sicurezza nel laboratorio di biologia molecolare;
metodologia di base dell’amplificazione di DNA tramite PCR ed analisi elettroforetica

AUTONOMIA DI GIUDIZIO
- interpretazione di sequenze nucleotidiche e di semplici dati sperimentali (valutazione della taglia molecolare in elettroforesi su gel, analisi di restrizione di plasmidi)
- consapevolezza relativamente alla sicurezza in laboratorio

ABILITÀ COMUNICATIVE
Comunicazione scritta, attraverso la partecipazione alla risoluzione di semplici esercizi
Informatiche con la partecipazione a specifiche attività online

Oggetto:

Strutture molecolari: DNA, RNA, ed interazioni tra macromolecole
Replicazione, mutazione, riparazione e ricombinazione del DNA
Organizzazione del gene in procarioti ed eucarioti ed introduzione all’organizzazione dei genomi.
Metabolismo degli RNA: Trascrizione, processamento e trasporto. Splicing alternativo.
Sintesi delle proteine, modificazioni post-traduzionali e sorting
Regolazione dell’espressione genica: controllo locale e globale della trascrizione, e regolazione post-trascrizionale
Introduzione alle tecniche di clonaggio molecolare, sequenziamento del DNA, PCR e metodologie di analisi.
Attività di Laboratorio pratica individuale: amplificazione di DNA bersaglio con PCR) (pratico)
Comunicazione cellulare autocrina, paracrina, justacrina, endocrina.
Trasduzione recettori di membrana: 7 domini transmembrana proteine-G trimeriche, PLC beta. RTK e per citochine: PLC gamma, PI3-k, via di Ras e delle MAPK, JAK, STAT. Recettori serine-treonine cinasi Recettori nucleari.
Ciclo cellulare, Proliferazione, differenziamento, migrazione, omeostasi, turnover cellulare.
Principi delle colture cellulari in vitro

In the first part of the course, students will acquire basic knowledge on the molecular mechanisms devoted to the maintenance, replication, transcription and translation of genetic information, with reference to the cell compartments where they work. A central point of this course is the interaction between macromolecules to attain the specific regulatory level and cell homeostasis. Knowledge on basic methods for DNA cloning, sequencing and cell transfections will be presented. Students will also acquire practical experience on DNA amplification by PCR and analysis of DNA by electrophoresis. The following items will be presented:

•   -Structure of DNA, RNA and molecular interactions
•   -DNA replication, mutations, repair and recombinations
•   -How is a Prokaryotic or Eukaryotic gene organized? Organization of the genomes
•   -RNA transcription, processing and transport. Alternative splicing
•   -Protein Synthesis, post-translational modifications and sorting
•   -Control of gene expression: local and global control of geen transcrption; Post-transcriptional regulations
•   -A first approach to cloning techniques, DNA sequencing, PCR set up and analysis of fragments.
•   -A practical approach: every student will set up some PCR reactions for cDNA and genomic DNA.
•   Cell communication: autocrine, paracrine, justacrine, endocrine modalities.
•   Signal transduction by membrane receptors: 7-helix transmembrane receptors, trimeric G proteins, PLC beta. Signal transduction by membrane receptors: PLC-gamma, PI3-K, RAS-MAPK pathways, JAK, STATA. Serine-threonine kinase receptors. Nuclear receptors
•   Cell cycle, cell proliferation, differentiation, migration, homeostasis, turnover.

Descrizione

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

1. (Biol. Molecolare) L. A. Allison: “Fondamenti di Biologia Molecolare”, Zanichelli Editore.
2. (Biol. Cellulare) B Alberts et al., “L’essenziale di Biologia Molecolare della Cellula”, Zanichelli (3° edizione 2011)
MEGLIO SCEGLIERE I CORRISPONDENTI TESTI IN INGLESE

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