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Docente
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NEGRI RODOLFO
(programma)
Obiettivi generali:
Il corso mira a formare lo studente sull'intimo legame tra la struttura del DNA e le sue funzioni, approfondendo i meccanismi molecolari che sono alla base dei processi di replicazione, trascrizione, ricombinazione e riparo e i loro circuiti regolativi.
- Obiettivi specifici:
1.Conoscenza e comprensione: Lo studente dovrà conoscere i meccanismi molecolari di base dell'omeostasi cellulare e della regolazione genica e le tecniche più utilizzate in Biologia Molecolare.
2.capacità di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente dovrà essere in grado di applicare queste conoscenze discutendo argomenti di interesse recente e generale nella ricerca in Biologia Molecolare
3.capacità critiche e di giudizio: Lo studente dovrà dimostrare capacità critiche e di giudizio nel risolvere problemi di impostazione dell'indagine biologico molecolare di saper comunicare al docente e ai colleghi le sue conclusioni. Questo anche nel corso delle esercitazioni tecnico-pratiche previste.
4. Lo studente dovrà dimostrare capacità di proseguire l'applicazione degli strumenti di analisi appresi ad esempio sapendo impostare un approccio tecnico ad uno specifico problema di biologia molecolare
Programma
IL DNA polimorfico - I componenti chimici del DNA:
basi, zuccheri e scheletro fosfodiesterico, cenni sulla loro sintesi prebiotica.
La struttura base della forma B: inquadramento storico,metodologie di studio e
di rappresentazione. Le conformazioni alternative: le forme A e Z, le strutture
inusuali (cruciformi, tetraelicoidali). La variabilità conformazionale: i
parametri angolari e i loro gradi di libertà. Curvatura intrinseca e
curvabilità. La topologia del DNA:
avvolgimento e superavvolgimento; il numero di legame; le topo isomerasi. IL
Codice Genetico La decifrazione del codice. Struttura, funzione ed evoluzione
del codice.La Replicazione del DNA. Meccanica della replicazione
del DNA in sistemi modello circolari e lineari. Organizzazione dei repliconi,
apparato enzimatico di supporto, problemi topologici. Mutabilità e riparo del
DNA .La Trascrizione del DNA. La trascrizione nei
procarioti: il macchinario trascrizionale e i segnali di posizionamento.
L'approccio metodologico allo studio della trascrizione: i sistemi di
trascrizione in vitro. I sistemi di regolazione della trascrizione nei
procarioti: la riprogrammazione dell'oloenzima. I sistemi di regolazione della
trascrizione nei procarioti: attivazione e repressione; gli operoni . I sistemi
di regolazione della trascrizione nei procarioti: regolazione della terminazione
e attenuazione. La trascrizione negli eucarioti: il macchinario trascrizionale
e i segnali di posizionamento. L'approccio metodologico allo studio della
trascrizione: i sistemi di trascrizione in vitro negli eucarioti. I fattori di
trascrizione eucariotici: complessità ed integrazione dei segnali. Regolazione
coordinata dell'azione delle tre RNA polimerasi eucariotiche. La struttura dell'RNA.
Il processamento dell'RNA; capping, splicing, poliadenilazione e loro significati regolativi.
La stabilità dell'RNA e i meccanismi che la regolano; il trasporto dell'RNA dal nucleo al citoplasma.
Gli RNA noncoding e le loro funzioni. Genome editing.
L'organizzazione strutturale dei genomi. Gli strumenti per decifrare i genomi: sequenziamento e
banche dati. Cenni di bioinformatica. L'organizzazione dei genomi tra sequenze
codificanti, DNA di supporto e DNA egoista. La necessità di compattare i
genomi; diverse soluzioni di un unico problema. La cromatina procariotica:
componenti e gradi di compattamento. Implicazioni funzionali. La cromatina
eucariotica: componenti e gradi di compattamento. La struttura del nucleosoma.
Eterocromatina ed eucromatina: gli effetti funzionali dell'organizzazione
cromatinica. La struttura cromatinica dei promotori e i meccanismi di
modificazione e controllo: acetilazione e deacetilazione complessi di
remodeling, altre modificazioni postraduzionali e varianti geniche degli
istoni. La metilazione del DNA. Il significato della regolazione epigenetica.
Sistemi in vitro per lo studio della cromatina e dei suoi effetti sulla
trascrizione. La struttura dei cromosomi: centromeri, telomeri ed origini di
replicazione. Le principali metodologie per lo studio dell’espressione genica.
 Testi consigliati:
James D. Watson, Tania A. Baker, Stephen P. Bell, Alexander Gann, Michael Levine, Richard Losick
BIOLOGIA MOLECOLARE DEL GENE
Quinta edizione
oppure:
F.Amaldi, P.Benedetti, G.Pesole e P.Plevani Biologia Molecolare
Casa Editrice Ambrosiana
testo ausiliario (alcuni capitoli consigliati): C.R. CALLADINE and H.R. DREW "UNDERSTANDING DNA" - ACADEMIC PRESS
SCHEDE E MATERIALE AUSILIARIO VERRANNO RESI REPERIBILI DAL DOCENTE SULLA PIATTAFORMA MOODLE2
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