Molecular Biology, Medicinal Chemistry and Computer Science for Pharmaceutical Applications - Biologia molecolare, Chimica farmaceutica e Informatica per applicazioni farmaceutiche

Tipologia

Discipline Biologiche

SSD

BIO/11

Anno

2º anno

Semestre

2º semestre

CFU

6

Distribuzione delle ore

40 classroom hours, 20 laboratory hours

Docenti

Valeria Pennacchietti

Tipologia

Discipline Biologiche

SSD

BIO/11

Anno

N/D

Semestre

N/D

CFU

6

Distribuzione delle ore

40 classroom hours, 20 laboratory hours

Docenti

LIVIA PERFETTO

Obiettivi generali:
Obiettivo formativo principale è l'acquisizione da parte dello studente di una conoscenza di base della struttura del DNA e della sua influenza sui principali processi biologici della trascrizione, replicazione, ricombinazione e riparo. Lo studente dovrà apprendere in dettaglio i meccanismi di questi processi biologici approfondendo in particolare l'influenza della variabilità conformazionale e della topologia del DNA sul legame con le proteine che rivestono un ruolo di primo piano in tali processi, in particolare i componenti del replisoma, dei complessi di trascrizione e della struttura della cromatina.
Obiettivi specifici:
1. Conoscenze e comprensione: Lo studente dovrà apprendere i meccanismi di base dell’omeostasi cellulare e della regolazione genica e le tecniche di Biologia Molecolare più utilizzate.
2. Abilità di applicare conoscenze e comprensione: Lo studente dovrà essere in grado di applicare le conoscenze acquisite alla discussione di argomenti di interesse generale per la ricerca in Biologia Molecolare.
3.Abilità di giudizio critico: Lo studente dovrà dimostrare abilità di giudizio critico nella risoluzione di problemi legati a progetti teorici e pratici di Biologia Molecolare e dovrà saper comunicare le sue conclusioni ai colleghi e al docente in modo efficace.
4. Lo studente dovrà dimostrare di saper applicare i concetti appresi nell’ambito di un futuro impiego professionale nel campo della Biologia Molecolare.

Modulo: MOLECULAR BIOLOGY AND APPLIED MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY II
N/D
Modulo: MOLECULAR BIOLOGY AND APPLIED MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY I
Obbiettivi generali:
Obbiettivo formativo principale è l'acquisizione da parte dello studente di una conoscenza di base della struttura del DNA e della sua influenza sui principali processi biologici della trascrizione, replicazione, ricombinazione e riparo. Lo studente dovrà apprendere in dettaglio i meccanismi di questi processi biologici approfondendo in particolare l'influenza della variabilità conformazionale e della topologia del DNA sul legame con le proteine che rivestono un ruolo di primo piano in tali processi, in particolare i componenti del replisoma, dei complessi di trascrizione e della struttura della cromatina.

Obbiettivi specifici:
1. Conoscenze e comprensione: Lo studente dovrà apprendere i meccanismi di base dell’omeostasi cellulare e della regolazione genica e le tecniche di Biologia Molecolare più utilizzate.
2. Abilità di applicare conoscenze e comprensione: Lo studente dovrà essere in grado di applicare le conoscenze acquisite alla discussione di argomenti di interesse generale per la ricerca in Biologia Molecolare.
3.Abilità di giudizio critico: Lo studente dovrà dimostrare abilità di giudizio critico nella risoluzione di problemi legati a progetti teorici e pratici di Biologia Molecolare e dovrà saper comunicare le sue conclusioni ai colleghi e al docente in modo efficace.
4. Lo studente dovrà dimostrare di saper applicare i concetti appresi nell’ambito di un futuro impiego professionale nel campo della Biologia Molecolare.

Modulo: MOLECULAR BIOLOGY AND APPLIED MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY II
N/D
Modulo: MOLECULAR BIOLOGY AND APPLIED MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY I
Not compulsory: Basi di genetica, chimica organica ed inorganica, logica matematica, principi di termodinamica (non obbligatori)

Modulo: MOLECULAR BIOLOGY AND APPLIED MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY II
N/D
Modulo: MOLECULAR BIOLOGY AND APPLIED MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY I
Programma della parte I

IL DNA polimorfico - I componenti chimici del DNA: basi, zuccheri e scheletro fosfodiesterico, cenni sulla loro sintesi prebiotica. (0.2 cfu). La struttura base della forma B: inquadramento storico, metodologie di studio e di rappresentazione.(0.2) Le conformazioni alternative: le forme A e Z, le strutture inusuali (cruciformi, tetraelicoidali) (0.2). La variabilità conformazionale: i parametri angolari e i loro gradi di libertà. Curvatura intrinseca e curvabilità. (0.2) La topologia del DNA: avvolgimento e superavvolgimento; il numero di legame; le topoisomerasi (0.2) IL Codice Genetico La decifrazione del codice. Struttura, funzione ed evoluzione del codice (0.2) La Replicazione del DNA Meccanica della replicazione del DNA in sistemi modello circolari e lineari (0.2). Organizzazione dei repliconi, apparato enzimatico di supporto, problemi topologici. (0.2). Mutabilità e riparo del DNA (0.2). La Trascrizione del DNA. La trascrizione nei procarioti: il macchinario trascrizionale e i segnali di posizionamento (0.1). L'approccio metodologico allo studio della trascrizione: i sistemi di trascrizione in vitro. (0.1). I sistemi di regolazione della trascrizione nei procarioti: la riprogrammazione dell'oloenzima. (0.2). I sistemi di regolazione della trascrizione nei procarioti: attivazione e repressione; gli operoni (0.1). I sistemi di regolazione della trascrizione nei procarioti: regolazione della terminazione e attenuazione. (0.1). La trascrizione negli eucarioti: il macchinario trascrizionale e i segnali di posizionamento.(0.2). L'approccio metodologico allo studio della trascrizione: i sistemi di trascrizione in vitro negli eucarioti (0.1). I fattori di trascrizione eucariotici: complessità ed integrazione dei segnali (0.2). Regolazione coordinata dell'azione delle tre RNA polimerasi eucaristiche (0.1). L'Organizzazione strutturale dei genomi. Gli strumenti per decifrare i genomi: sequenziamento e banche dati. Cenni di bioinformatica (0.1) L'organizzazione dei genomi tra sequenze codificanti, DNA di supporto e DNA egoista (0.1) La necessità di compattare i genomi; diverse soluzioni di un unico problema. La cromatina procariotica: componenti e gradi di compattamento. Implicazioni funzionali (0.2) La cromatina eucariotica: componenti e gradi di compattamento. La struttura del nucleosoma (0.2). Eterocromatina ed eucromatina: gli effetti funzionali dell'organizzazione cromatinica. (0.2) La struttura cromatinica dei promotori e i meccanismi di modificazione e controllo: acetilazione e deacetilazione complessi di remodeling, altre modificazioni post-traduzionali e varianti geniche degli istoni (0.2) Sistemi in vitro per lo studio della cromatina e dei suoi effetti sulla trascrizione (0.1) La struttura dei cromosomi: centromeri, telomeri ed origini di replicazione (0.2). La metilazione del DNA e l’impatto dell’epigenetica (0.3).
Tecniche di Biologia Molecolare (sequenziamento acidi nucleici, tecniche di clonaggio, tecniche di studio dell’espressione genica e delle interazioni DNA-proteine) (0.5 CFU)
Esercitazioni su preparazione e purificazione di DNA ed RNA, PCR, Real-time PCR, uso di sistemi reporter, sistemi elettroforetici per analisi del DNA (1 CFU).

Modulo: MOLECULAR BIOLOGY AND APPLIED MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY II
N/D
Modulo: MOLECULAR BIOLOGY AND APPLIED MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY I
Lewin's Genes XII (Krebs, Goldstein and Kilpatrick)
Molecular Biology Of The Gene (Watson)

Modulo: MOLECULAR BIOLOGY AND APPLIED MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY II
N/D
Modulo: MOLECULAR BIOLOGY AND APPLIED MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY I
Lewin's Genes XII (Krebs, Goldstein and Kilpatrick)
Molecular Biology Of The Gene (Watson)

Modulo: MOLECULAR BIOLOGY AND APPLIED MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY II
N/D
Modulo: MOLECULAR BIOLOGY AND APPLIED MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY I
Il corso prevede lezioni frontali e laboratori pratici. In casi eccezionali sarà adottata la didattica a distanza. Le lezioni prevedono il coinvolgimento attivo degli studenti con momenti strutturati di feedback. I laboratori comprendono l'attuazione di tecniche sperimentali in modalità in presenza e/o virtuale.

Modulo: MOLECULAR BIOLOGY AND APPLIED MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY II
N/D
Modulo: MOLECULAR BIOLOGY AND APPLIED MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY I
Frequenza consigliata

Modulo: MOLECULAR BIOLOGY AND APPLIED MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY II
N/D
Modulo: MOLECULAR BIOLOGY AND APPLIED MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY I
Le modalita di verifica dell’ apprendimento includono una valutazione finale scritta ed, eventualmente, orale.
Durante le verifiche verranno valutati: il possesso dei concetti di base della disciplina, il modo di esprimersi e linguaggio utilizzato, che dovrà essere corretto e appropriato.

Modulo: MOLECULAR BIOLOGY AND APPLIED MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY II
N/D
Modulo: MOLECULAR BIOLOGY AND APPLIED MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY I
La verifica di esame potrebbe includere domande aperte e a scelta multipla.

Modulo: MOLECULAR BIOLOGY AND APPLIED MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY II
N/D
Modulo: MOLECULAR BIOLOGY AND APPLIED MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY I
N/D