Chimica e tecnologia farmaceutiche (sede di Latina)

Obiettivi generali Il corso ha lo scopo di fornire allo studente le conoscenze teorico-pratiche relative alla Biologia Molecolare. La finalità del corso è, altresì, quella di fornire le conoscenze molecolari sulle proprietà epigenetiche e sulle alterazioni dei pathways molecolari. Obbiettivi specifici: Programma del corso di Biologia Molecolare : La struttura degli acidi nucleici La scoperta del DNA: prospettive storiche. Nucleosidi e nucleotidi. La struttura primaria e secondaria del DNA. Le forme alternative della doppia elica A,B, Z. Proprietà del DNA; effetto ipercromico. La struttura terziaria del DNA: superavvolgimento del DNA. Le topoisomerasi. Sequenziamento e sintesi di oligonucleotidi. L’organizzazione del genoma: dai nucleotidi alla cromatina Il progetto genoma, genomi sequenziati. Genoma procariotico. Struttura e organizzazione del genoma eucariotico, famiglie geniche. Il genoma batterico. I plasmidi. I batteriofagi. Virus a DNA. Il DNA mitocondriale. Genomi a RNA. Struttura della cromatina:il nucleosoma, la fibra da 10 nm, la fibra da 30 nm. Rimodellamento della cromatina. Eucromatina ed eterocromatina. La struttura dell’RNA Struttura secondaria e terziaria dell’RNA. Funzioni biologiche dei diversi tipi di RNA. La catalisi da RNA. I ribozimi. Il mondo a RNA. La replicazione del DNA Replicazione semiconservativa. Meccanismo di replicazione del DNA nei procarioti e nelle cellule eucariotiche: inizio, allungamento termine; proteine ed enzimi coinvolti nella replicazione. Mantenimento dei telomeri: il ruolo della telomerasi nella replicazione del DNA nell’invecchiamento e nel cancro. I meccanismi di riparazione ricombinazione del DNA Le mutazioni. Le classi generali del danno al DNA. Errori di replicazione, sistemi di riparazione. La ricombinazione omologa; la riparazione sito-specifica e la trasposizione del DNA La trascrizione nei procarioti I meccanismi della trascrizione .La struttura dei promotori batterici. La struttura della RNA polimerasi batterica. La regolazione dell’operone del lattosio (lac). L’attenuazione trascrizionale dell’operone del triptofano. La trascrizione negli eucarioti I componenti del macchinario generale della trascrizione. La struttura della RNA polimerasi II. Il meccanismo della trascrizione da parte della RNA polimerasi II. Il quadro generale della regolazione trascrizionale. I fattori di trascrizione. I motivi dei domini che legano il DNA. Controllo dei regolatori trascrizionali; coattivatori e corepressori. L’assemblaggio del complesso di trascrizione. Il modello dell’enhanceosoma. I processi di modificazione dell’RNA Lo splicing dell’RNA. Gli introni capaci di autosplicing (gruppo I e di gruppo II). Splicing assistito (gruppo III) , spliceosoma. Le modifiche al 5’ e al 3’. Lo splicing alternativo. Editing dell’RNA. Il trasporto dell’mRNA. La traduzione Il codice genetico. Struttura e assemblaggio dei ribosomi. La biogenesi dei ribosomi. Le amminoacil-tRNA sintetasi. Il caricamento dell’amminoacil-tRNA. L’attività di correzione delle bozze delle amminoacil-tRNA sintetasi. L’inizio della traduzione. Allungamento. Formazione del legame peptidico e traslocazione.Terminazione. La traduzione negli eucarioti. Controllo traduzionale e post-traduzionale. RNA regolatori: Regolazione genica post-trascrizionale da parte di microRNA. Il turnover dell’RNA nel nucleo e nel citoplasma. L’epigenetica: Modifiche a carico degli istoni (metilazione e acetilazione). Metilazione del DNA. Isole CpG. Rimodellamento della cromatina. L’imprinting genomico. L’inattivazione del cromosoma X. I trasposoni i retrotrasposoni. Tecniche di Biologia molecolare: Il Progetto Genoma Umano. Le classi principali di endonucleasi di restrizione. La tecnologia del DNA ricombinante e il clonaggio molecolare. La reazione a catena della polimerasi (PCR). La produzione di proteine ricombinanti in sistemi batterici, animali e vegetali. Organismi geneticamente modificati (OGM), tecniche di produzione. Oligonucleotidi antisenso, interferenza da RNA (RNAi). Terapie con RNAi. Analisi delle interazioni DNA-proteina. Saggio di immunoprecipitazione della cromatina (ChIP).Analisi delle interazioni proteina-proteina

Al fine di comprendere i contenuti della Biologia Molecolare e conseguire gli obiettivi di apprendimento sono fondamentali le conoscenze della chimica organica e della biologia e consigliate quelle della biochimica insegnate nei primi anni del corso di Laurea in CTF.

Cox, Doudn, O’Donnell BIOLOGIA MOLECOLARE Zanichelli Amaldi, Benedetti, Pesole - Plevani BIOLOGIA MOLECOLARE Casa Editrice Ambrosiana Watson, Baker, Bell, Gann, Levine, Losick BIOLOGIA MOLECOLARE DEL GENE Zanichelli

Lo studente dovrà frequentare come da programma del corso di laurea.

Modalità di valutazione Colloquio alla fine del corso per appurare l’acquisita conoscenza della biologia molecolare di base. Per superare l'esame lo studente deve dimostrare di avere almeno acquisito una conoscenza sufficiente della struttura degli acidi nucleici e dei processi cellulari che li vedono coinvolti (replicazione, trascrizione e traduzione). Per conseguire punteggi superiori al minimo lo studente deve dimostrare un grado di conoscenza maggiore di tutti gli argomenti trattati nel corso ed essere in grado di collegarli in modo logico, coerente e con proprietà di linguaggio.

Didattica frontale della della durata di due ore, dove verranno spiegate mediante ausili tecnici come pc, internet, video le parti del programma.

Obiettivi generali Il corso ha lo scopo di fornire allo studente le conoscenze teorico-pratiche relative alla Biologia Molecolare. La finalità del corso è, altresì, quella di fornire le conoscenze molecolari sulle proprietà epigenetiche e sulle alterazioni dei pathways molecolari. Obbiettivi specifici: Programma del corso di Biologia Molecolare : La struttura degli acidi nucleici La scoperta del DNA: prospettive storiche. Nucleosidi e nucleotidi. La struttura primaria e secondaria del DNA. Le forme alternative della doppia elica A,B, Z. Proprietà del DNA; effetto ipercromico. La struttura terziaria del DNA: superavvolgimento del DNA. Le topoisomerasi. Sequenziamento e sintesi di oligonucleotidi. L’organizzazione del genoma: dai nucleotidi alla cromatina Il progetto genoma, genomi sequenziati. Genoma procariotico. Struttura e organizzazione del genoma eucariotico, famiglie geniche. Il genoma batterico. I plasmidi. I batteriofagi. Virus a DNA. Il DNA mitocondriale. Genomi a RNA. Struttura della cromatina:il nucleosoma, la fibra da 10 nm, la fibra da 30 nm. Rimodellamento della cromatina. Eucromatina ed eterocromatina. La struttura dell’RNA Struttura secondaria e terziaria dell’RNA. Funzioni biologiche dei diversi tipi di RNA. La catalisi da RNA. I ribozimi. Il mondo a RNA. La replicazione del DNA Replicazione semiconservativa. Meccanismo di replicazione del DNA nei procarioti e nelle cellule eucariotiche: inizio, allungamento termine; proteine ed enzimi coinvolti nella replicazione. Mantenimento dei telomeri: il ruolo della telomerasi nella replicazione del DNA nell’invecchiamento e nel cancro. I meccanismi di riparazione ricombinazione del DNA Le mutazioni. Le classi generali del danno al DNA. Errori di replicazione, sistemi di riparazione. La ricombinazione omologa; la riparazione sito-specifica e la trasposizione del DNA La trascrizione nei procarioti I meccanismi della trascrizione .La struttura dei promotori batterici. La struttura della RNA polimerasi batterica. La regolazione dell’operone del lattosio (lac). L’attenuazione trascrizionale dell’operone del triptofano. La trascrizione negli eucarioti I componenti del macchinario generale della trascrizione. La struttura della RNA polimerasi II. Il meccanismo della trascrizione da parte della RNA polimerasi II. Il quadro generale della regolazione trascrizionale. I fattori di trascrizione. I motivi dei domini che legano il DNA. Controllo dei regolatori trascrizionali; coattivatori e corepressori. L’assemblaggio del complesso di trascrizione. Il modello dell’enhanceosoma. I processi di modificazione dell’RNA Lo splicing dell’RNA. Gli introni capaci di autosplicing (gruppo I e di gruppo II). Splicing assistito (gruppo III) , spliceosoma. Le modifiche al 5’ e al 3’. Lo splicing alternativo. Editing dell’RNA. Il trasporto dell’mRNA. La traduzione Il codice genetico. Struttura e assemblaggio dei ribosomi. La biogenesi dei ribosomi. Le amminoacil-tRNA sintetasi. Il caricamento dell’amminoacil-tRNA. L’attività di correzione delle bozze delle amminoacil-tRNA sintetasi. L’inizio della traduzione. Allungamento. Formazione del legame peptidico e traslocazione.Terminazione. La traduzione negli eucarioti. Controllo traduzionale e post-traduzionale. RNA regolatori: Regolazione genica post-trascrizionale da parte di microRNA. Il turnover dell’RNA nel nucleo e nel citoplasma. L’epigenetica: Modifiche a carico degli istoni (metilazione e acetilazione). Metilazione del DNA. Isole CpG. Rimodellamento della cromatina. L’imprinting genomico. L’inattivazione del cromosoma X. I trasposoni i retrotrasposoni. Tecniche di Biologia molecolare: Il Progetto Genoma Umano. Le classi principali di endonucleasi di restrizione. La tecnologia del DNA ricombinante e il clonaggio molecolare. La reazione a catena della polimerasi (PCR). La produzione di proteine ricombinanti in sistemi batterici, animali e vegetali. Organismi geneticamente modificati (OGM), tecniche di produzione. Oligonucleotidi antisenso, interferenza da RNA (RNAi). Terapie con RNAi. Analisi delle interazioni DNA-proteina. Saggio di immunoprecipitazione della cromatina (ChIP).Analisi delle interazioni proteina-proteina

Al fine di comprendere i contenuti della Biologia Molecolare e conseguire gli obiettivi di apprendimento sono fondamentali le conoscenze della chimica organica e della biologia e consigliate quelle della biochimica insegnate nei primi anni del corso di Laurea in CTF.

Cox, Doudn, O’Donnell BIOLOGIA MOLECOLARE Zanichelli Amaldi, Benedetti, Pesole - Plevani BIOLOGIA MOLECOLARE Casa Editrice Ambrosiana Watson, Baker, Bell, Gann, Levine, Losick BIOLOGIA MOLECOLARE DEL GENE Zanichelli

Lo studente dovrà frequentare come da programma del corso di laurea.

Modalità di valutazione Colloquio alla fine del corso per appurare l’acquisita conoscenza della biologia molecolare di base. Per superare l'esame lo studente deve dimostrare di avere almeno acquisito una conoscenza sufficiente della struttura degli acidi nucleici e dei processi cellulari che li vedono coinvolti (replicazione, trascrizione e traduzione). Per conseguire punteggi superiori al minimo lo studente deve dimostrare un grado di conoscenza maggiore di tutti gli argomenti trattati nel corso ed essere in grado di collegarli in modo logico, coerente e con proprietà di linguaggio.

Didattica frontale della della durata di due ore, dove verranno spiegate mediante ausili tecnici come pc, internet, video le parti del programma.