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

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).

Not compulsory: Basi di genetica, chimica organica ed inorganica, logica matematica, principi di termodinamica (non obbligatori)

Lewin's Genes XII (Krebs, Goldstein and Kilpatrick) Molecular Biology Of The Gene (Watson)

Frequenza consigliata

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.

Lewin's Genes XII (Krebs, Goldstein and Kilpatrick) Molecular Biology Of The Gene (Watson)

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.