Corso di Laurea: BIOLOGIA MOLECOLARE E CELLULARE
Nome del corso: BIOLOGIA MOLECOLARE 2 (183EE)
Responsabile del corso
Altri docenti
Numero di CFU
Lezioni frontali
Laboratori
Esercitazioni
Obiettivi formativi del
corso
Vittoria Raffa
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Contenuti
Approfondimento di meccanismi di regolazione dell’espressione genica a
livello trascrizionale, post-trascrizionale e post-traduzionale.
Strategie di editing genomico.
Nanomedicina applicata alla Biologia Molecolare.
Metodi di indagine aggiornati per analizzare interi genomi/epigenomi, i
profili di espressione di interi genomi e le interazioni dei prodotti genici.
Risultati attesi
Il corso si propone di ampliare le conoscenze sui meccanismi di controllo del
flusso dell’espressione genica dal nucleo al citoplasma. Altro scopo del corso
è quello di apprendere le strategie sperimentali attualmente in uso per
elucidare i meccanismi molecolari trattati e quelli ancora incompresi.
Scopo del Corso nell’ambito del Corso di Laurea
Fornire allo studente una panoramica della complessità della biologia
molecolare moderna e gli strumenti per la comprensione, analisi e
risoluzione di problemi complessi secondo un approccio su larga scala.
Argomenti trattati nelle
lezioni frontali
Definizione di gene, genoma, epigenoma, trascrittoma, proteoma.
Struttura del genoma: geni codificanti proteine, geni codificanti RNA,
geni essenziali, geni costitutivi, pseudo geni.
Editing genomico: nuovi metodi per l’ingegnerizzazione dei genomi:
metodi basati su ZFN, TALEN, and CRISPR/Cas.
Scienze “omiche” e concetto di “system biology”.
Studio dei genomi e strategie di sequenziamento “Top down e
shotgun”. Progetto ENCODE.
Banche di EST e SAGE per analisi di profili di espressione.
Microarray e espressione differenziale a livello di gene, esone e
splicing alternativi.
RNAseq.
Sequenziamento a singola molecola.
Tecniche di biologia molecolare per analisi di proteine
Spettrometria di massa (ESI e Maldi).
Problematiche della proteomica e nuovi approcci per analisi di
proteine e proteomi basati su nanotecologie.
Interattomica: analisi di reti di interazioni proteiche e studio dei
domini di interazione.
Attività di laboratorio
Studi di interattomica: metodi analitici (pull-down, TAP) e metodi
sintetici (Phage Display, Doppio Ibrido).
Nanomedicina: nuove strategie di “terapia cellulare”.
Regolazione dell’espressione genica a livello trascrizionale:
promotori, enhancers, fattori di trascrizione, attivatori, coattivatori e
repressori trascrizionali e saggi relativi per l’identificazione.
Struttura dei nucleosomi, modifiche epigenetiche a carico di proteine
istoniche e DNA e regolazione dell’espressione genica. Introduzione
all'epigenomica e studi su larga scala: ChIP-chip e ChIP-Seq. Rivelazione
delle citosine metilate mediante studi su larga scala basati su differenti
metodologie.
Maturazione e trasporto mRNA, stabilita’ degli mRNA e meccanismi
di degradazione. Esportazione nucleare degli mRNA. Ruolo delle hnRNP
Regolazione espressione genica post-trascrizionale: localizzazione
intracellulare degli RNA e sintesi proteica “in loco”. Meccanismi molecolari:
protezione da degradazione e trasporto attivo. Strutture Zipcode e proteine
RNA binding.
Controllo traduzionale e post-traduzionale. Modificazioni delle
proteine. Chaperon molecolari e ripiegamento delle proteine Sistemi di
sumoilazione e ubiquitinazione. "Trafficking" vescicolare, endo- eso-citosi.
Trafficking proteico e segnali di smistamento.
Non previste
Esercitazioni
Non previste
Materiale didattico
consigliato
Testi di riferimento
Melino G. - Argomenti di Biologia Molecolare - Edizioni SEU
Gibson G - A primer of Genome Science - II ed. SinauerAmaldi F. Biologia Molecolare – seconda edizione
Articoli scientifici originali
Banche dati
Articoli e review relative ai vari argomenti
Altro
Power Point delle lezioni
Modalità di
svolgimento delle
Orale
prove di esame
Propedeuticità (indicare Laurea triennale in Biologia
solo se previste dal
Regolamento)
Conoscenze richieste
Biologia Molecolare di base, Genetica, Biochimica
