Laurea specialistica in Biologia Sperimentale e Applicata
CORSO DI BIOLOGIA MOLECOLARE AVANZATA
Gli studenti dovranno innanzitutto dimostrare di conoscere alcuni argomenti di base:
struttura degli acidi nucleici e delle proteine, meccanismi generali della replicazione del DNA, della
trascrizione, della traduzione e del controllo dell’espressione genica. Struttura e organizzazione dei
genomi. Principali metodiche del DNA ricombinante.
Programma specifico del corso
MODULO I
Ciclo cellulare negli eucarioti
Definizione e descrizione del ciclo cellulare. Modelli per lo studio del ciclo cellulare. Le protein
chinasi ciclina-dipendenti (cdk) ruolo e meccanismi di regolazione: chinasi e fosfatasi, inibitori (CIP,
INK4), degradazione delle cicline (proteosoma). Controllo della replicazione del DNA durante il ciclo
cellulare: inizio (origini di replicazione e complessi pre-replicativi), tecniche per il mappaggio delle
origini direplicazione; sintesi (complessi replicativi); ruolo delle cdk. Checkpoints del ciclo cellulare:
pathways ATM e ATR dipendenti, ruolo di p53.
Apoptosi
Definizione e funzione. Marcatori delle cellule apoptotiche: frammentazione del DNA (saggi per
l’identificazione), proteolisi, corpi apoptotici. Meccamismi molecolari: recettori di morte, caspasi e
procaspasi, ruolo dei mitocondri, inibitori.
Organizzazione della cromatina
Il nucleosoma, struttura degli istoni, codice istonico, chromatin remodeling, silencing e telomeri.
Struttura dei fattori di trascrizione
Domini di legame al DNA (dito di zinco, HTH, omeodominio, HLH, cerniera di leucina).
Organizzazione funzionale del nucleo
Foci di replicazione e replication factories, foci di riparazione.
MODULO II
Strategie per l’analisi delle sequenze genomiche
Identificazione di geni mediante analisi della sequenza. Metodi sperimentali per identificare i geni e
definire i loro confini: northern blotting, RACE, mappaggio con S1, exon trapping.
Metodi per determinare la funzione dei geni
Metodi informatici (geni ortologhi e paraloghi, ricerca di omologie); inattivazione genica mediante
ricombinazione omologa in organismi unicellulari e in cellule di mammifero; topi transgenici e topi
knock-out; analisi del fenotipo; inattivazione casuale per ricombinazione non omologa. Inattivazione
dell’espressione genica: RNA antisenso, interferenza con RNA. Sovraespressione.
Metodi di analisi dell’espressione genica
Utilizzazione di geni reporter, localizzazione delle proteine. Analisi globale dell’attività del genoma:
chips, microarrays e principali applicazioni.
Denaturazione, rinaturazione e ibridazione degli acidi nucleici
Temperatura di fusione, cinetica di rinaturazione, definizione di Cot e di Cot ½, analisi della
complessità dei genomi. Principali tecniche basate sull’ibridazione fra acidi nucleici: Southern e
northern blotting, screening di genoteche, ibridazione in situ, competizione di sequenze ripetute,
microarrays.
