1_INTRO_STRUTT_DNA_Topologia

a.a. 2016-2017
Corso di Biologia Molecolare
Prof. Nicola ZAMBRANO (matr. dispari)
[email protected]
a.a. 2016-2017
Corso di Biologia Molecolare
Struttura e funzioni di acidi nucleici e proteine
attraverso l’analisi di meccanismi molecolari fondamentali
in Procarioti ed Eucarioti
BIOLOGIA MOLECOLARE
Struttura e funzioni di acidi nucleici e proteine
attraverso l’analisi di meccanismi molecolari fondamentali
in Procarioti ed Eucarioti
• Propagazione, conservazione e variabilità dell’informazione
genetica (replicazione, riparo e ricombinazione)
• Trasferimento in RNA dell’informazione genetica (trascrizione) e
maturazione dei trascritti
• Decodifica del linguaggio genetico in proteine (traduzione)
• Regolazione trascrizionale e post-trascrizionale dell’espressione
genica
Biologia Molecolare 2016-2017
Matr. Pari e Dispari
Iscrizione al Corso: www.docenti.unina.it/Nicola.Zambrano
Frequenza fortemente consigliata
n. 2 prove in itinere: inizio novembre/fine dicembre
Settimana “di riepilogo” prima della prova in itinere
Valore alle prove in itinere solo per chi lo desidera e frequenta
attivamente
Date esami: 17/1/2016 - 8/2/2016 (Scritto + Ev. orale)
Prova scritta: DSM + 2-3 DRA
LABORATORIO DI
BIOLOGIA MOLECOLARE
• Tecniche di manipolazione, clonaggio, sequenziamento ed
amplificazione del DNA
• Tecniche per l’analisi dell’espressione genica
• Espressione di proteine esogene in sistemi procariotici ed
eucariotici
TESTI CONSIGLIATI
 APPUNTI DELLE LEZIONI
 Autori vari (coord. Russo-Zambrano) - Biologia
Molecolare - EDISES
I Edizione (2016)
TESTI UTILI PER LA CONSULTAZIONE
 Weaver – Biologia Molecolare – McGraw-Hill
 Watson - Biologia Molecolare del Gene - Zanichelli
 Lewin - Il Gene X - Zanichelli
 Reece - Analisi di Geni e Genomi - EDISES
PREREQUISITI
 Struttura e funzioni della cellula
 Chimica delle biomolecole
 Princìpi di Genetica
 Struttura delle proteine
 Catalisi enzimatica
L’era “pre-genomica”
L’era “genomica”
www.ensembl.org
L’era “post-genomica”
Il dogma centrale della Biologia,
nell’era post-genomica
GENOMA
TRASCRITTOMA
(splicing
alternativi)
~ 3 x 104 geni
≥ 10 x
PROTEOMA
105 ÷ 106 prodotti
(modifiche
post-traduzionali)
Meccanismi molecolari di malattie…
…ed identificazione/ottimizzazione di bersagli
terapeutici
ORIENTAMENTO DELLA BASE RISPETTO
AL LEGAME N-GLICOSIDICO

C3’ - endo
C2’ - endo
TOPOLOGIA DEL DNA
MOLECOLE NATURALI DI DNA PRESENTANO
SUPERAVVOLGIMENTI
TOPOISOMERI DI DNA SONO RISOLVIBILI MEDIANTE
ELETTROFORESI
Perché il DNA è naturalmente
superavvolto?
TOPOLOGIA DEL DNA E:
1. COMPATTAMENTO
DELLA CROMATINA
Procarioti
Eucarioti
2. INNESCO DI MECCANISMI
BASATI SULL’ ESPOSIZIONE DI UNO STAMPO
3. RISOLUZIONE DI SUPERAVVOLGIMENTI
Denaturazione e Superavvolgimenti
IL DNA DEI MESOFILI è SUPERAVVOLTO NEGATIVAMENTE
E IL DNA DEI TERMOFILI ?
Conformazione del DNA superavvolto
DNA B rilassato:
• 34.6° tra una coppia e la successiva
• 10.4 nucleotidi per giro
DNA superavvolto positivamente (+)
• 40° tra una coppia e la successiva
• 9 nucleotidi per giro
DNA superavvolto negativamente (-)
• 33° tra una coppia e la successiva
• 11 nucleotidi per giro
TOPOISOMERASI:
MECCANISMO
Watson et al., BIOLOGIA MOLECOLARE DEL GENE, Zanichelli editore S.p.A.
Copyright © 2005
Inibitori di Topoisomerasi I:
Topotecan (der. Camptotecina)
Staker et al. (2002) PNAS 99,15387
Inibitori di Topoisomerasi II:
Etoposide, doxorubicina, daunorubicina, mitoxantrone
Camptotecina e Derivati