PROGRAMMA Biologia applicata - Corso di Laurea in Dietistica

Università degli Studi di
Modena e Reggio Emilia
Corso di Laurea in Dietistica
Presidente: Prof.ssa Francesca Carubbi
Segretario: Dott. Massimo Pellegrini
Coordinatore AFP: dott.ssa Patrizia Pedrazzi
Tutors: dott.ssa Valentina Bertarini e dott.ssa Silvia Toni
PROGRAMMA Biologia applicata
Obiettivi specifici del corso integrato:
Conoscenza di base della biologia cellulare umana e dei meccanismi di ereditarietà dei caratteri genetici.
Contenuti Didattici:
Introduzione al corso: caratteristiche generali delle macromolecole (Acidi nucleici, proteine, lipidi, zuccheri).
La cellula
Cellule eucariotiche e procariotiche: differenze. Organizzazione generale della cellula eucariotica. Caratteristiche
funzionali e strutturali del Nucleo, Reticolo endoplasmico liscio e rugoso, Complesso del Golgi, Lisosomi, Perossisomi e
Mitocondri. Il citoscheletro: funzione e composizione di microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi. Matrice
extracellulare.
Struttura e funzione delle membrane cellulari:
Composizione chimica delle membrane: lipidi (fosfolipidi e colesterolo), proteine e glicoproteine. Modello a mosaico
fluido. Classificazione delle proteine di membrana e loro funzioni: ancoraggio, trasporto, giunzioni intercellulari,
trasduzione del segnale.
Trasporto di membrana: diffusione semplice ed osmosi, trasporto passivo o facilitato, trasporto attivo. Proteine carrier e
proteine canale, Pompa Na2+/K+ ATPasi.
Polarità delle cellule intestinali: esempio dei meccanismi di trasporto per il passaggio del glucosio dal lume intestinale al
circolo ematico.
Esocitosi ed endocitosi: Fagocitosi, Pinocitosi, endocitosi mediata da recettori.
Giunzioni Intercellulari: giunzioni ancoranti, giunzioni serrate e giunzioni comunicanti.
Dal gene alla proteina
Struttura e funzione del DNA, organizzazione del gene eucariotico in esoni ed introni.
Replicazione del DNA: enzimi, forcina di replicazione, filamento leading e filamento lagging, Telomeri e telomerasi.
Trascrizione: Struttura e funzione dell’RNA; RNA messaggero, ribosomiale e transfer e diversi tipi di RNA polimerasi.
Trascrizione e sintesi dell’mRNA. Processamento dell’mRNA: capping, poliadenilazione e splicing.
Traduzione: Il codice genetico e decodificazione dell’mRNA; struttura dei ribosomi e dei tRNA; Descrizione della
Traduzione.
Meccanismi di regolazione dell’espressione genica. Definizione di istoni e dei diversi livelli di organizzazione del DNA.
Conformazione della cromatina: eucromatina ed eterocromatina, meccanismi epigenetici. Regolazione della trascrizione:
fattori di trascrizione, regione promotrice prossimale (TATA box e sequenze UPE) e distale (Sequenze Enhancer).
Trasduzione del segnale.
Concetti generali sui recettori, interazione recettore-ligando, passaggi della via di trasduzione del segnale.
Descrizione dei vari tipi di Recettori (Recettori nucleari, recettori associati a canali ionici, Recettori associati a proteine G,
Recettori con dominio intracitoplasmatico catalitico)
Esempi di vie di trasduzione del segnale: la via Mitogenica e vie di trasduzione mediate dai recettori intracellulari.
Differenziamento Cellulare: Definizione, cellula staminale. Esempio di processo differenziativo: l’emopoiesi e ruolo dei
fattori di trascrizione nella maturazione cellulare. Esempio di programma genetico regolato dai fattori di trascrizione.
Apoptosi.
Definizione e Descrizione delle principali caratteristiche del processo apoptotico. romatina
Ciclo cellulare, Mitosi
Il ciclo cellulare: fasi e proteine coinvolte nella regolazione della progressione nel ciclo cellulare, cicline e cdk, il fattore
MPF. Punti di restrizione e loro controllo: ruolo di Rb ed E2F, ruolo di p53/p21. Definizione di oncogeni e di geni oncosoppressori.
Mitosi, caratteristiche generali e descrizione degli eventi principali che avvengono nelle singole fasi (Profase, Prometafase,
Metafase, Anafase, Telofase). Citodieresi.
Meiosi
Assetto cromosomico diploide/aploide, cromosomi omologhi. Cariotipo umano. Cromosomi sessuali ed autosomi.
Classificazione dei cromosomi. Principi generali della Meiosi. Descrizione della Meiosi I e della Meiosi II. Formazione delle
tetradi, complesso sinaptinemale, e crossing-over. Descrizione dei principali eventi che caratterizzano le singole fasi della
Meiosi I e della Meiosi II. Distinzione tra Mitosi e Meiosi.
I principi dell’ereditarietà.
Le leggi di Mendel: definizioni e loro riscontro nel processo meiotico. Estensioni alla genetica mendeliana: Esempi di
Dominanza incompleta, Codominanza, Poligeni, Interazioni tra geni (epistasi), alleli multipli. Genetica ed ambiente.
Cromosomi sessuali e geni ad essi legati. Gene SRY e DAXI. Aneuploidie a carico dei cromosomi sessuali (sindrome di
Turner e di Klinefelter). Eredità legata ai cromosomi sessuali.
Mutazioni e Malattie Genetiche: Classificazione delle mutazioni in base al tipo di cellula bersaglio (mutazioni somatiche e
germinali), modalità di insorgenza (mutazioni spontanee e indotte) e estensione del danno prodotto (mutazioni geniche,
cromosomiche, genomiche). Malattie monogeniche o mendeliane: autosomiche dominanti, autosomiche recessive, legate
all’X. Esempi: Corea di Huntington, Anemia falciforme, Fibrosi Cistica e Distrofia Muscolare di Duchenne.
Mutazioni cromosomiche: delezioni, inversioni, inserzioni, traslocazioni. Cromosoma Philadelphia nella patogenesi delle
LMC.
Mutazioni genomiche: Definizione ed esempi.
Effetto dominante / recessivo degli oncogeni /geni oncosoppressori.
LIBRI DI TESTO CONSIGLIATI
“Elementi di Biologia”, Solomon, Berg, ed.Edises
“Elementi di Biologia e Genetica”, Sadava et al._, ed. Zanichelli
“Biologia Cellulare e Genetica”; Fantoni et al. Ed. Piccin
“Biologia Cellulare. Genetica e Biologia Molecolare” 2 volumi Mason K.A. et al., edizione PICCIN