BIOCHIMICA E BIOLOGIA MOLECOLARE 1. SCOPO ED OBIETTIVI DIDATTICI tivo del corso è quello di offrire allo studente un adeguato metodo per lo studio: - delle caratteristiche chimiche dei composti che costituiscono gli organismi viventi e delle correlazioni struttura-funzione degli stessi composti; - delle vie metaboliche, delle loro interrelazioni, della loro regolazione e della loro distribuzione nei compartimenti cellulari; - della specializzazione a livello molecolare, sovramolecolare in modo tale che lo studente sia in grado di leggere i processi biologici in chiave biochimica e di acquisire gli strumenti per interpretare in chiave biochimica i processi biologici normali e patologici. 2. ENTO ED AUSILI DIDATTICI 11 periodi settimanali di lezione frontali per biochimica e 3 periodi settimanali per Biologia molecolare 3. PERIODI DI LEZIONE FRONTALI - ESERCITAZIONI 143 periodi + 39 periodi 4. ELENCO DEGLI ARGOMENTI LEZIONI ESERCITAZIONI a) Biochimica Biochimica degli amminoacidi. Peptidi. Proteine: strutture, proprietà e funzioni. Biochimica dei glucidi. Carboidrati di significato fisiologico. Biochimica dei lipidi. Lipidi di significato fisiologico. Nucleosidi, nucleotidi, acidi nucleici: struttura e funzione. Bioenergetica: ruolo dell'AT.P. Ossidazioni biologiche. Catena respiratoria e fosforilazione ossidativa. Metabolismo aspetti generali. Ciclo degli acidi tricarbossilici. Metabolismo glucidico. Metabolismo lipidico. Metabolismo proteico. Metabolismo nucleotidico. DNA: organizzazione e replicazione. RNA: sintesi e metabolismo. Regolazione dell'espressione genica. Sintesi proteica e codice genetico. Biochimica degli ormoni. Vitamine: struttura e funzione delle vitamine idrosolubuli e liposolubili. Biochimica sistematica umana (Biochimica del rene. Biochimica della digestione, dell'assorbimento e della secrezione nell'apparato digerente. Biochimica del muscolo. Biochimica del tessuto connettivo. Biochimica del sistema nervoso. Biochimica del sangue). 16 Biochimica dei composti estranei (eso e xenobiotici). Modificazioni biochimiche. b) Biologia molecolare Introduzione storica alla biologia molecolare. Considerazioni sulla didattica della BM, della biochimica e della Biologia cellulare. Potenza delle biotecnologie. Attività molecolare e funzione fisiologica delle proteine. Sequenze del genoma umano. Dimensioni del DNA umano. Compattazione del DNA genomico degli eucarioti. regolazion biologica. Convenzioni di scrittura delle sequenze degli acidi nucleici: regola di Chargaff, filamento senso, sequenza consenso. DNA-polimerasi. Siti ed endonucleasi di restrizione, ligasi, mappe di restrizione. Ibridazione in fase liquida e fase solida, analisi genetica del DNA. Sintesi del DNA mediante subclonazione. Struttura del plasmide ed isolamento dei costrutti. Reazione a catena della DNA-polimerasi (PCR). PCR tecnologia per la sintesi e per mutazioni) nel DNA sintetizzato con la PCR. Costruzione e vaglio di una enoteca, definizione della sequenza nucleotidica. Strategie per la clonazione dei geni: clonazione funzionale. Clonazione posizionale, metodo del gene candidato posizionale e del gene candidato funzionale. Progetto menoma umano. Clonazione del gene responsabile della patologia diabetica MODY. Tecnologie informatiche per ottenere informazioni sulla funzione del gene mediante analisi della sequenza nucleotidica del gene e della sequenza aminoacidica della proteina ad esso codificata. Tecnologie per la ricerca della funzione dei geni. Transfezione di geni in cellule ed in animali; mutazione sito-specifica, geni reporter; distruzione di geni; geni antisenso; ribozimi; microarrays. 5. TIPOLOGIA ACCERTAMENTI INTERMEDI TEST ED ESAMI Esame finale scritto/orale 6. ELENCO DEI TESTI DIDATTICI/LIBRI DI TESTO Van Holde Mathews Biochimica - Ambrosiana MI Watson-Caudy-Myers-Witkowski DNA Ricombinante Zanichelli 17