BIOLOGIA e GENETICA - Canale B - Prof.ssa M

A.A.: 2015/2016
Insegnamento: Biologia e Genetica Anno di corso: primo Semestre: primo CFU: 10
Docente titolare dell’insegnamento:Prof.ssa Marina Scalia
Coordinatore: Prof. Michele Purrello
Indirizzo: Dipt.Scienze Biomediche e Biotecnologiche
Sezione di Biologia e Genetica G.Sichel
Comparto 10 Edificio C, piano 3°, Via S.Sofia 87 Catania
Tel. ufficio 095 3782074 email [email protected]
Orario di ricevimento: lunedì 12.00-14,00
Italiano
Testi consigliati
Lodish e coll, Biologia Molecolare della Cellula, Ed Zanichelli
Alberts e coll, Biologia molecolare della cellula, Ed Zanichelli
Thompson e Thompson, Genetica in Medicina, Ed Idelson Gnocchi
Strachan e Read, Genetica umana molecolare, Ed Utet
De Leo e Coll, Biologia e Genetica, Ed Edises
NOTA: E’ importante utilizzare la edizione più recente dei testi prescelti.
Obiettivi formativi
Studio integrato della cellula e degli organismi viventi, con particolare riguardo ai
meccanismi di base coinvolti nei seguenti processi: duplicazione e trasmissione
dell'informazione genetica, sua espressione, sviluppo, differenziamento,
proliferazione cellulare, biogenesi di organelli e strutture cellulari, interazione fra le
cellule, basi biologiche del comportamento e dell'evoluzione. Le applicazioni
biotecnologiche e di genetica generale e molecolare delle conoscenze sui processi
citati costituiscono un aspetto pertinente al settore. L'apprendimento e l'utilizzo di
tutte le tecnologie biomolecolari avanzate, comprese le tecnologie ricombinanti e
l’utilizzo di animali transgenici, sono indispensabili al raggiungimento degli obiettivi
indicati.
Metodi didattici
Lezioni Frontali .
Modalità di verifica
dell'apprendimento
Verifiche in itinere.
Esame finale: Esame scritto, seguito da esame orale.
Programma
La teoria cellulare: cellule ed organismi.
Organizzazione strutturale e funzionale delle cellule eucariotiche e procariotiche.
dettagliato
I virus.
Principi e meccanismi biologici e molecolari dell’evoluzione.
Dal genotipo al fenotipo.
Fenotipo ed ambiente.
Meccanismi biologici e molecolari del differenziamento.
Il genoma nucleare e degli organuli.
La proliferazione cellulare: il ciclo ed i relativi meccanismi di controllo.
Cromatina e cromosomi.
La duplicazione del DNA: meccanismi molecolari.
Polymerase Chain Reaction (PCR): tecnologia ed implicazioni per la Medicina.
Espressione e funzioni biologiche del genoma.
Classificazione e struttura dei geni eucariotici, procariotici, virali.
Trascrizione: sintesi e rielaborazione degli RNA [mRNA e RNA non codificanti
(ncRNA), quali miRNA e lncRNA].
Il codice genetico.
La sintesi proteica.
Mutazioni genetiche e modificazioni epigenetiche del DNA.
La divisione cellulare: scissione binaria, mitosi e meiosi.
Modalità di trasmissione dei caratteri genetici nell’Uomo. La genetica mendeliana. I
limiti del modello mendeliano.
I Progetti Genoma.
Ruolo della Biologia computazionale e della BioInformatica in Medicina.
Le malattie genetiche di Homo sapiens.
Membrane cellulari: struttura e funzioni.
Organuli cellulari: struttura, funzioni ed evoluzione.
Il traffico molecolare intra- ed intercellulare. Ruolo delle microvescicole e degli
esosomi.
La trasduzione del segnale.
Meccanismi di interazione tra cellule.
Il fenotipo neoplastico.
Cellule staminali e Medicina Rigenerativa.
Differenziamento ed apoptosi.
Inglese
Recommended Texts
Lodish e Coll, Biologia Molecolare della Cellula, Ed Zanichelli
Alberts e Coll, Biologia molecolare della cellula, Ed Zanichelli
Thompson e Thompson, Genetica in Medicina, Ed Idelson Gnocchi
Strachan e Read, Genetica umana molecolare, Ed Utet
De Leo e Coll, Biologia e Genetica, Ed Edises
OF NOTE: It is important to use the most recent edition of each textbook .
Educational Objectives
Integrated study of the cell and living organisms, with emphasis on the basic
mechanisms involved in the following processes: duplication and transmission of
genetic information and its expression, development, differentiation, cell
proliferation, biogenesis of organelles and cellular structures, interactions
between cells , biological basis of behavior and evolution. The applications of this
knowledge to Medicine and Biotechnology are a relevant aspect of this field.
Learning of all advanced biological technologies, including recombinant DNA
technology and the use of transgenic animals, is essential to achieving the stated
objectives.
Teaching Methods
Frontal lessons –
Learning Assessment
Procedures
In itinere tests.
Final examination: written examination, followed by oral exam.
Detailed Program
Cell theory: cells and organisms.
Structural and functional organization of eukaryotic and prokaryotic cells.
Viruses.
Principles and bio molecular mechanisms of evolution.
From genotype to phenotype.
Phenotype and environment.
Biological and molecular mechanisms of differentiation.
The nuclear genome – Cell organelles.
Cell proliferation: the cycle and related control mechanisms.
Chromatin and chromosomes.
DNA replication: molecular mechanisms.
Polymerase Chain Reaction (PCR) technology and its implications for Medicine.
Expression and biological functions of the genome.
Classification and structure of eukaryotic, prokaryotic and viral genes
Transcription: synthesis and processing of RNA [mRNA and non-coding RNAs
(ncRNAs), as miRNA and lncRNA].
The genetic code.
Protein synthesis.
Genetic mutations and epigenetic modifications of DNA.
Cell division: binary fission, mitosis and meiosis.
Mode of transmission of genetic traits in humans. Mendelian Genetics.
The limits of the Mendelian model.
The Genome Projects.
Role of Computational Biology and Bioinformatics in Medicine.
Genetic diseases of Homo sapiens.
Cell membranes: structure and function.
Organelles: structure, function and evolution.
Intra-and intercellular molecular traffic. Role of microvesicles and exosomes.
Signal transduction.
Mechanisms of interaction between cells.
The neoplastic phenotype.
Stem Cells and Regenerative Medicine.
Differentiation and apoptosis.