kreuzer_III_IX
16-04-2010
13:00
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VII
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Indice
Parte I
INFORMAZIONI DI BASE
Capitolo 1
Una breve panoramica sulle biotecnologie
• Introduzione
Definizioni di biotecnologie
• Le biotecnologie: un insieme di tecnologie
• Le tecnologie e i loro utilizzi
Tecnologia MAb
Le tecnologie di bioprocessamento
La tecnologia delle colture cellulari
La tecnologia dei biosensori
Le tecnologie dell’ingegneria genetica
La tecnologia dell’ingegneria proteica
La tecnologia del clonaggio e della clonazione
La tecnologia antisenso
La tecnologia dei microarray
La tecnologia bioinformatica
Le nanobiotecnologie
• Le applicazioni delle biotecnologie
Biotecnologie mediche
Le biotecnologie in agricoltura
Biotecnologie ambientali
• Sommario
Letture scelte
3
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5
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10
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20
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31
38
44
44
Capitolo 2
Processi e proprietà delle cellule
• Introduzione
• Proprietà universali delle cellule
Interazioni molecolari
Le membrane cellulari
• La chimica della cellula
Atomi, ioni e molecole
Lipidi
I carboidrati
Le proteine
Gli acidi nucleici
• Processi cellulari
Le funzioni essenziali della cellula
Principi generali che controllano i processi cellulari
• Sommario
Letture scelte
47
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60
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64
73
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Scoperta: la natura discreta dei geni
Scoperta: la natura cromosomica dell’ereditarietà
Scoperta: la natura chimica dei geni
Scoperta: la struttura del DNA
Teoria: il dogma centrale
• Comprendere i geni
Equivoci riguardanti i geni
• Capire l’evoluzione
La creazione della variabilità genetica
Selezione di varianti genetiche particolari
Variazione, caso e cambiamento
Letture scelte
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Capitolo 4
Una breve panoramica sulla biologia molecolare
• Struttura e funzione del gene
La struttura del DNA
La funzione del DNA: replicazione fedele
La funzione del DNA: trasmissione dell’informazione
Proteine
Sintesi proteica
Regolazione dell’espressione genica
L’organizzazione del genoma
La genomica e la bioinformatica
Le mutazioni
• Struttura e funzione delle proteine
Amminoacidi e legami peptidici
Legami covalenti polari e non polari
I concetti fondamentali sulla struttura delle proteine
Struttura secondaria
Domini
Struttura quaternaria
Stabilità della struttura delle proteine
Domini simili si trovano in proteine diverse
Struttura e funzione
Effetti delle mutazioni sulla struttura e sulla funzione
di una proteina
Predire la struttura tridimensionale delle proteine
Proteomica
Biologia molecolare, tecnologia del DNA
ricombinante e conoscenza scientifica
• Sommario
Letture scelte
99
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131
134
137
137
138
138
Capitolo 5
La tecnologia del DNA ricombinante
Capitolo 3
Geni, genetica e genetisti
• La centralità dei geni
• Una breve storia della genetica
Gli inizi
75
75
75
• Manipolazione e analisi del DNA
Produzione di DNA ricombinante
Individuazione di sequenze specifiche di basi
Copiatura del DNA
141
141
144
145
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Indice
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•
•
•
•
•
•
Amplificazione del DNA
Sequenziamento del DNA
Clonaggio
Clonaggio del DNA
Librerie di DNA
Clonare organismi complessi
Analisi delle proteine
Proteine specifiche possono essere individuate
con gli anticorpi
Analisi della struttura tridimensionale delle proteine
Proteomica
Applicazione delle tecnologie
La scoperta di un gene
Gli organismi mutanti sono strumenti preziosi
per trovare geni specifici
Drosophila
Organismi correlati hanno solitamente geni simili
Sequenze di geni o marcatori possono essere
utilizzate per analisi genetiche
Il confronto di genotipi e genomi
I genotipi possono essere confrontati in molti
modi differenti
Il confronto dei genomi e dei genotipi getta
nuova luce sugli studi evoluzionistici
La tipizzazione del DNA si basa sull’unicità
della sequenza del DNA di ogni individuo
I chip di geni permettono l’analisi simultanea
di molti geni
Ingegneria genetica
Ingegneria genetica dei microrganismi
Ingegneria genetica delle piante
Ingegneria genetica di animali
Letture scelte
148
149
150
150
151
153
154
Prova di analisi di restrizione
206
Capitolo 16
La PCR di carta
209
211
213
214
162
Capitolo 18
165
167
167
168
168
170
171
Sequenziamento del DNA: i terminatori
Lettura I terminatori della catena come farmaci
antivirali
C. IL TRASFERIMENTO DELL’INFORMAZIONE
GENETICA
Lettura Trasferimento genico, Escherichia coli
e malattie
218
222
225
226
Capitolo 19
Trasformazione di Escherichia coli
175
Capitolo 20
177
Il trasferimento coniugativo della resistenza
ad un antibiotico in Escherichia coli
Lettura Trasferimento genico e diffusione della
resistenza agli antibiotici
179
181
184
229
232
235
Capitolo 21
La trasduzione di un gene di resistenza
ad un antibiotico
241
Capitolo 22
Agrobacterium tumefaciens: un ingegnere genetico
naturale dei vegetali
245
D. BIOLOGIA MOLECOLARE E GENETICA
247
187
Capitolo 10
Estrazione di DNA batterico
189
B. MANIPOLAZIONE ED ANALISI DEL DNA
191
Capitolo 11
Forbici che tagliano il DNA
203
Capitolo 15
Capitolo 17
Capitolo 9
Dimensioni del genoma umano e di E. coli
198
Capitolo 14
161
Capitolo 8
Dai geni alle proteine
Produzione di un antisenso: la regolazione
dell’espressione genica con l’RNA
Analisi di restrizione del DNA lambda
160
160
Capitolo 7
Duplicazione del DNA
194
Capitolo 13
Rivelazione di sequenze specifiche di DNA.
Parte I. Pescare il DNA
Rivelazione di sequenze specifiche di DNA.
Parte II. Combinazione di analisi di restrizione
e ibridazione
Rivelazione di sequenze specifiche di DNA.
Parte III. Ibridazione di Southern
157
158
160
Capitolo 6
Costruzione di un modello di carta del DNA
La corsa del DNA
Plasmidi ricombinanti di carta
154
155
156
156
157
Parte II
ESERCITAZIONI
A. STRUTTURA E FUNZIONE DEL DNA
Capitolo 12
192
Capitolo 23
Un’avventura nel pelo del cane. Parte I
248
Capitolo 24
Un’avventura nel pelo del cane. Parte II:
i labrador gialli
252
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26-04-2010
11:04
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Indice
IX
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Capitolo 25
Genetica molecolare umana
Lettura Genetica molecolare del cancro
256
263
Parte III
PROBLEMATICHE SOCIALI
Capitolo 35
Capitolo 26
Genetica in azione
269
E. GENOMICA
275
276
284
Capitolo 28
Tipizzazione del DNA in medicina legale
Lettura Utilizzo forense del DNA:
un caso archeologico
286
292
Capitolo 29
Mappatura di un gene responsabile di una malattia
Lettura Il Progetto Genoma Umano: scienza,
applicazioni e problemi
293
302
F. BIOINFORMATICA E ANALISI EVOLUTIVA
DELLE PROTEINE
Analisi dei problemi delle biotecnologie:
la clonazione
Lettura I cibi geneticamente modificati sono sicuri?
344
356
Capitolo 37
I rischi della tecnologia: percezione o realtà?
Lettura Regolamentazione delle biotecnologie
negli Stati Uniti
361
373
Capitolo 38
Prendere decisioni quando non c’è una risposta
giusta
377
Capitolo 39
Capitolo 30
Analisi dell’espressione genica con i microarray
Lettura Genomica personale
334
341
Capitolo 36
Capitolo 27
Confronto fra genomi
Lettura Il DNA mitocondriale
Fronteggiare le avversità: scienza, tecnologia
e società
Lettura La natura della scienza
306
309
Analisi dei dilemmi etici nei test genetici
Lettura Scienza, legge e politica negli Stati Uniti
381
384
Capitolo 40
311
L’analisi dei dilemmi etici nella terapia genica
387
Capitolo 31
Test per l’attività dell’amilasi
312
Parte IV
APPENDICI
Capitolo 32
Elettroforesi di campioni di amilasi
317
320
APPENDICE A: Fogli di lavoro
APPENDICE B: Biosicurezza in laboratorio
APPENDICE C: Tecniche asettiche
393
425
427
324
Glossario
Indice analitico
429
441
Capitolo 33
Costruzione di un albero evolutivo dell’amilasi
Capitolo 34
Un’esplorazione della bioinformatica
