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Docente
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FICCA Anna Grazia
(programma)
Programma.
Aspetti storici: dalla scoperta del DNA al codice genetico
La struttura del DNA
a) struttura chimica degli acidi nucleici – struttura a doppia elica – i parametri strutturali e stabilità della doppia elica - conformazioni delle eliche (A, B, Z) - denaturazione e rinaturazione delle eliche.
b) Organizzazione del DNA: superavvolgimento- impacchettamento del genoma – le proteine (nucleosomi) ed i livelli di organizzazione della cromatina nei sistemi eucariotici. Analisi della cromatina mediante digestione enzimatica con nucleasi.
La struttura dell'RNA
a) chimica del ribosio
b) L'RNA assume strutture secondarie e terziarie.
La Replicazione del DNA: modello del replicone - l'inizio e la terminazione della replicazione nei procarioti e negli eucarioti – le DNA polimerasi, classificazioni e proprietà biochimiche.
La trascrizione nei procarioti: i meccanismi molecolari e la regolazione
• Struttura della RNA polimerasi e i fattori sigma. Struttura dell’ Operone. Siti Operatore e Promotori (promotori forti e deboli). .
• Repressori ed attivatori: l’ operone Lac e l’ operone araBAD
• L’ attenuazione: l’ operone del Trp
La trascrizione negli eucarioti: i meccanismi molecolari e la regolazione
• Le RNA polimerasi I, II, III e fattori generali della trascrizione. Il motivo CTD della subunità maggiore dell’RNA polimerasi II e ruolo funzionale.
• Regolazione della trascrizione negli eucarioti: struttura modulare dei promotori eucariotici – regione enhancer – struttura dell’ enhanceosoma – struttura modulare dei fattori di trascrizione (trans-attivatori) che regolano la trascrizione. Esempi di attivazione della trascrizione ( geni regolati da ormoni tiroidei, attivazione del gene IFNB).
Processamento, maturazione e modificazioni chimiche dei trascitti:
• processamento degli rRNA e tRNA
• capping, poliadenilazione e splicing degli mRNA eucariotici
Editing dell'RNA
La Traduzione dell’ mRNA: apparato di traduzione e suoi componenti
• ribosoma – rRNA – tRNA – aminoacil-tRNA sintetasi – fattori d’inizio, d’allungamento e terminazione della traduzione - antibiotici inibitori della sintesi proteica.
• Il codice genetico: la decifrazione - la degenerazione - le deviazioni.
Manipolazioni genetiche: uso delle endonucleasi per le strategie di clonaggio molecolare – elettroforesi - interpretazione di un profilo di restrizione enzimatica del DNA - tecniche di clonaggio - i vettori di clonaggio - amplificazione genica - metodo Sanger per il sequenziamento del DNA- analisi dei promotori (uso di geni reporter).
Se l'andamento della pandemia lo permetterà saranno organizzate esercitazioni pratiche di laboratorio. La partecipazione all'esercitazione e lo svolgimento di un report finale permetterà di acquisire 1 punto nel voto finale.
Le modalità di partecipazione verranno fornite dal docente durante il corso.
(testi)
Si può scegliere il testo da adottare tra questi suggeriti:
Watson,J.D., Baker T.A., Bell S.P. Gann A., Levine M., Losick R. "Biologia molecolare del gene" VIII edizione (2022) Zanichelli
Capranico G., Martegani E., Musci G., Raugei G., Russo T., Zambrano N., Zappavigna V. "Biologia molecolare" II edizione (2022) EdiSES
Amaldi F., Benedetti P. Pesole G., Plevani P., "Biologia molecolare" terza ed. (2018) ed. Casa editrice Ambrosiana
Alcuni testi sono reperibili presso la Biblioteca.
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