OBIETTIVI FORMATIVI

Favorire la conoscenza dell’organizzazione e funzionamento generale delle cellule eucariotiche e la comprensione dei meccanismi di trasmissione dei caratteri ereditari.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Al termine del corso lo studente conosce:

- la composizione e l’organizzazione della materia vivente nelle unità biologiche elementari e i processi cellulari di base degli organismi viventi

- l'organizzazione dell'informazione genetica, la sua trasmissione ed espressione nelle cellule eucariotiche e l'interazione tra ambiente e genoma

- la riproduzione cellulare e degli organismi e i meccanismi principali che presiedono alla continuità e alla diversità dei viventi

MODALITA' DIDATTICHE

lezioni frontali e visita in laboratorio di ricerca

PROGRAMMA/CONTENUTO

Modulo disciplinare: Biologia cellulare

Composizione della materia vivente:

• Lipidi, proteine acidi nucleici e carboidrati. Struttura e loro principali funzioni
• Energia metabolica
• La generazione di ATP dalle molecole organiche
• Biosintesi dei costituenti cellulari

La cellula:

• Virus, cellule procariotiche ed eucariotiche
• Membrana plasmatica, citoplasma, nucleo e nucleolo. Funzione delle diverse strutture.

Riproduzione asessuata e sessuata:

• Ciclo cellulare e mitosi. Meiosi
• Controllo della divisione cellulare

Trasmissione del segnale:

• Fattori di crescita e trasmissione del segnale nella cellula
• Oncogeni, i geni oncosopressori, virus oncogeni

Morte e rinnovamento cellulare:

• morte cellulare programmata
• cellule staminali

La matrice extracellulare:

• Le macromolecole componenti e la sua organizzazione

Le interazioni cellulari:

• Interazioni cellula-cellula.
• Interazioni cellula-matrice

Modulo disciplinare: Genetica Generale e Molecolare

La teoria del gene ed il Mendelismo:

• Leggi di Mendel
• La segregazionedegli alleli ed il significato genetico della meiosi
• L’assortimento indipendente

Estensione dell'analisi genetica mendeliana all’uomo:

• Allelia multipla ed i gruppi sanguigni ABO
• Dominanza incompleta e Co-dominanza
• Interazioni tra geni, geni letali e variazioni dei rapporti mendeliani

La teoria cromosomica dell’eredità:

• Corrispondenza tra fattori mendeliani e cromosomi
• Cromosomi sessuali
• Caratteri legati al sesso
• La non-disgiunzione cromosomica
• Le traslocazioni cromosomiche
• Le sindromi cromosomiche umane

La concatenazione ed il mappaggio genico:

• Associazione genica e ricombinazione
• Calcolo delle distanze geniche mediante ricombinazione
• Incroci a più punti per il mappaggio genico (cenni)

L’anatomia del genoma umano

La trasmissione dei caratteri:

• Concetto di dominanza e recessività
• Caratteri autosomici
• Caratteri legati al sesso
• Gli alberi genealogici
• Penetranza ed espressività

La natura biochimica del gene:

• La scoperta degli acidi nucleici
• L’esperimento di Griffith e la trasformazione batterica
• L’identificazione del DNA come principio trasformante
• La struttura del DNA
• Implicazioni del modello di Watson & Crick
• Il Dogma centrale della Biologia

La duplicazione del DNA:

• Modelli teorici di replicazione del DNA
• Le DNA Polimerasi
• La replicazioni nei procarioti
• La replicazione negli eucarioti

Mutazioni geniche:

• Meccanismi molecolari di mutazioni
• Meccanismo molecolare della riparazione del DNA

La trascrizione di RNA:

• Il mondo degli RNA
• La RNA polimerasi II e la trascrizione di mRNA
• La maturazione di mRNA
• La RNA polimerasi I e la trascrizione di rRNA
• La RNA polimerasi III e la trascrizione di tRNA, snRNA, snoRNA

La struttura molecolare dei geni codificante per le proteine

La sintesi di proteine:

• Il codice genetico
• I tRNA
• Sintesi proteica in procarioti
• Sintesi proteica in eucarioti

Le modificazioni post-traduzionali

TESTI/BIBLIOGRAFIA

L'essenziale di Biologia Molecolare della Cellula, Alberts et al., Zanichelli

Biologia Molecolare della cellula. Harvey Lodish et al., Zanichelli

Genetica, un approccio molecolare. Peter J. Russel, Pearson

Genetica - principi di analisi formale. Anthony J. F. Griffiths et al.