Biologia Molecolare degli Eucarioti

Anno accademico 2014/2015

Obiettivi formativi del corso

Conoscenza e comprensione.

Acquisizione da parte degli studenti di solide e approfondite conoscenze sull'organizzazione dei genomi e sui meccanismi e la regolazione dell’espressione genica negli organismi eucariotici, con enfasi sui ruoli emergenti dell’RNA non codificante (ncRNA) nella regolazione genica.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione.

Attraverso l’analisi guidata di esperimenti cruciali nella comprensione a livello molecolare di alcuni aspetti della regolazione genica eucariotica, gli studenti acquisiranno le competenze di base necessarie per affrontare lo studio sperimentale di nuove vie di regolazione dell’espressione genica e dei meccanismi molecolari coinvolti, e per l’identificazione e caratterizzazione di ncRNA di regolazione.

La valutazione dei risultati di apprendimento attesi si basa su una prova scritta seguita, eventualmente, da una prova orale facoltativa.

Verranno accertate sia le conoscenze a livello molecolare relative ai meccanismi di espressione e regolazione genica illustrati durante il corso, sia la capacità di applicare tali conoscenze alla risoluzione di problemi di tipo sperimentale.

Attività di supporto

Il corso è composto da lezioni sui principali argomenti previsti dal programma, e da approfondimenti mirati di argomenti di particolare attualità e interesse, anche con l'ausilio di articoli originali in lingua inglese e di ricercatori specialisti.

Programma

Genomi Sequenze uniche, sequenze ripetute e contenuto informativo dei genomi eucariotici; Analisi di rinaturazione e identificazione di componenti genomici; Frazione di geni espressi in un singolo tipo cellulare. Anatomia molecolare di un gene eucariotico: conservazione degli esoni e della loro organizzazione strutturale ed elevata variabilità intronica; Evoluzione dei genomi e possibili significati funzionali. Ripetizione in tandem dei geni per gli rRNA. Sequenze altamente ripetute e DNA satellite: evoluzione del DNA satellite mediata da eventi di crossing-over disuguale; minisatelliti e mappaggio genetico. Retrovirus, retroposoni e sequenze ripetute intersperse: struttura, ciclo vitale e mobilizzazione dei retrovirus; retroposoni, sequenze SINES, LINES e pseudogeni processati. Genomi organellari: le molecole di DNA circolare dei genomi mitocondriale e cloroplastico. Mappatura dei genomi. Cromatina Cromatina, cromosomi e attivazione genica: il problema della compattazione genomica; il nucleosoma come subunità fondamentale della cromatina; Organizzazione e assemblaggio dell'ottamero istonico; Phasing nucleosomico, siti ipersensibili; strutture di ordine superiore della cromatina; centromeri, telomeri e struttura dei cromosomi. Trascrizione eucariotica RNA polimerasi eucariotiche; Promotori eucariotici; Apparati trascrizionali dipendenti da RNA polimerasi I e III; Apparato di trascrizione basale RNA polimerasi II dipendente; Meccanismi di controllo della trascrizione eucariotica Sequenze regolatrici "in cis"; fattori di regolazione "in trans"; legame al DNA e attivazione trascrizionale; I diversi motivi strutturali proteici coinvolti nel legame del DNA e nella attivazione trascrizionale. meccanismi di regolazione della trascrizione mediante "enhancers", "silencers", "insulators"; Struttura della cromatina ed i suoi effetti sulla trascrizione Codice istonico; organizzazione strutturale e funzionale dell' eucromatina e dell' eterocromatina; modificatori covalenti e non covalenti della cromatina; imprinting genomico. Piccoli RNA siRNAi, miRNA, ncRNA e regolazione genica. Maturazione dell'RNA Regolazione dei meccanismi di processamento degli RNA. Splicing alternativo; Editing dei trascritti primari. Coordinazione degli eventi di processamento dell RNA. Traduzione e controllo traduzionale negli eucarioti. Trascrizione pervasiva dei genomi eucariotici. Long non-coding RNAs.

Testi consigliati e bibliografia

Testo consigliato:

Lodish et al., BIOLOGIA MOLECOLARE DELLA CELLULA, Zanichelli (2009), 3a edizione italiana condotta sulla 6a edizione americana; oppure, più aggiornato ma disponibile solo in lingua inglese: LODISH et al., MOLECULAR CELL BIOLOGY, 7th edition, W.H. Freeman publishers, 2013. 

Testi di supporto:

WATSON D. et al. - BIOLOGIA MOLECOLARE DEL GENE, sesta edizione, Zanichelli 2009

CRAIG NL et al. - BIOLOGIA MOLECOLARE: principi di funzionamento del genoma, PEARSON 2013

AMALDI F. et al. - BIOLOGIA MOLECOLARE, seconda edizione, Casa Editrice Ambrosiana 2014

Orario lezioni

Appelli

	Data	Ore	Esame
	04/04/2016	09:00 - 13:00	Orale
	26/02/2016	09:00 - 13:00	Orale
	08/02/2016	09:00 - 13:00	Orale
	25/01/2016	09:00 - 13:00	Orale
	14/10/2015	09:00 - 13:00	Orale
	14/09/2015	09:00 - 13:00	Orale
	17/07/2015	09:00 - 13:00	Orale