07321 - BIOLOGIA MOLECOLARE II

Conoscenze e abilità da conseguire

ll corso di Biologia Molecolare II mira a fornire una adeguata conoscenza dei processi molecolari che costituiscono la base funzionale ineludibile per la comprensione e la conoscenza di tutti i processi biologici. In particolare il corso approfondisce la biologia molecolare degli eucarioti.

Contenuti

 

Struttura dei geni e del genoma eucariotico, geni interrotti,  lunghezza e numero dei geni in relazione alla complessità del genoma. Mappatura genica. Evoluzione dei geni eucariotici e conservazione degli esoni. Componenti cinetici dei geni eucariotici. Sequenze singole e ripetitive. "Gene Clusters" e loro evoluzione. Pseudogeni e loro origine. Geni ripetuti e loro conservazione: geni del RNA ribosomale. Crossing over ineguale e riarrangiamento/conservazione dei geni. DNA satellite e microsatelliti. Genoma mitocondriale e sua espressione.

 

Riarrangiamenti del DNA.Meccanismo genico di regolazione alla base dell'attivazione del mating type nei lieviti. Loci silenti, cassette HML e HMR, MAT locus. Regolazione del gene HO. Struttura dei geni MAT e ricombinazione. Introduzione di sequenze nei genomi eucariotici Transposoni, retrovirus e retroposoni. Elementi Ty del lievito, elementi trasponibili, retrovirus; sistema immunitario

 

Struttura della cromatina.  Cromosomi e cromatina, funzione dei telomeri. Nucleosomi e struttura del DNA nella cromatina. Avvolgimento e superavvolgimento. Organizzazione degli istoni ed assemblaggio dei nucleosomi. Nucleosomi e trascrizione. Siti ipersensibili: digestione della cromatina con DNAasi e nucleasi da Micrococco. Localizzazione ed organizzazione dei geni e siti ipersensibili, doministrutturali. Espressione genica emodificazioni della cromatina. Metilazione ed imprinting. Eredità epigenetica.

 

Trascrizione genica negli eucarioti. RNA polimerasi. Definizione dei promotori (footprinting). RNA polimerasi I, II, e III: apparato basale di trascrizione nei tre sistemi. Fattori trascrizionali specifici e comuni alle tre polimerasi. Elementi comuni alla trascrizione ed alla sintesi del DNA (meccanismo di riparo). Definizione di enhancer e sua funzione. Domini funzionali dei fattori trascrizionali. Regolazione trascrizionale, elementi di risposta. Domini trascrizionali cromatinici e regolazione a distanza.

 

Splicing Nucleare Splicing di tipo I, II e nucleare. Ribonucleoproteine. Meccanismo di splicing. Splisosomi e small RNAs.. Splicing alternativo ed uso differenziale delle giunzioni di splicing.  Cis-splicing e trans-splicing. Splicing del t-RNA di lievito.

RNA catalitico e auto-splicing. Funzioni enzimatiche dell'RNA. Introni che codificano per enzimi di trasposizione.

 

Ciclo cellulare e regolazione della crescita. Punti critici del ciclo cellulare. Cinasi della fase S ed M. Il controllo del ciclo cellulare è mediato da una cascata di fosforilazione-defosforilazione. Ciclo cellulare nel lievito: le cinasi in S. cerevisiae e S. pombe. Complessi catalitici che controllano il passaggio G0/G1 e G2/M nelle cellule animali. Inibitori delle cinasi. P53, RB, p27, p16. P21 ecc. Degradazione delle proteine in mitosi e riorganizzazione della cellula. Apoptosi.

 

Oncogeni:  Cellule trasformate e immortalate, soppressori tumorali, virus a DNA e retrovirus nell'oncogenesi, Ras e protoncogeni, traslocazioni e oncogenesi, Src, cinasi a serina treonina e tirosina , fattori trascrizionali nell'oncogenesi. RB, p53 e altri soppressori nella crescita tumorale. Telomeri e telomerasi: invecchiamento, cancro e longevità.

 

 

Testi cosigliati:

Benjamin Lewin. Il Gene VIII..

Testi/Bibliografia

GENES VIII, Benjamin Lewin, Oxford Press

Il Gene, Benjamin Lewin, Zanichelli

The Cell. A Molecular approach, Geoffrey Cooper.

 

Watson et al., Molecular Biology of the Gene, Vth edition, CSHL Pres

Metodi didattici

Lezioni frontali e discussione in classe

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame orale .

Strumenti a supporto della didattica

 lucidi/diapositive/power-point.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Marialuisa Melli