87614 - MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente conosce le macromolecole che partecipano all'organizzazione delle cellula e comprende i meccanismi fondamentali della regolazione genica, della sintesi proteica, della replicazione, della riparazione e della ricombinazione.

Contenuti

INTRODUZIONE: CELLULE E GENOMI

Le caratteristiche universali delle cellule. Gli elementi costitutivi delle cellule. Il genoma come progetto di vita. Dogma centrale della biologia molecolare. Ripiegamento delle proteine, domini, modifiche, interazioni. La membrana plasmatica. Il bilayer lipidico. Gamma di dimensioni e forme cellulari.

STRUTTURA E FUNZIONE DEGLI ACIDI NUCLEICI

Doppia elica del DNA. Variazioni topologiche del DNA, superavvolgimento. Il nucleoide batterico. Il DNA cromosomico e il suo impacchettamento nella fibra cromatinica. Struttura e versatilità dell'RNA

REPLICAZIONE CELLULARE

Il ciclo cellulare eucariotico. Cicline e cdks. Replicazione del DNA. Segregazione dei cromosomi. Il fuso mitotico.

TRASCRIZIONE

Dal DNA all'RNA. Polimerasi, promotori, terminazione. Regolazione trascrizionale

ELABORAZIONE DELL'RNA

Capping. Poliadenilazione. Maturazione dell'rRNA, Editing dell'RNA, Modifiche dell'RNA.

TRADUZIONE

Dall'RNA alle proteine: il codice genetico. Ribosomi. tRNA, AA-tRNA sintasi Il secondo codice genetico. Iniziazione, allungamento e terminazione della traduzione, segnali di arresto e fattori di rilascio, chaperoni proteici. Proteasoma

RIBORGOLAZIONE

Regolazione da parte di RNA non codificanti, sRNA batterici, riboswitch.



Laboratori per studenti

Risposte cellulari al danno al DNA
Riparazione della rottura del dsDNA e ricombinazione omologa
Trasporto di membrana intracellulare
Principi di segnalazione cellulare
Il citoscheletro
L'apoptosi
Giunzioni cellulari e ECM



LAB DIDATTICO

Studio in vivo della regolazione post-trascrizionale mediata dall'sRNA RyhB in Escherichia coli

Mutagenesi sitospecifica
Elettroforesi preparativa su gel
Purificazione del DNA
Ligazione
Clonaggio molecolare
Fusioni di geni reporter GFP
Fluorimetria



ESERCIZI DI ANALISI DI SEQUENZA

Testi/Bibliografia

Craig et al.

Molecular Biology - Principles of Genome Function - second edition

OXFORD Press

Alberts et al.

Molecular Biology of the Cell - sixth edition

Garland Science

Milo & Phillips

Cell Biology by the Numbers

freely available from http://book.bionumbers.org/

Altro materiale didattico su Virtuale UniBO. https://virtuale.unibo.it

Metodi didattici

Lezioni frontali con presentazioni powerpoint riassuntive
Stime ed esercizi per allenare la numerazione biologica
Sessioni di problem solving, approcci attivi in classe
Workshop per studenti
Attività pratiche (wet-lab)
Esercizi di analisi delle sequenze

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame scritto, comprendente 5 sezioni:

Domande di base
Domande di approfondimento
Domande aperte
Strip Sequence
Domande analitiche

Valutazione del workshop

Rapporto di laboratorio

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna
Presentazioni di diapositive .pdf/.ppt
Video
Apprendimento collaborativo di gruppo
Software di editing del DNA
Attività di laboratorio molecolare

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Alberto Danielli

Consulta il sito web di Andrea Vannini