- Oggetto:
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Biologia Molecolare / Molecular Biology
- Oggetto:
Anno accademico 2012/2013
- Codice dell'attività didattica
- FAR0026
- Docente
- Prof. Franca Cecilia VIOLA (Titolare del corso)
- Corso di studi
- [f003-c504] laurea magistrale in chimica e tecnologia farmaceutiche - a torino
- Anno
- 3° anno
- Tipologia
- Caratterizzante
- Crediti/Valenza
- 5
- SSD dell'attività didattica
- BIO/10 - biochimica
- Modalità di erogazione
- Tradizionale
- Lingua di insegnamento
- Italiano
- Modalità di frequenza
- Obbligatoria
- Tipologia d'esame
- Orale
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Fornire un approfondimento delle conoscenze relative ai meccanismi molecolari informazionali e regolativi dell’espressione genica con particolare attenzione alle implicazioni patologiche ed alle possibili applicazioni terapeutiche e biotecnologiche. Introdurre ai concetti e alle applicazioni delle tecnologie dedicate all’analisi estesa del genoma, inclusi l’utilizzo di banche dati e l’analisi computerizzata dei dati generati da questi studi.
The course is aimed to: i) deepen the knowledge on molecular mechanism of gene expression and regulation, giving particular attention to pathological aspects and therapeutic and biotechnological applications; ii) give an introduction to theory and technologies of genomics, including the use of databases and computer analysis of molecular data.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Acquisizione di conoscenze approfondite dei meccanismi di espressione e regolazione genica, negli aspetti fisiologici e patologici, e di tecniche di laboratorio e bioinformatiche necessarie per lo studio di queste problematiche.
Students are expected to increase their knowledge on the mechanism of gene expression and regulation, both physiological and pathological, and to learn laboratory and informatic techniques for this type of studies.
- Oggetto:
Programma
- Proprietà chimico-fisiche del DNA.
Isolamento, purificazione ed analisi del DNA. Sequenziamento di genomi interi e metodi di sequenziamento di ultima generazione basati sulla sintesi o sulla ligazione. Le DNA polimerasi. La clonazione del DNA (DNA e proteine ricombinanti ). Stabilità del DNA, mutazioni e meccanismi di riparazione. Mutagenesi sito-specifica. Ricombinazione e trasposizione. Il DNA degli organelli.
- Espressione genica e regolazione .
Organizzazione e struttura fisica del genoma Struttura e organnizzazione del genoma eucariotico, famiglie geniche. Modificazioni strutturali e funzionali della cromatina. Modificazioni epigenetiche del genoma, metilazione DNA e modifiche degli istoni. Regolazione trascrizionale. Gli RNA e le RNA polimerasi. Promotori ed enhancers. Fattori di trascrizione. Motivi dei domini che legano il DNA. Coattivatori e corepressori. Editing di RNA, introni ed esoni, Splicing alternativi, errori di splicing come causa di malattie. Il turnover dell’RNA nel nucleo e nel citoplasma. Regolazione genica post-trascrizionale. MicroRNA
- Confronto ed analisi di genomi.
Banche dati, ricerca ed allineamento di sequenze con BLAST. PCR e programmi per la progettazione di primers. Programmi per l’analisi della struttura delle proteine. Analisi comparativa di sequenze proteiche per individuare aminoacidi con funzioni essenziali.
Esercitazioni in laboratorio di informatica sull'utilizzo di banche dati biologiche e programmi bioinformatici
- Tecniche di studio e di soppressione dell’espressione genica.
Oligonucleotidi antisenso, RNAi ed applicazioni terapeutiche. Metodiche per lo studio delle interazioni proteine-DNA ed interazioni tra proteine. Microarray di DNA, proteine ed anticorpi. Sistema del doppio ibrido in lievito.
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Il corso prevede esercitazioni dimostrative e pratiche in laboratorio.
Gli argomenti delle esercitazioni verranno scelti tra i seguenti: estrazione e purificazione di DNA plasmidico; digestione di DNA plasmidico con enzimi di restrizione; analisi elettroforetica del DNA; amplificazione di DNA, mediante PCR, da DNA genomico o plasmidico.
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-Chemical-physical properties, purification and analysis of DNA. Genome sequencing (ligation-based methods). Recombinant DNA and recombinant protein. Site-directed mutagenesis. Organisation and physical structure of genoma. DNA polymerases. DNA stability, mutations and repair mechanisms. Recombination, transposition. DNA in the organelles.
- gene expression and regulation. Structure and organisation of eukariotic genome, gene families. Structural and functional modifications of chromatine. Epigenetic modifications, DNA methylation and histone modifications. Transcriptional regulation. RNA and RNA polymerases. Promotors and enhancers. Transcriptional factors. Motifs binding DNA. Coactivator and corepressors. RNA editing, exons and introns, alternative splicing, splicing and diseases. Translation and post-translation regulation. Ribosome structure and antibiotic interactions. Post-transcriptional regulation by microRNAs. RNA turnover.
- Genome analysis and comparison. Nucleic acid and protein data banks, sequences aligments with BLAST. PCR and primers design programs.
- Antisense oligonucleotides, RNAi and therapeutic applications. Proteins-DNA interactions, protein-protein interactions. DNA microarray, proteins and antibodies arrays. Yeast two-hybrid method to study proteins interactions.
- Laboratory Practical exercitations.
Some practical exercitation choosing among : plasmide or genomic DNA purification ; digestion with restriction enzymes; DNA electrophoresis; PCR.
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
L.A. Allison: “Fondamenti di Biologia molecolare ”, 6a ed., Zanichelli, 2012
F. Amaldi, P. Benedetti, G. Pesole, P. Plevani : “Biologia molecolare” CEI 2011
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