Università degli Studi di Napoli "Parthenope"

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico: 
2014/2015
Tipologia di insegnamento: 
A scelta dello studente
Tipo di attività: 
Opzionale
Corso di afferenza: 
Corso di Laurea triennale (DM 270) in SCIENZE BIOLOGICHE
Settore disciplinare: 
BIOLOGIA MOLECOLARE (BIO/11)
Crediti: 
6
Anno di corso: 
3
Docenti: 
CICCODICOLA Alfredo
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
48

Obiettivi

Gli obiettivi formativi del corso di Biologia Molecolare sono quelle di fornire allo studente le basi per comprendere la struttura molecolare degli acidi nucleici, l’organizzazione strutturale del gene e i meccanismi molecolari che regolano la sua funzione e replicazione. Sono inoltre presentate ed applicate alcune delle tecnologie fondamentali del DNA ricombinante, utili come strumento per la ricerca di base e applicata.
Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente deve dimostrare di conoscere, saper comprendere e di rielaborare gli aspetti molecolari studiati durante il corso di Biologia Molecolare in modo da trasformare le conoscenze apprese in una riflessione ed elaborazione più complessa.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di saper utilizzare i concetti acquisiti anche in ambiti diversi da quelli nei quali le conoscenze apprese di Biologia Molecolare vengono tradizionalmente utilizzate.
Autonomia di giudizio: Lo studente deve essere in grado in grado di approfondire autonomamente quanto appreso degli aspetti di Biologia Molecolare, al fine di utilizzare le conoscenze acquisite come una base di partenza che gli consenta di pervenire a risultati ulteriori, contraddistinti da una maturità sempre maggiore e da una autonomia di giudizio sempre più ampia. 
Abilità comunicative: Lo studente deve avere la capacità, in modo chiaro e compiuto, di dimostrare i contenuti degli argomenti relativi al corso di Biologia Molecolare utilizzando correttamente il linguaggio scientifico; la comunicazione deve essere comprensibile anche a chi non possiede una preparazione specifica sulla materia. 
Capacità di apprendimento: La frequenza delle lezioni costituisce un sussidio didattico dotato di rilevanza centrale; tuttavia, lo studente deve essere in grado di aggiornarsi continuamente, tramite la consultazione di testi e pubblicazioni (anche in lingua inglese) allo scopo di acquisire la capacità di approfondire gli argomenti nel settore della Biologia Molecolare.

Prerequisiti

Per lo svolgimento del corso non è previsto alcun prerequisito, anche se è consigliato aver superato l'esame di Biochimica. Si ricorda inoltre che l'esame di Biologia Molecolare è propedeutico per l’esame di Genetica.

Contenuti

- La Biologia Molecolare: cenni storici e nozioni introduttive.
- DNA e materiale genetico: gli acidi nucleici quali depositari dell’informazione genetica. Denaturazione e rinaturazione. Introduzione alla funzione del gene. Le mutazioni e i loro effetti nella funzionalità dei geni.
- Replicazione del DNA. Replicazione semiconservativa. Origine della replicazione e repliconi. DNA polimerasi. Meccanismo molecolare della replicazione: primasi, elicasi, SSB, sliding clamp. Processività. Il problema della replicazione delle estremità di DNA lineari.
- Cenni alla struttura dei genomi di organismi di procarioti ed eucarioti.
- Sintesi dell'RNA e struttura del gene: esoni e introni. La trascrizione. Struttura della RNA polimerasi batterica. Ruolo delle subunità. Interazioni con il DNA. Sequenze consenso. Promotori. Proteine ausiliarie. Inizio e allungamento del trascritto. Unità di trascrizione. Terminazione, attenuazione ed antiterminazione.
- Controllo dell’espressione genica in organismi semplici. Controlli trascrizionali. Modifica della specificità della RNA polimerasi: il fattore sigma. Analisi dell’operone del lattosio. Inducibilità. Controllo coordinato. Induttori e repressori trascrizionali. Interazione repressore DNA: specificità, siti ad alta e bassa affinità, effetti allosterici, domini. Regolazioni positive e negative. Caratteristiche strutturali comuni nelle proteine che regolano i geni.
- Traduzione. Struttura e funzione dei componenti della macchina per la sintesi proteica. Ribosomi, rRNA e tRNA. Riconoscimento del messaggero: RBS. Fattori di inizio, allungamento e terminazione. Centri attivi. La decifrazione del codice genetico. Il riconoscimento codone-anticodone e il concetto del vacillamento. Amminoacil-tRNA sintetasi e il riconoscimento dei tRNA. Proofreading: controlli cinetichi e chimici. Siti di sintesi e di editing. Il controllo del corretto appaiamento nel ribosoma. Soppressori.
- Organizzazione di genomi fagici e strategie infettive. Espressione genica sequenziale. Lisi e lisogenia: fago lambda. Controllo autogeno dell’espressione. Attivazione del profago.
- RNA non codificante: RNasi P, vRNA, gRNA. snoRNA. Processamento del pre-rRNA. Rnasi MRP, scaRNA, RNA della telomerasi, SRP RNA, RNA 6S. Piccoli RNA batterici, Riboswitch. Biogenesi dei miRNA, Proteina Argonauta, miRNA nel cancro. ncRNA nelle patologie. RNA antisenso e RNA interference. Long non-coding RNA, il gene XIST.
- DNA ricombinante come strumento della ricerca di base e applicata. Clonaggio di una sequenza di DNA. Formazione del DNA ricombinante. Enzimi di restrizione. Ligasi. Vettori: plasmidi, vettori virali, cosmidi, fosmidi, BAC, YAC. Trasformazione batterica. Tecniche analitiche di base: gel elettroforesi, Southern, Northern e Western blotting. Selezione dei ricombinanti. Amplificazione di DNA in vitro: PCR. Sequenziamento di DNA. Interpretazione delle sequenze.

Metodi didattici

Verifica dell'apprendimento

Durante il corso sono previste 2 prove di verifica intercorso. L’obiettivo delle prove intercorso è di permettere l’accertamento della effettiva acquisizione da parte dello studente delle conoscenze delle lezioni del corso di Biologia Molecolare. Le prove intercorso sono costituite da 30 domande a risposta multipla riguardanti i contenuti teorici del corso.
Nell’esame orale finale sarà valutata la capacità di collegare e confrontare aspetti diversi trattati durante il corso. L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati.

Testi

Le diapositive di ciascuna lezione, e altro materiale didattico sarà reso disponibile durante il corso in formato .pdf sul sito e-learning (http://e-scienzeetecnologie.uniparthenope.it).
I testi consgliati sono:
BIOLOGIA MOLECOLARE DEL GENE Watson, Baker, Bell, Gann, Levine, Losick - Zanichelli – 7a - 2015
BIOLOGIA MOLECOLARE Amaldi, Benedetti, Pesole, Plevani - Casa Editrice Ambrosiana - 2a - 2014

Altre informazioni

Mutuazioni

  • Corso di studi in SCIENZE BIOLOGICHE - Percorso formativo in PERCORSO COMUNE