Biologia Molecolare 1
Anno accademico 2026/2027 - Docente: ANGELA ANNA MESSINARisultati di apprendimento attesi
1. Agli studenti verranno impartite informazioni dettagliate sulla struttura degli acidi nucleici, sul flusso dell’informazione genetica e sulla regolazione genica. Gli argomenti verranno affrontati e approfonditi allo scopo di comprendere i meccanismi molecolari alla base della replicazione, della trascrizione e della traduzione del genoma eucariotico e procariotico nonché i meccanismi di regolazione dell’espressione genica. Verranno inoltre forniti approfondimenti di carattere tecnico riguardanti alcune delle metodologie più utilizzate nell'analisi degli acidi nucleici, delle proteine e dell'espressione genica. Al termine del corso, lo studente conoscerà la struttura e l’organizzazione del del DNA genomico nonché delle diverse tipologie di RNA cellulari, comprenderà inoltre i meccanismi molecolari di regolazione della trascrizione negli eucarioti, le modificazioni della cromatina, il loro impatto sull’espressione genica, i meccanismi di riparazione e ricombinazione del DNA, la biologia degli elementi genetici mobili e le principali metodologie sperimentali di analisi degli acidi nucleici e delle proteine.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione (Applying Knowledge and Understanding)
Lo studente sarà in grado di interpretare dati derivanti da esperimenti classici e moderni di biologia molecolare. Sarà inoltre in grado di comprendere i principi applicativi delle tecniche fondamentali di biologia molecolare (PCR, elettroforesi, clonaggio molecolare, sequenziamento del DNA). Acquisirà abilità nel collegare le alterazioni molecolari ai relativi effetti fenotipici o patologici.
3. Autonomia di giudizio (Making Judgements)
Lo studente sarà capace di analizzare criticamente semplici articoli scientifici di settore, oltre a saper trarre conclusioni autonome a partire da risultati sperimentali o da dati estrapolati da banche dati biologiche.
4. Abilità comunicative (Communication Skills)
Lo studente saprà esporre con chiarezza e rigore scientifico, sia oralmente che per iscritto, i concetti e i meccanismi trattati nel corso utilizzando un linguaggio scientifico appropriato e preciso. Lo studente sarà inoltre in grado di descrivere chiaramente concetti molecolari complessi sia a specialisti che a non specialisti.
5. Capacità di apprendimento (Learning Skills)
Lo studente avrà sviluppato le competenze necessarie per: aggiornare autonomamente le proprie conoscenze nel campo della biologia molecolare, maturando la capacità di procedere autonomamente alla consultazione della letteratura scientifica e all’interrogazione di database di riferimento. Lo studente avrà anche acquisito le basi cognitive necessarie per accedere a lauree magistrali (es. biologia molecolare, genetica o biotecnologie) o a percorsi di formazione superiore.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Lezioni frontali supportate da esercitazioni in aula.
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto.
Prerequisiti richiesti
E' indispensabile che lo studente abbia superato l'esame di Biochimica del CdS. E' poi consigliato il superamento dell'esame di Genetica.
Frequenza lezioni
Contenuti del corso
Testi di riferimento
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Struttura, conformazioni e topologia degli acidi nucleici | Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, ZanichelliBenjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. ZanichelliAmaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana |
| 2 | Ribozimi | Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, ZanichelliBenjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. ZanichelliAmaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana |
| 3 | Organizzazione del DNA nei genomi procariotici ed eucariotici | Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, ZanichelliBenjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. ZanichelliAmaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana |
| 4 | Aspetti molecolari della duplicazione e della segregazione cromosomale | Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, ZanichelliBenjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. ZanichelliAmaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana |
| 5 | DNA polimerasi batteriche ed eucariotiche | Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, ZanichelliBenjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. ZanichelliAmaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana |
| 6 | Mutazioni e meccanismi molecolari di riparazione del DNA | Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, ZanichelliBenjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. ZanichelliAmaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana |
| 7 | Macchinario molecolare della ricombinazione omologa e adattamenti a situazioni specializzate | Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, ZanichelliBenjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. ZanichelliAmaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana |
| 8 | Trasposoni, retrotrasposoni con esempi di meccanismi di regolazione della trasposizione | Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, ZanichelliBenjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. ZanichelliAmaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana |
| 9 | Trascrizione nei batteri e negli eucarioti e RNA | Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, ZanichelliBenjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. ZanichelliAmaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana |
| 10 | Maturazione dell’RNA | Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, ZanichelliBenjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. ZanichelliAmaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana |
| 11 | Macchinario dello splicing canonico e alternativo | Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, ZanichelliBenjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. ZanichelliAmaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana |
| 12 | Editing dell’RNA | Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, ZanichelliBenjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. ZanichelliAmaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana |
| 13 | Codice genetico | Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, ZanichelliBenjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. ZanichelliAmaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana |
| 14 | Meccanismi molecolari della sintesi proteica dei procarioti e degli eucarioti | Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, ZanichelliBenjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. ZanichelliAmaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana |
| 15 | Meccanismi di regolazione dell’espressione genica nei procarioti e negli eucarioti | Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, ZanichelliBenjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. ZanichelliAmaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana |
| 16 | Dominii di legame al DNA | Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, ZanichelliBenjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. ZanichelliAmaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana |
| 17 | Fattori di trascrizione | Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, ZanichelliBenjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. ZanichelliAmaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana |
| 18 | Regolazione della struttura della cromatina | Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, ZanichelliBenjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. ZanichelliAmaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana |
| 19 | Silenziamento genico e RNA regolatori | Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, ZanichelliBenjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. ZanichelliAmaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana |
| 20 | Principali tecniche di biologia molecolare: elettroforesi di macromolecole biologiche, ibridazione, clonaggio genico, PCR, sequenziamento | Watson James D. et al., Biologia molecolare del gene, 7 ed, ZanichelliBenjamin Lewin, J. et al, Il gene X, ed. ZanichelliAmaldi F. et al., Biologia molecolare, 2° ediz. Ambrosiana |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Per poter accedere all'esame orale è prevista una prova scritta preselettiva costituita da 15 domande (6 a risposta multipla, 8 a risposta aperta e una formula di struttura o un esercizio) valutate da 0 (zero) a +2. Il punteggio finale si ottiene dalla somma dei punti parziali. Si può accedere all'orale con un voto minimo di 13,5.
Previste due prove in itinere (60 domande a risposta multipla con una sola risposta corretta valutata +2, risposta sbagliata o non data valutata 0 (zero). La prova è superata con un voto minimo di 72. Con un voto minimo di 60 la prova si considera "superata con riserva" ovvero è necessario recuperare l'insufficienza nella prova seguente.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
- Caratteristiche del DNA A, DNA B, DNA Z
- Replicazione del DNA in eucarioti e procarioti e bolla di replicazione
- Siti d’inizio della duplicazione in procarioti ed eucarioti e loro regolazione
- Caratteristiche delle DNA polimerasi in procarioti e eucarioti
- Telomerasi
- Caratteristiche dei vari RNA cellulari e loro abbondanza
- Maturazione dei diversi tipi di trascritti in eucarioti e procarioti
- RNA polimerasi eucariotiche e procariotiche
- Processo di trascrizione in procarioti ed eucarioti
- Caratteristiche di geni per rRNA, tRNA e mRNA in eucarioti e procarioti - Enhancer e Silencer di trascrizione; insulator
- Regolazione dell’espressione genica in procarioti
- Regolazione dell’espressione genica in eucarioti
- Metilazione del DNA
- Meccanismi di splicing
- Editing
- Fattori di trascrizione
- Meccanismi molecolari della sintesi proteica nei procarioti e negli eucarioti
- Allungamento e termine della sintesi proteica
- Virus: fago lambda e retrovirus
- PCR
- Tecniche di clonaggio del DNA
- Sequenziamento del DNA