BIOLOGIA CELLULARE E DEL DIFFERENZIAMENTO

Il laureato in BCM, con l’insegnamento di BIOLOGIA CELLULARE E DEL DIFFERENZIAMENTO amplia ed approfondisce le conoscenze di base di biologia cellulare e di biologia dello sviluppo acquisite con la laurea di primo livello e matura una comprensione integrata dei fenomeni biologici e una preparazione scientifica avanzata a livello morfologico/funzionale, cellulare/molecolare e dei meccanismi riproduttivi e dello sviluppo.

Parte I

Adesione cellulare.
Generalità; organizzazione molecolare della superficie cellulare e della matrice extracellulare. Evoluzione dei meccanismi di adesione. Adesione cellula-cellula ed adesione cellula-matrice.
Le molecole protagoniste dell’adesione cellulare: immunoglobuline, caderine, integrine, selectine. Interazioni ontogenetiche delle molecole di adesione.

Le cellule staminali:
Generalità e cenni storici. Potenzialità differenziative delle cellule staminali.
Cellule staminali embrionali (CSE).
Cellule staminali germinali embrionali.
Cellule staminali fetali.
Cellule staminali amniotiche.
Cellule staminali adulte (CSA).
- Cellule staminali del midollo osseo: cellule staminali ematopoietiche e cellule
staminali stromali.
- Cellule staminali del cordone ombelicale.
- Cellule staminali epiteliali.
- Cellule staminali neuronali.
La riprogrammazione nucleare:
- Trasferimento nucleare (Somatic cell nuclear transfer, SCNT).
- Fusione cellulare
- Trasduzione dei fattori di trascrizione (Induced programmed stem cells, IPSc)
Clonazione e clonazione terapeutica.
Medicina rigenerativa.

Morte cellulare:
Cenni storici sullo sviluppo del concetto di morte cellulare.
Necrosi e suoi meccanismi.
Morte cellulare programmata: apoptosi e anoikis. Alterazioni morfologiche dell’apoptosi. Fisiologia ed eventi biochimici dell’apoptosi. Vie di induzione dell’apoptosi. Modelli di studio dei processi apoptotici.

Parte II
Fasi dello sviluppo embrionale e loro significato.
Proteine di lusso e proteine housekeeping
Organizzazione cellulare nel corso dell’embriogenesi: aggregati citotipici e istotipici
Aspetti della morfogenesi: Morfogeni
Superficie cellulare: affinità selettive, binding omofilico
Le CAM nei processi di sviluppo: Basi molecolari della specificità di migrazione: affinità differenziali per il substrato, chemiotassi, aptotassi. Migrazione dei neuroni, guida e selezione del bersaglio.
Comunicazioni cellulari durante la morfogenesi: Trasduzione del segnale. Interazioni paracrine e fattori paracrini: la via Jak-Stat, la via Hedgehog. Interazioni iuxtacrine: la via Notch. Trasmissione diretta di segnali attraverso le “gap junctions”. Proteine G e tirosinchinasi recettoriali
Aspetti molecolari durante la fecondazione in invertebrati e vertebrati: Chemiotassi; riconoscimento spermatozoo uovo. Reazione acrosomale. Risposte dell’uovo alla fecondazione: riorganizzazione del citoplasma ovulare
Aspetti molecolari durante le prime fasi dello sviluppo (segmentazione e gastrulazione). Formazione degli assi in invertebrati (riccio di mare, molluschi, tunicati, nematodi) e vertebrati (anfibi, sauropsidi e mammiferi). Origine del centro di Nieuwkoop e sua organizzazione molecolare e funzionale. Specificazione e determinazione cellulare nel corso dello sviluppo. Localizzazione dei determinanti in embrioni di tunicati, molluschi, nematodi, insetti ed anfibi. I determinanti germinali.
Induzione primaria e secondaria: meccanismi molecolari e basi molecolari della specificità regionale dell’induzione.

Cooper e Hausman - La cellula. Un approccio molecolare. Piccin ed. o qualsiasi altro testo (recente) di Biologia cellulare e molecolare.

Andreuccetti et al. - Biologia dello sviluppo -McGraw-Hill , o
Gilbert - Biologia dello sviluppo (2 ed) –Zanichelli, o
Wolpert - Biologia dello sviluppo –Zanichelli.
Alberts et al. L’essenziale di biologia della cellula. Zanichelli
Materiale didattico supplementare sarà fornito dal docente.