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a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
BIOLOGIA MOLECOLARE
Insegnamento
BIOLOGIA MOLECOLARE 1
SC02111206, A.A. 2014/15

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2013/14

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
BIOLOGIA MOLECOLARE
SC1166, ordinamento 2008/09, A.A. 2014/15
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Crediti formativi 7.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese MOLECULAR BIOLOGY 1
Sito della struttura didattica http://biologiamolecolare.scienze.unipd.it/2014/laurea
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Biologia
Obbligo di frequenza
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile ALESSANDRO VEZZI BIO/11

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Discipline biomolecolari BIO/11 7.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LABORATORIO 2.0 32 18.0
LEZIONE 5.0 40 85.0

Calendario
Inizio attività didattiche 01/10/2014
Fine attività didattiche 24/01/2015

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
6 BIOLOGIA MOLECOLARE 1 2017/2018 01/10/2017 25/11/2018 VEZZI ALESSANDRO (Presidente)
CAMPANARO STEFANO (Membro Effettivo)
VALLE GIORGIO (Supplente)
5 BIOLOGIA MOLECOLARE 1 2016-2017 01/10/2016 30/11/2017 VEZZI ALESSANDRO (Presidente)
BERGANTINO ELISABETTA (Membro Effettivo)
VALLE GIORGIO (Supplente)
4 Biologia Molecolare 1 2015-2016 01/10/2015 30/09/2016 VEZZI ALESSANDRO (Presidente)
CAMPANARO STEFANO (Membro Effettivo)
VALLE GIORGIO (Supplente)
3 BIOLOGIA MOLECOLARE 1 2014-2015 01/10/2014 30/09/2015 VEZZI ALESSANDRO (Presidente)
CAMPANARO STEFANO (Membro Effettivo)
VALLE GIORGIO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Per lo svolgimento del corso non è previsto alcun prerequisito, anche se è consigliato aver superato l'esame integrato di Biochimica. Si ricorda inoltre che l'esame di Biologia Molecolare 1 è propedeutico per il passaggio al terzo anno.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso fornisce le basi per comprendere 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.
Modalita' di esame: L'esame prevede una prova scritta, con domande multiple e domande aperte riguardanti sia le lezioni frontali che le esercitazioni di laboratorio.
La comprensione delle metodiche di laboratorio, spiegate a lezione ed eseguite ad esercitazione, verrà inoltre valutata tramite un questionario impartito dopo le esercitazioni.
Criteri di valutazione: Il 90% del voto finale dipenderà dal risultato ottenuto nella prova scritta. Il rimanente 10% del voto finale dipenderà dalla valutazione del questionario impartito dopo le esercitazioni.
In questo modo gli studenti sono incoraggiati ad interagire più attivamente con il professore e gli esercitatori durante le esercitazioni, mettendo in pratica quanto imparato a lezione.
Contenuti: - La Biologia Molecolare: 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 tentennamento. 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.
- Circuiti di regolazione genica, alcuni esempi.
- Organizzazione di genomi fagici e strategie infettive. Espressione genica sequenziale. Lisi e lisogenia: fago lambda. Controllo autogeno dell’espressione. Attivazione del profago.
- 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.
Trasformazione batterica. Tecniche analitiche di base: gel elettroforesi, Southern, Northern e Western blotting.
Selezione dei ricombinanti. Sonde: oligonucleotidi e anticorpi. Amplificazione di DNA in vitro: PCR. Sequenziamento di DNA. Interpretazione delle sequenze. Vettori di espressione. Geni reporter.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Il corso prevede 40 ore di lezioni frontali, e 32 ore di esercitazioni di laboratorio. Nelle esercitazioni di laboratorio saranno applicate e discusse alcune delle metodologie fondamentali della Biologia molecolare, introdotte a lezione.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Il libro di testo "Il gene X" è utilizzato anche dal professore di Biologia Molecolare 2 (corso del terzo anno). Le diapositive di ciascuna lezione, così come i protocolli delle esercitazioni, saranno rese disponibili in formato .ppt e .pdf.
Testi di riferimento:
  • Krebs, J. E., et al., Lewin’s Genes X. --: Jones and Bartlett Publisher, 2011. English Text Cerca nel catalogo
  • Krebs, J. E., et al., Il gene X. --: Zanichelli, 2012. Traduzione italiana del testo inglese Cerca nel catalogo
  • Watson, J. D., et al., Biologia Molecolare del Gene. --: Zanichelli, 2009. Traduzione italiana del testo inglese Cerca nel catalogo
  • Craig, N. L., et al., Biologia Molecolare - Principi di funzionamento del genoma. --: Pearson, 2013. Traduzione italiana del testo inglese Cerca nel catalogo