General molecular biology (2004/2005)

Learning outcomes

conoscenza di base dei meccanismi molecolari inerenti la trasmissione, la variazione e l’espressione dell’informazione genetica.

L’informazione genetica e le molecole informazionali
Introduzione generale e cenni storici. Il DNA è il materiale genetico. La struttura del DNA e dell’RNA. Dai geni alle proteine; RNA messaggero e RNA transfer. Il codice genetico. Ribozimi e riboswitch.
DNA e struttura dei geni
La definizione di gene. Regioni codificanti e regolative. I geni interrotti; gli introni. Metilazione del DNA.
Cromatina e cromosomi
I nucleosomi; istoni e loro modificazioni. Livelli superiori di organizzazione della cromatina. Eterocromatina ed eucromatina. I cromosomi eucariotici, i telomeri e i centromeri.
Organizzazione dei genomi, ridondanza genica ed evoluzione.
Contenuto di DNA e numero di geni. DNA ripetitivo. Famiglie geniche e duplicazione. Mutazioni, riarrangiamenti del DNA ed evoluzione dei genomi. I genomi degli organelli.
Diversi tipi di RNA, sintesi di RNA.
I diversi tipi di RNA: sintesi e maturazione. RNA polimerasi procariotica. I fattori sigma. Le RNA polimerasi eucariotiche. mRNA eucariotici: capping, poliadenilazione , trasporto nel citoplasma. Il processo di trascrizione nei procarioti e negli eucarioti.
Espressione genica in procarioti ed eucarioti.
Promotori procariotici ed eucariotici. Elementi di regolazione, enhancer, silencer, insulator, LCR. Attivatori, repressori, coattivatori. Espressione genica e modificazioni della cromatina.
Introni e splicing
Caratteristiche degli introni spliceosomali. Lo spliceosoma, il meccanismo di splicing. Splicing alternativo e trans-splicing. Altri tipi di introni: introni del gruppo I e II e gli introni dei tRNA. Movimento degli introni.
Traduzione
I ribosomi. Struttura e funzione del tRNA. Sintesi degli aminoacil-tRNA. Inizio della traduzione nei procarioti e negli eucarioti. Sintesi della catena polipeptidica e terminazione della traduzione.
Replicazione del DNA
Le DNA polimerasi. Attività di proof reading delle DNA polimerasi. Il meccanismo di replicazione nei procarioti e negli eucarioti. I telomeri e le telomerasi.
Mutazione e riparazione del DNA
Tipi di mutazione. Mutazioni spontanee e mutazioni causate da agenti mutageni fisici e chimici. Sistemi di riparazione pre-replicativi e post-replicativi.
Elementi trasponibili
I diversi tipi di elementi trasponibili. Meccansimi di trasposizione e controllo della trasposizione. Famiglie di elementi trasponibili. Retrovirus e retrotrasposoni.

Cenni generali sulla ricombinazione omologa e sulla ricombinazione ineguale

orale