L’obiettivo principale di questo insegnamento integrato consiste nel fornire agli studenti le basi per affrontare lo studio e la comprensione della natura chimica e della struttura dei costituenti della materia vivente, delle trasformazioni delle biomolecole, dei cambi di energia ad esse associate e del metabolismo degli acidi nucleici, e di applicare queste conoscenze per la valutazione dell'impatto di variazioni strutturali delle biomolecole sulla loro funzione, dell'effetto di modulatori delle biomolecole in campo farmaceutico/terapeutico e di comprendere come le variazioni fisiologiche impattano sul metabolismo e sulla vita delle cellule.
Prerequisiti
Concetti generali di biologia cellulare e di chimica.
Metodi didattici
Lezioni teoriche. Lo studente è guidato lungo il percorso, perché arrivi alla comprensione della relazione tra la struttura e la funzione delle macromolecole, e delle strategie di regolazione delle loro funzioni nell’ambito delle reazioni metaboliche. Gli studenti saranno coinvolti attivamente nella discussione delle tematiche proprie del corso.
Testi
Schemi e figure fornite dal docente.
Watson JD et al, Biologia molecolare del gene, Zanichelli
I Principi di Biochimica di Lehninger di DL. Nelson e MM. Cox Zanichelli Editore
Contenuti
Biologia Molecolare:
STRUTTURA DEGLI ACIDI NUCLEICI (10 ore) Struttura chimica degli acidi nucleici Struttura fisica del DNA Topologia del DNA e DNA topoisomerasi Struttura dell’RNA La struttura del genoma, la cromatina e il nucleosoma
L’ESPRESSIONE DEL GENOMA E LA SUA REGOLAZIONE (14 ore) La trascrizione dell’RNA Il processamento dell’RNA La regolazione della trascrizione nei procarioti La regolazione della trascrizione negli eucarioti
LA TRADUZIONE E LA SUA REGOLAZIONE (10 ore) La traduzione La regolazione della traduzione
LA REPLICAZIONE E IL MANTENIMENTO DEL GENOMA (14 ore) La replicazione del DNA Mutazione e riparazione del DNA La ricombinazione omologa La ricombinazione sito-specifica e trasposizione
Biochimica:
STRUTTURA E CATALISI (18 ore) Aminoacidi, peptidi e proteine. Struttura tridimensionale delle proteine. Funzione delle proteine. Mioglobina ed Emoglobina. Gli enzimi. I lipidi. Membrane biologiche e trasporto. Biosegnalazione. Insulina, glucagone ed adrenalina.
BIOENERGETICA E METABOLISMO (30 ore) Principi di bioenergetica. Glicolisi e catabolismo degli esosi. Sintesi e degradazione del glicogeno. La via del pentosio fosfato. Il ciclo dell'acido citrico. Ossidazione degli acidi grassi. Ossidazione degli aminoacidi. Fosforilazione ossidativa. Biosintesi dei carboidrati. Biosintesi dei lipidi. Integrazione e regolazione ormonale del metabolismo.
