Scuola di Medicina e Chirurgia

Obiettivi del Corso e Risultati di apprendimento attesi

 

1. Conoscenza e capacità di comprensione

Conoscere le basi scientifiche dei fenomeni biologici e biochimici, ed i principi e le tecniche di analisi molecolare; conoscere i meccanismi ed i diversi livelli di controllo dell’espressione genica.

2. Capacità di applicare conoscenza a comprensione

Saper utilizzare ed applicare le informazioni biologiche nelle problematiche biomediche.

3. Autonomia di giudizio

Saper analizzare ed integrare, anche attraverso programmi di bioinformatica, le informazioni biologiche ed il possibile impatto di mutazioni e/o modificazioni geniche sui diversi processi che regolano l’espressione genica; saper valutare il conseguente impatto delle modificazioni molecolari sul metabolismo energetico e la corretta funzionalità cellulare.

4. Capacità di apprendimento

Sviluppo delle capacità di apprendimento in relazione alla necessità dell’aggiornamento scientifico del settore, attraverso la consultazione delle pubblicazioni scientifiche del settore, e delle risorse telematiche a loro disposizione.

Programma

Programma di BIOCHIMICA

 

Introduzione al metabolismo

 

Biomolecole

- Proteine: amminoacidi, legame peptidico.

- Strutture e domini proteici; esempi di proteine di interesse biologico

- Proteine di trasporto: emoglobina, mioglobina.

- Carboidrati: mono-, di- e polisaccaridi di interesse biologico

- Acidi grassi saturi ed insaturi. Triacilgliceroli, fosfogliceridi e colesterolo

 

Enzimi

- Natura, nomenclatura e classificazione degli enzimi.

- Meccanismo d’azione degli enzimi. Meccanismi di regolazione dell’attività enzimatica.

- Cinetica enzimatica.

 

Metabolismo

- Concetti generali: metabolismo, catabolismo ed anabolismo.

- Compartimenti cellulari e regolazione delle principali vie metaboliche.

- Regolazione ormonale del metabolismo.

 

Metabolismo dei Carboidrati

- Glicolisi, Gluconeogenesi e loro regolazione.

- Glicogenolisi, glicogenosintesi e loro regolazione.

- Ciclo di Krebs e fosforilazione ossidativa.

- Ciclo dei pentosi.

 

Metabolismo dei Lipidi

- Assorbimento e metabolismo degli acidi grassi: la beta-ossidazione. Corpi chetonici.

- Biosintesi degli acidi grassi, dei triacilgliceroli e del colesterolo.

- Lipoproteine plasmatiche - Vitamine liposolubili

 

Metabolismo delle Proteine

- Cenni sul metabolismo degli amminoacidi

- Ciclo dell’Urea.

 

 

Programma di Biologia

 

1. Gli esordi della Biologia Molecolare
   • Prospettiva storica
   • La comprensione della natura del materiale ereditario: il principio trasformante è il DNA
   • Esperimento di Hershey-Chase
   • Un modello per la struttura del DNA: la doppia elica

 

2. La struttura del DNA
   • Struttura primaria: i componenti degli acidi nucleici
   • Il significato di 5’ e 3’
   • Nomenclatura degli acidi nucleici
   • Struttura secondaria del DNA
   • Strutture secondarie insolite
   • Struttura terziaria del DNA

 

3. Organizzazione del genoma: dai nucleotidi alla cromatina
   • Il genoma eucariotico
   • Impacchettamento del DNA genomico: cromosomi e cromatina
   • Il genoma batterico
   • I plasmidi
   • I batteriofagi e i virus a DNA
   • Genomi a RNA

 

4. Struttura dell’RNA
   • Struttura secondaria dell’RNA
   • Struttura terziaria dell’RNA
   • La cinetica del ripiegamento dell’RNA
   • RNA catalitici
   • I ribozimi

 

5. Dai geni alle proteine

5.1 Il dogma centrale

5.2 Il codice genetico

 

6. La replicazione del DNA

7.1 Le DNA Polimerasi

7.2 Replicazione nelle cellule procariotiche

7.3 Replicazione negli eucarioti

 

7. La riparazione e Ricombinazione del DNA

7.1 I tipi di mutazioni e le loro conseguenze

7.2 le classi generali del danno al DNA

7.3 Aggiramento della lesione

7.4 Inversione diretta del danno

7.5 riparazione per escissione di basi e riparazione per escissione di nucleotidi

7.6 Riparazione delle rotture a doppio filamento del DNA

7.7 Ricombinazione omologa o generalizzata

7.7 Ricombinazione sito-specifica

7.8 Trasposizione

 

8. Polimorfismi del DNA

 

9. Trascrizione

9.1 Trascrizione nei procarioti (RNA polimerasi, fasi della trascrizione)

9.2 Regolazione della trascrizione nei procarioti

9.2.1 Elementi di controllo della trascrizione: attivatori prescrizionali, repressori e operatori

9.2.2 Operone Lac

9.3 Trascrizione negli eucarioti

9.3.1 RNA Polimerasi eucariotiche

9.3.2 Struttura dei promotori eucariotici

9.3.3 Domini di legame al DNA

 

10. Processamento dell’RNA

10.1 Maturazione

10.2 Modificazioni chimiche dell’RNA

10.3 Splicing

10.4 Editing

 

11. Traduzione

11.1 Ribosoma

11.2 rRNA, tRNA e mRNA

11.3 Fasi della sintesi proteica

 

 

12. Regolazione epigenetiche: metilazione e rimodellamento della cromatina

 

13. Modificazioni e regolazioni post-traduzionali delle proteine

 

14. Approcci, tecniche e modelli in biologia molecolare

14.1 Denaturazione (T_m) e rinaturazione del DNA

14.2 Uso di sonde di DNA per l’identificazione a analisi di sequenze nucleotidiche

14.3 Tecnologie di basi per la manipolazione dei geni: clonaggio molecolare e vettori di espressione

4.4 PCR

4.4 QPCR

Stima dell’impegno orario richiesto per lo studio individuale del programma

Modulo di Biochimica

Didattica Frontale Ore 48 - Impegno richiesto allo studente per lo studio individuale Ore 102

Modulo di Biologia

Didattica Frontale Ore 48 - Impegno richiesto allo studente per lo studio individuale Ore 102

Risorse per l'apprendimento

Fondamenti di Biologia Molecolare, Lizabeth A. Allison, Zanichelli

Introduzione alla Biochimica di Lehninger - Nelson D, Cox M - Zanichelli

Possono essere consultati altri testi conformi ai programmi e di recenti edizioni.

Attività di supporto

Modalità di frequenza

Le modalità sono indicate dal Regolamento didattico d’Ateneo.

Modalità di accertamento

Il corso Integrato di Biologia Molecolare e Biochimica (12 CFU totali, 6 CFU per ciascun insegnamento) previsto per il primo anno, II semestre prevede due prove in itinere per ciascun modulo (una prova a metà corso e una seconda prova a fine corso). Tali prove sono svolte in forma scritta e prevedono un totale di 15 domande per ciascun insegnamento. Il voto minimo per il superamento delle prove e relativamente a ciascun insegnamento è di diciotto trentesimi (18/30). Il voto finale è da considerarsi come media tra i voti ottenuti nelle prove di Biochimica e Biologia Molecolare. Solo gli studenti che abbiano raggiunto la sufficienza in entrambe le discipline e per entrambe le prove in itinere potranno verbalizzare l'esame iscrivendosi al primo appello utile calendarizzato dalla scuola. 

	Conoscenza e comprensione argomento	Capacità di analisi e sintesi	Utilizzo di referenze
Non idoneo	Importanti carenze. Significative inaccuratezze	Irrilevanti. Frequenti generalizzazioni. Incapacità di sintesi	Completamente inappropriato
18-20	A livello soglia. Imperfezioni evidenti	Capacità appena sufficienti	Appena appropriato
21-23	Conoscenza routinaria	È in grado di analisi e sintesi corrette. Argomenta in modo logico e coerente	Utilizza le referenze standard
24-26	Conoscenza buona	Ha capacità di a. e s. buone gli argomenti sono espressi coerentemente	Utilizza le referenze standard
27-29	Conoscenza più che buona	Ha notevoli capacità di a. e s.	Ha approfondito gli argomenti
30-30L	Conoscenza ottima	Ha notevoli capacità di a. e s.	Importanti approfondimenti