Corso di Laurea in Biotecnologie

Biologia Molecolare II

Anno accademico 2010/2011

Sommario insegnamento

• Obiettivi formativi
• Risultati dell'apprendimento attesi
• Programma
• Testi consigliati e bibliografia
• Note
• Strumenti didattici

Obiettivi formativi

Far acquisire dimestichezza con le metodologie avanzate utilizzate e sviluppate nel campo della biologia molecolare e della loro utilita' per lo sviluppo della conoscenza in disparati campi (ricerca di base, ricerca biomedica, diagnostica e terapia molecolare). Approfondire la comprensione di meccanismi molecolari complessi che presiedono alla regolazione dell'espressione genica.

Risultati dell'apprendimento attesi

Familiarita' con le metodologie avanzate utilizzate e sviluppate nel campo della biologia molecolare e della loro utilita' per lo sviluppo della conoscenza in disparati campi (ricerca di base, ricerca biomedica, diagnostica e terapia molecolare), sia a livello teorico che pratico. Capacita' di comprensione approfondita di meccanismi molecolari complessi. Comprensione globale dei diversi meccanismi che presiedono alla regolazione dell'espressione genica. Capacita' di lettura critica della letteratura con comprensione dei dettagli tecnici, e capacita' di effettuare ricerche medline per reperire lavori pertinenti a diversi argomenti.

Programma

• Metodi per analizzare le interazioniproteina-proteina o proteina-acidi nucleici:

            -Il phage display

            -Le librerie di attameri (selex)

• Ripasso dei concetti di base dellaregolazione della trascrizione.
• Sistemi multimolecolari emodificazioni epigenetiche:

            -Attivatori e co-attivatori, l’oloenzima, il “Mediatore”

            -Controllo combinatoriale dell’espr. genica, enhanceosoma

            -attivita’ acetilasiche e de-acetilasiche, rimodellamento della struttura dellacromatina

• Basi molecolari del funzionamento deifattori di trascrizione

            -Riconoscimento della sequenza, regolazione attivita’, reclutamento suipromotori

• Caratterizzazione dei promotorieucariotici e dei meccanismi di regolazione della trascrizione:

            -saggi trascrizionali con geni reporter, footprinting in vitro e in vivo

            -EMSA, saggi di immunoprecipitazione della cromatina

• Metilazione del DNA e regolazione epigenetica della trascrizione
• Repressione trascrizionale
• Integrazione spaziale e funzionale dell’espressionegenica

            -le “transcrition factories”

            -l’architettura del nucleo

• Regolazione dell’espressione genicamediata da RNA:

            -Gli RNA anti-senso

            -I micro-RNA e l’ RNA interference

•  Esercitazioni in laboratorio su argomenti del programma.

Nessun testo e' strettamente necessario ai fini dell'esame, per il quale e' sufficiente il materiale didattico fornito a lezione. Tuttavia buoni testi di riferimento per gli argomenti della Biologia Molecolare sono i seguenti: R. Weaver, Biologia Molecolare, McGraw-Hill H. Lodish e altri, “Biologia Molecolare della cellula”, Zanichelli Ptashne e Gann, “Geni e segnali”, Zanichelli (per la parte che riguarda la regolazione della trascrizione) Melino e Ciliberto (eds) Argomenti di Biologia Molecolare (Seu) Letture per l’esame: Phage display Letture consigliate: Azzazy and Highsmith, 2002, Clinical Biochemistry 35, 425-445 Cortese et al., 1996, Curr. Opinion in Biotechnology 7, 616-621 Trepel et al., 2002, Curr. Opinion in Chemical Biology 6, 399-404 Wiesehan and Willbold, 2003, ChemBioChem 4, 811-815 Lavori presentati a lezione e da preparare: Rajotte et al., 1998, J. Clin. Invest. 102, 430-437 Mennuni et al., 1996, J. of Autoimmunity 9, 431-436 Puntoriero et al., 1998, EMBO J. 17, 3521-3533 Attameri: Letture consigliate: White et al., 2000, J. Clin. Invest. 106, 929 Bittker et al., 2002, Curr Opinion in Chemical Biology 6, 367-374 Lavori presentati a lezione e da preparare: Hamm et al., 1997, PNAS 94, 12839-12844; Tuddenham, 2002, Nature 419, 23-24 Rusconi et al., 2002, Nature 419, 90-94 Trascrizione: Letture consigliate: Merika M, Thanos D. Curr Opin Genet Dev. 2001 11:205-8. Nightingale et al., Curr Opin in Genet & Dev. 2006, 16:125-136 Fraser and Bickmore, 2007, Nature 447, 413 Lavori presentati a lezione e da preparare: Agalioti et al Cell 2000 Agalioti et al. Cell 2002, 111, 381-392 Bosisio et al. EMBO J. 2006, 25, 798-810 RNAi & miRNAs Reviews: Du and Zamore, Development 2005, 132, 4654 Chen and Rajewsky, Nat Rev Gen 2007, 8, 93 Esquela-Kerscher and Slack, Nat Rev Cancer 2006, 6, 259 Calin and Croce, Oncogene 2006, 25, 6202 Chan and Slack, Dev Cell 2007, 13, 605 Filipowicz et al., Nat Rev Genetics 2008, 9, 102 Lavori: Fazi et al., Cell 2005, 123, 819 Rubinson et al., Nature Genetics 2003, 33, 401 Soutscheck et al., Nature 2004, 432, 173

Note

Prerequisiti: Biologia Cellulare, Genetica Generale, Biologia Molecolare Modalità d’esame: la valutazione si basera’ sulla presentazione di una tesina (sia scritta che orale) e su una prova orale. Ore frontali: 30 Ore di laboratorio/esercitazione: 16 Ore dedicate alla presentazione e discussione delle tesine: tipicamente 30 minuti a studente, in media 15 ore

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