MAGNUS LUDVIG MONNE' | BIOLOGIA MOLECOLARE

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o Conoscenze e capacità di comprensione: lo studente dovrebbe dimostrare di conoscere e comprendere i processi fondamentali della biologia molecolare nel flusso d'informazione dal DNA ad RNA e proteine; i meccanismi che assicurano l'integrità del genoma e che regolano l'espressione genica; lo sviluppo dei metodi e prodotti terapeutici emersi dalla ricerca di base ed applicata in biologia molecolare e bioinformatica.

o Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente dovrebbe dimostrare di essere in grado di progettare strategie per applicare tecnologie di clonaggio molecolare per produrre proteine ricombinanti farmaceutiche.

o Autonomia di giudizio: lo studente dovrebbe dimostrare di essere in grado di giudizio autonomo utilizzando le conoscenze di base imparate della materia.

o Abilità comunicative: lo studente dovrebbe avere la capacità di sintesi e spiegazioni semplici utilizzando la terminologia della materia.

o Capacità di apprendimento: lo studente dovrebbe rendersi capace di comprendere pubblicazioni e di seguire corsi di approfondimento, seminari specialistici e masters della materia.

Per il corso di "Biologia Molecolare" (CdL Farmacia) è necessario avere acquisito conoscenze di base fornite dai corsi di "Biologia Animale e Vegetale" (propedeutico) e "Biochimica" (consigliato).

Per il corso di "Biologia Molecolare e Bioinformatica" (CdL Biotecnologie) è propedeutico "Genetica Generale ed Applicata".

I. Il flusso di informazione. (38 ore di lezioni)

Il dogma centrale, struttura e funzione del DNA, dell'RNA e delle proteine. Topologia del DNA e le topoisomerasi. Geni, genomi, nucleosomi e cromosomi.

La replicazione del DNA: le DNA polimerasi, il replisoma, regolazione dell'inizio, la telomerasi. Mutazioni e danni al DNA, sistemi di riparazione, la ricombinazione omologa e trasposoni.

La trascrizione: le RNA polimerasi, il promotore, i fattori generali della trascrizione.

La maturazione dell'mRNA: capuccio 5', poliadenilazione 3', i varianti dello splicing, lo spliceosoma, l'RNA editing.

La traduzione: mRNA, tRNA, amminoacil-tRNA sintetasi, i ribosomi, la regolazione traduzionale.

La regolazione trascrizionale: sequenze e fattori regolatrici della trascrizione, l'eredità epigenetica, rimodellamento della cromatina.

Gli RNA regolatrici: i riboswitch, miRNA, siRNA e CRISPR/Cas9.

II. Metodi. (24 ore di lezioni + 12 ore di laboratorio)

Clonaggio: PCR, elettroforesi su gel, enzimi di restrizione, DNA ligasi, vettori, trasformazione delle cellule, sequenziamento del DNA.

Produzione e manipolazioni di proteine ricombinanti. Animali transgenici ed ingegneria metabolica.

Bioinformatica: banche dati, allineamento ed analisi delle sequenze, strutture ed interazioni.

III. I prodotti biotecnologici nell'industria farmaceutica. (10 ore di lezioni)

Progettazione, funzione, struttura e produzione delle proteine ricombinanti farmaceutiche: ormoni, citochine, enzimi, fattori di coagulazione e trombosi, vaccini ricombinanti, anticorpi monoclonali ricombinanti, terapia genica.

Il corso prevede 84 ore di didattica tra lezioni e laboratorio. In particolare sono previste 72 ore di lezione in aula ed 12 ore di laboratorio. In alcuni lezioni viene utilizzato l'approccio dell'apprendimento basato sui problemi: la progettazione e la produzione delle proteine ricombinante; utilizzo di strumenti bioinformatici per l'estrazione ed l'analisi dei dati. In alcuni lezioni parti del corso vengono riassunte ed analizzate in modo comparativo seguito da quiz e discussioni.

L'apprendimento generale degli studenti viene verificato durante il corso con l'approccio dell'apprendimento basato sui problemi e nell'ambito di lezioni riassuntive con i quiz e discussioni.
L'esame finale orale dovrà verificare la capacità dello studente di rispondere alle domande sui 1) fondamenti di base, 2) sui processi del flusso di informazione nei sistemi biologici e 3) metodi o prodotti biotecnologici. Sarà, inoltre, valutata la capacità di collegare, confrontare e ragionare logicamente su aspetti diversi trattati durante il corso. Il voto finale è espresso in trentesimi e la prova si intende superata con un punteggio minimo di 18 su 30.

o Appunti delle lezioni.
o James Watson, Tania Baker, Stephen Bell, Alexander Gann, Michael Levine e Richard Losick. Biologia molecolare del gene. Settima edizione, Zanichelli.
o Terry A. Brown. Biotecnologie Molecolari. Seconda edizione, Zanichelli.
o Arthur M. Lesk. Introduction to Bioinformatics. Quarta edizione, Oxford University Press.
o Daan J.A. Crommelin, Robert D. Sindelar e Bernd Meibohm. Pharmaceutical Biotechnology. Quinta edizione, Springer.

Orario di ricevimento previsto: giovedì dalle 17 alle 18 presso lo studio del docente (2DA304). Si prega di concordare via e-mail la richiesta di appuntamento con il docente.

17/02/2022; 17/03/2022; 21/04/2022; 19/05/2022; 14/06/2022; 21/07/2022; 23/09/2022; 27/10/2022; 17/11/2022; 15/12/2022.

NO