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Il corso si propone di analizzare la struttura delle cellule procariotiche ed eucariotiche, l'organizzazione del loro genoma, le modalità di smistamento delle proteine sintetizzate nel citosol.
Il corso dettaglierà le modalità di divisione cellulare, così come i meccanismi di riproduzione sessuata ed asessuata.

Fondamenti di Biologia e Genetica. Pierantoni, Cobellis, Meccariello, Chianese. Edizione Edises

L’insegnamento si prefigge di fornire i concetti generali della materia vivente che sono alla base della biologia della cellula, necessari per affrontare studi futuri in campo biochimico e biologico.
Al termine del corso, lo studente avrà acquisito conoscenze teoriche sulla struttura e sull’organizzazione di cellule procariotiche ed eucariotiche.
Lo studente sarà in grado descrivere in maniera approfondita i principali meccanismi bio-molecolari riguardanti il flusso d’informazione.
Lo studente avrà nozioni riguardanti lo smistamento delle proteine all’interno della cellula contestualmente alla descrizione dei principali comparti subcellulari in cui tali meccanismi hanno sede.
Lo studente conoscerà le tappe ed i principali regolatori del ciclo cellulare, della mitosi e della meiosi.
Lo studente apprenderà i concetti di genoma-trascrittoma-proteoma-epigenoma- epitrascrittoma e sarà in grado di applicare tali concetti alla biologia della riproduzione

Lo studente deve aver sostenuto l'esame di biologia generale

Il corso è articolato in 48 ore di lezioni frontali svolte dal docente in cui la teoria esposta verrà corroborata dall’analisi di moderne ricerche scientifiche effettuate nel campo della biologia cellulare.
Al corso verrà fornito un supporto informatico (Power Point) e cartaceo (documenti, lavori scientifici in pdf).
Il corso prevede la frequenza obbligatoria, registrata mediante la raccolta di firme durante le ore di lezione. Lo studente non potrà assentarsi dal corso per più del 25% delle ore complessive.

Lo studente dovrà sostenere un colloquio orale, volto a valutare la capacità di ragionamento e di collegamento tra i vari argomenti approfonditi durante il corso.
Lo studente dovrà essere in grado di scrivere la struttura di un nucleotide e/o di un amminoacido.
Lo studente dovrà essere in grado di spaziare tra argomenti di biologia cellulare e di biologia molecolare, trattati durante il corso
La prova orale sarà valutata in trentesimi, partendo da un minimo di 18 fino ad un massimo di 30/30 e lode.

A supporto dello studente è attivo un tutorato per il corso di Biologia Cellulare che intende fornire eventuali chiarimenti su argomenti svolti a lezione.

Introduzione alla biologia.
Campo di studio della biologia molecolare. Dogma centrale della biologia. Unità di misura più utilizzate in biologia molecolare.
Richiamo di nozioni acquisite dal corso di biologia relativamente alle caratteristiche di una cellula procariotica ed eucariotica.

Macromolecole biologiche: le proteine. Classificazione degli amminoacidi. Il legame peptidico: proprietà e relative formule di risonanza. Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria. Domini strutturali e funzionali. Il folding proteico. Denaturazione e rinaturazione. Interazione tra proteine ed acidi nucleici: i motivi strutturali coinvolti (elica-giro-elica, dito di zinco, cerniera di leucina). Lo smistamento delle proteine: importazione post- e co-traduzionale, con relativi meccanismi molecolari. Le sequenze segnale per lo smistamento delle proteine.

La cellula eucariotica. Descrizione del nucleo: l’involucro e la struttura del poro nucleare. Comunicazione citoplasma/nucleo con i relativi cicli di importazione ed esportazione; il nucleoscheletro; la cromatina con i relativi livelli di compattamento. Il concetto di territorialità cromosomica. Parti del cromosoma e definizione di cariotipo. Analisi di un cariotipo umano.

Cristallografia ai raggi X e modellistica molecolare finalizzate allo studio degli acidi nucleici.

Il DNA: struttura primaria e secondaria. Cenni storici. Il nucleotide: struttura e funzione. Proprietà fisiche del DNA. Parametri strutturali del DNA B e del DNA A. Denaturazione termica e determinazione della temperatura di fusione. I palindromi.

L’RNA. Folding di un RNA. Classi di RNA.

Duplicazione dei genomi a DNA in procarioti ed eucarioti. Esperimento di Meselson e Stahl. Caratteristiche delle DNA polimerasi. Frammenti di Okazaki. I telomeri e ruolo della telomerasi. Replicazione del DNA mitocondriale.
Duplicazione dei genomi a RNA.

Procarioti. Organizzazione del genoma. Il plasmide. Trasformazione, coniugazione e trasduzione.

Virus. Organizzazione del genoma virale. Le fasi dell’infezione virale. Ciclo litico e ciclo lisogenico.

Il ciclo cellulare: fasi e punti di controllo.
Mitosi e meiosi: principali eventi delle fasi mitotiche e meiotiche.

Riproduzione asessuata e sessuata. Spermatogenesi. Ovogenesi.
Segnali che regolano la progressione della gametogenesi, con particolare attenzione al ruolo dei microRNA.
Definizione di genoma-trascrittoma-proteoma-epigenoma-epitrascrittoma.

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