Ai fini di un più proficuo apprendimento di alcuni contenuti del corso sono necessarie conoscenze di base di Chimica e di Biologia Cellulare

Il corso di insegnamento si propone di fornire allo studente le conoscenze di base sulle macromolecole biologiche, DNA, RNA e Proteine e sui processi biologici che permettono il flusso dell'informazione genetica da una cellula madre alle cellule figlie e  dal DNA alle proteine: replicazione, trascrizione e traduzione. Inoltre il corso fornisce conoscenze di base sulla struttura del gene e del genoma e sui meccanismi molecolari che sono alla base della regolazione dell’espressione genica. 

Conoscenza e capacità di comprensione: Al termine del corso, la studentessa/lo studente dovrà definire la struttura degli acidi nucleici e delle proteine, descrivere i processi molecolari in cui queste  macromolecole sono coinvolte 

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: La studentessa/lo studente utilizzerà le conoscenze acquisite per una applicazione pratica in  diagnostica e ricerca in ambito biomedico,  Lo studente  approfondirà le conoscenze sulla complessità del DNA genomico e dei processi che stanno alla base della regolazione del gene e della sua espressione.  Lo studente acquisirà il metodo scientifico discutendo gli esperimenti  che hanno permesso di delucidare i meccanismi biologici molecolari. 

Autonomia di giudizio: al termine del corso la studentessa/lo studente deve saper integrare le diverse tematiche dell’insegnamento in una visione globale dei processi molecolari per collegare meccanismi biomolecolari con altri campi di analisi e ricerca.
Abilità comunicative: al termine del corso la studentessa/lo studente deve aver la capacità di esporre in sintesi il contenuto di una tematica trattata durante le lezioni, individuando i punti e le componenti chiave della suddetta tematica.
 Capacità di apprendimento: Basandosi sulla conoscenza ottenuta durante il corso, la studentessa/lo studente sarà capace di apprendere e collegare con autonomia tematiche più complesse nel campo  biomedico.

A completamento del corso, gli studenti saranno in base di comprendere i principali meccanismi molecolari alla base della regolazione dell'espressione genica, e come queste conoscenze possono essere applicate nel campo della biomedicina moderna

La modalità di erogazione della didattica è del tipo tradizionale. Le lezioni in aula prevedono l’utilizzo di diapositive talora con collegamenti ipertestuali a specifiche pagine Web.

Il conseguimento dei crediti attribuiti all’insegnamento è ottenuto mediante prova scritta con votazione finale in trentesimi ed eventuale lode come indicato dal DM 941 del 10/7/2026

 10 dicembre 11 Gennaio

I nucleodi e gli acidi nucleici. Il modello di Watson e Crick e la doppia elica del DNA. Gli RNA: struttura e funzioni. RNA codificanti e non codificanti, ripetute in tandem (minisatelliti, microsatelliti). La replicazione del DNA nei procarioti e negli eucarioti: Il meccanismo semiconservativo. Le origini di replicazione, la formazione del complesso d’inizio e la forcella replicativa. Lo srotolamento del DNA: le DNA elicasi e le topoisomerasi. La primasi e l’innesco della replicazione. Le DNA polimerasi e le attività di correzione degli errori. Il filamento continuo e discontinuo e i frammenti di Okazaki. La rimozione dell’RNA e la DNA ligasi. La funzione dei telomeri e delle telomerasi. I telomeri e la senescenza replicativa. - I geni: Il concetto di gene e l’anatomia del gene procariotico ed eucariotico. Geni policistronici e monocistronici. Promotori ed elementi regolativi in cis. - Cenni sulla trascrizione nei procarioti: Il modello dell’operone Lac. - Il controllo dell’espressione genica negli eucarioti: trascrizionale, post-trascrizionale, traduzionale e post-traduzionale. - La trascrizione negli eucarioti: Le tre RNA polimerasi (I, II, III). I fattori di trascrizione generali. La TATA box. Promotori prossimali e distali (enhancer e silencer). I fattori di trascrizione specifici: l’esempio dei recettori degli ormoni steroidei. Inizio, elongazione e terminazione della trascrizione negli eucarioti. - La maturazione degli RNA: Il capping, la poliadenilazione, lo splicing e lo splicing alternativo. Cenni sullo spliceosoma e gli snRNA. I ribozimi. Editing dell’RNA. La regolazione della stabilità del messaggero (Deadenilazione e decapucciamento, miRNA ed RNA interference). - La sintesi delle proteine: Il meccanismo della traduzione. Gli attori della traduzione, mRNA, rRNA e tRNA. La sintesi degli aminoacil-tRNA. I ribosomi. Sintesi e maturazione degli rRNA e dei tRNA. Il codice genetico, i codoni e gli anticodoni. La ridondanza, la degenerazione, la non ambiguità e l’universalità del codice genetico. I fattori di inizio, di elongazione e di terminazione nella traduzione.

Programma estratto dal Syllabus pubblicato dal DM 418 del 30/5/2025

J.D.Watson et al. Biologia Molecolare del gene, Ed. Zanichelli

 B. Lewin Il gene, Ed. Zanichelli