Offerta Didattica

 

MEDICINA E CHIRURGIA

BIOLOGIA CELLULARE E MOLECOLARE E GENETICA

Classe di corso: LM-41 - Medicina e chirurgia
AA: 2021/2022
Sedi: MESSINA
SSDTAFtipologiafrequenzamoduli
BIO/13BaseObbligatoriaObbligatoria
CFUCFU LEZCFU LABCFU ESEOREORE LEZORE LABORE ESE
1390011211200
Legenda
CFU: n. crediti dell’insegnamento
CFU LEZ: n. cfu di lezione in aula
CFU LAB: n. cfu di laboratorio
CFU ESE: n. cfu di esercitazione
FREQUENZA:Libera/Obbligatoria
MODULI:SI - L'insegnamento prevede la suddivisione in moduli, NO - non sono previsti moduli
ORE: n. ore programmate
ORE LEZ: n. ore programmate di lezione in aula
ORE LAB: n. ore programmate di laboratorio
ORE ESE: n. ore programmate di esercitazione
SSD:sigla del settore scientifico disciplinare dell’insegnamento
TAF:sigla della tipologia di attività formativa
TIPOLOGIA:LEZ - lezioni frontali, ESE - esercitazioni, LAB - laboratorio

Obiettivi Formativi

Learning Goals


Metodi didattici

Teaching Methods


Prerequisiti

Prerequisites


Verifiche dell'apprendimento

Assessment


Programma del Corso

------------------------------------------------------------ Partizione Studenti: Iniziali cognome A-L ------------------------------------------------------------ Modulo: 542 - BIOLOGIA CELLULARE Virus, cellula procariotica, eucariotica, prioni Membrana plasmatica (proprietà e funzioni) Apparati membranosi: Reticolo endoplasmatico liscio e rugoso. Apparato di Golgi, lisosomi e  compartimento nucleare perossisomi, mitocondri,  cloroplasto. La famiglia delle proteine chaperon. Citoscheletro. Rapporti fra cellule e fra cellule ed ambiente. Endocitosi transcitosi, esocitosi, matrice extracellulare.Recettori e  trasduzione del segnale. Organizzazione del genoma virale, procariotico ed eucariotico e genoma mitocondriale e del sars-2Informazione genica e sua espressione.Replicazione del DNA, telomerasi, RNA, funzione.I geni: struttura, operoni batterici ed unità di trascrizione eucariotiche Trascrizione e maturazione degli RNA. Codice genetico e sue proprietàApparato di traduzione: Ribosomi e meccanismi di traduzione del messaggio genetico. Regolazione dell'espressione genicaDettagli sui meccanismi della traduzione, trascrizione e replicazione. I geni istonici geni trascritti dalle RNAP III, i geni dell’rDNA, RNA interference Long no-coding RNAs (LncRNAs) Sponge RNAs, Y RNAs, esosomi Riproduzione cellulare e differenziamentoCiclo cellulare e suo controllo genico. Mitosi e Meiosi Riproduzione degli organismi viventi. Struttura del genoma.Cariotipo normale  Inattivazione del cromosoma X, Alleli wild-type e mutati, omozigosi ed eterozigosi, dominanza e recessività Eredità Mendeliana come base della genetica classsica La base cromosomica dell’eredità Mendeliana Marcatori cromosomici, unità Morgan. Caratteri quantitativi e multifattoriali Interazioni fra geni Epistasi, penetranza ed espressività  Eredità mitocondriale Organizzazione del genoma virale Long no-coding RNAs (LncRNAs) Sponge RNAs, Y RNAs, blood exosomesRelazione fra genotipo e fenotipo. Albero genealogico e trasmissione familiare di malattia. Agenti mutageni e meccanismi di riparo del DNA Mutazioni geniche puntiformi, sostituzioni, frameshift, mutazioni neutre e silenti. Alterazioni  cromosomiche e genomiche  Ricombinazione del DNA e  conversione genica Regolazione di espressione genica nei procariotiTecnologie di DNA ricombinante  Gel Elettroforesi Ibridazione: Southern, Northern BlottingRestriction fragment length polymorphism (RFLP)Sequenziamento del DNA Sottoclonaggio di frammenti di DNA Mappaggio di DNA con enzimi di restrizioneLibrerie di cDNA e genomiche Clonazione genicaGenetica di popolazione ed evoluzione Equilibrio di Hardy-Weinberg. Terapia genica Modulo: 595 - BIOLOGIA MOLECOLARE -- Modulo: 956 - GENETICA -- ------------------------------------------------------------ Partizione Studenti: Iniziali cognome M-Z ------------------------------------------------------------ Modulo: 542 - BIOLOGIA CELLULARE Virus, cellula procariotica, eucariotica, prioni Membrana plasmatica (proprietà e funzioni) Apparati membranosi: Reticolo endoplasmatico liscio e rugoso. Apparato di Golgi, lisosomi e  compartimento nucleare perossisomi, mitocondri,  cloroplasto. La famiglia delle proteine chaperon. Citoscheletro. Rapporti fra cellule e fra cellule ed ambiente. Endocitosi transcitosi, esocitosi, matrice extracellulare. Recettori e  trasduzione del segnale. Organizzazione del genoma virale, procariotico ed eucariotico e genoma mitocondriale e del sars-2 Informazione genica e sua espressione.Replicazione del DNA, telomerasi, RNA, funzione.I geni: struttura, operoni batterici ed unità di trascrizione eucariotiche Trascrizione e maturazione degli RNA. Codice genetico e sue proprietà Apparato di traduzione: Ribosomi e meccanismi di traduzione del messaggio genetico. Regolazione dell'espressione genica Dettagli sui meccanismi della traduzione, trascrizione e replicazione. I geni istonici I geni trascritti dalle RNAP III, i geni dell’rDNA, RNA interference Long no-coding RNAs (LncRNAs) Sponge RNAs, Y RNAs, esosomi Riproduzione cellulare e differenziamento Ciclo cellulare e suo controllo genico. Mitosi e Meiosi Riproduzione degli organismi viventi. Struttura del genoma. Cariotipo normale Inattivazione del cromosoma X, Alleli wild-type e mutati, omozigosi ed eterozigosi, dominanza e recessività Eredità Mendeliana come base della genetica classsica La base cromosomica dell’eredità Mendeliana Marcatori cromosomici, unità Morgan. Caratteri quantitativi e multifattoriali Interazioni fra geni Epistasi, penetranza ed espressività Eredità mitocondriale Organizzazione del genoma virale Long no-coding RNAs (LncRNAs) Sponge RNAs, Y RNAs, blood exosomes Relazione fra genotipo e fenotipo. Albero genealogico e trasmissione familiare di malattia. Agenti mutageni e meccanismi di riparo del DNA Mutazioni geniche puntiformi, sostituzioni, frameshift, mutazioni neutre e silenti. Alterazioni  cromosomiche e genomiche Ricombinazione del DNA e  conversione genica Regolazione di espressione genica nei procarioti Tecnologie di DNA ricombinante  Gel Elettroforesi Ibridazione: Southern, Northern Blotting Restriction fragment length polymorphism (RFLP) Sequenziamento del DNA Sottoclonaggio di frammenti di DNA Mappaggio di DNA con enzimi di restrizione Librerie di cDNA e genomiche Clonazione genica Genetica di popolazione ed evoluzione Equilibrio di Hardy-Weinberg. Terapia genica Modulo: 595 - BIOLOGIA MOLECOLARE IL NUCLEO CELLULARE: ORGANIZZAZIONE MOLECOLARE E FUNZIONALE. Generalità. Il nucleolo: struttura e funzione I corpi di Cajal: struttura e funzione I corpi nucleari PML: struttura e funzione Speckle e paraspeckle: struttura e funzione Altri compartimenti nucleari Il complesso del poro nucleare LA CROMATINA E LE MODIFICAZIONI EPIGENETICHE. Dal nucleosoma al cromosoma Eucromatina ed eterocromatina. Le factory trascrizionali Regolazione dell’espressione dei geni istonici Modificazioni post-traduzionali degli istoni Gli enzimi coinvolti nella dinamica della cromatina Metilazione del DNA: meccanismo molecolare e funzione Cromatina e proteine HMG LA TRASCRIZIONE DEI GENI CODIFICANTI NEGLI ORGANISMI EUCARIOTI. Fattori di trascrizione di base ed inducibili Fattori di allungamento e proteine associate: struttura e meccanismi d’azione Fattori di poliadenilazione del mRNA e di terminazione: meccanismi d’azione Analisi molecolare della maturazione del messaggero Proteine coinvolte nella traslocazione dei complessi mRNP e dei ncRNP attraverso il poro nucleare ORGANIZZAZIONE E TRASCRIZIONE DEL rDNA. La struttura dei geni dei rDNA Dinamica della cromatina a livello del rDNA Maturazione dei rRNA e fattori coinvolti Assemblaggio dei rRNA nelle subunità ribosomiali LA TRADUZIONE NEGLI ORGANISMI EUCARIOTI Anali molecolare e meccanismo d’azione dei fattori di inizio Ruolo dei fattori di inizio nella regolazione dell’espressione genica I fattori di allungamento I fattori di rilascio e di riciclo I fattori che rendono stabile il messaggero nel citoplasma La degradazione del messaggero e le proteine coinvolte: l’esosoma LA REGOLAZIONE DELL’ESPRESSIONE GENICA NEGLI EUCARIOTI. La regolazione a livello nucleare La regolazione a livello citoplasmatico Ruolo dei ncRNA nell’espressione genica L’RNA interferenza in dettaglio: biogenesi, maturazione e meccanismo d’azione dei microRNA CONTROLLO DELL’INTEGRITA’ DEL MESSAGGERO A LIVELLO NUCLEARE E CITOPLASMATICO. Le differenti strutture dei messaggeri Sistemi nucleari co-trascrizionali Sistemi nucleari post-trascrizionali Sistemi citoplasmatici Meccanismi molecolari dettagliati del sistema MND Meccanismi molecolari dettagliati del sistema SKY7 MODIFICAZIONI POST-TRADUZIONALI DEL PRODOTTO DI TRADUZIONE. La maturazione delle proteine Conseguenze biologiche della modificazione delle proteine La degradazione ubiquitina-dipendente delle proteine Sumoilazione La RNAP III E I SUOI TRASCRITTI GLI RNA NON CODIFICANTI LncRNA: biogenesi, struttura e funzione Gli Y RNA: biogenesi, struttura e funzione I Circ RNA: biogenesi, struttura e funzione I GENI ISTONICI Trascrizione, maturazione e traduzione Geni istonici di rimpiazzamento LE VIE DI TRASDUZIONE DEL SEGNALE. ANALISI MOLECOLARE DEL CICLO CELLULARE. IL GENOMA E IL PROTEOMA: DEFINIZIONE E CARATTERISTICHE. TECNICHE AVANZATE DEL LABORATORIO DI BIOLOGIA MOLECOLARE. Modulo: 956 - GENETICA --

Course Syllabus

------------------------------------------------------------ Partizione Studenti: Iniziali cognome A-L ------------------------------------------------------------ Modulo: 542 - BIOLOGIA CELLULARE . Virus, prokaryotic, eukaryotic cell, prions .Plasma membrane (properties and functions) Membranous systems: Smooth and wrinkled endoplasmic reticulum. Golgi apparatus, lysosomes and nuclear compartment peroxisomes, mitochondria, chloroplast. The chaperone’ proteins family. Cytoskeleton Relations between cells and between cells and the environment Endocytosis, transcytosis, exocytosis, extracellular matrix. Receptors and signal transduction. Organization of the viral, prokaryotic and eukaryotic genome and mitochondrial and sars-2 genome. Gene information and its expression DNA replication, telomerase, RNA, functionGenes: structure, bacterial operons and eukaryotic transcription units. Transcription Genetic code and its properties Translation apparatus: Ribosomes and mechanisms of translation of the genetic message. Regulation of gene expression. Detail on the translation mecchanisms. Histone genes Genes transcribed by the RNAP III, rDNA genes, RNA interferenceLong no-coding RNAs (LncRNAs) Sponge RNAs, Y RNAs, blood exosomesCellular reproduction and differentiation.Cell cycle and its gene control. Mitosis and MeiosisReproduction of living organisms. Structure of the genome. Normal karyotype.Inactivation of the X chromosome, wild-type and mutated alleles, homozygosity and heterozygosity, dominance and recessivity.Mendelian inheritance as the basis of classical genetics. The chromosomal basis of the Mendelian inheritance Chromosomal markers, Morgan units. Quantitative and multifactorial characters Interactions between genes. Epistasis, penetrance and expressiveness Mitochondrial inheritance Organization of the viral genomes. Detail on the translation mechanisms Histone genes.Genes transcribed by the RNAP III, rDNA genesRNA interference Long no-coding RNAs (LncRNAs) Sponge RNAs, Y RNAs, blood exosomes Relationship between genotype and phenotype. Family tree and family transmission of disease. Mutagenic agents and DNA repair mechanisms Point-like gene mutations, substitutions, frameshifts, neutral and silent mutations Chromosomal and genomic alterations DNA recombination and gene conversionGene expression regulation in prokaryotes Recombinant DNA technologiesElectrophoresis gel Hybridization: Southern, Northern Blotting Restriction fragment length polymorphism (RFLP) DNA sequencing Subcloning of DNA fragments DNA mapping with restriction enzymes Genomic and cDNA libraries.Gene cloning Population genetics and evolution Hardy-Weinberg equilibrium. Gene therapy Modulo: 595 - BIOLOGIA MOLECOLARE -- Modulo: 956 - GENETICA -- ------------------------------------------------------------ Partizione Studenti: Iniziali cognome M-Z ------------------------------------------------------------ Modulo: 542 - BIOLOGIA CELLULARE Virus, prokaryotic, eukaryotic cell, prions Plasma membrane (properties and functions) Membranous systems: Smooth and wrinkled endoplasmic reticulum. Golgi apparatus, lysosomes and nuclear compartment peroxisomes, mitochondria, chloroplast. The chaperone’ proteins family. Cytoskeleton Relations between cells and between cells and the environment Endocytosis, transcytosis, exocytosis, extracellular matrix. Receptors and signal transduction. Organization of the viral, prokaryotic and eukaryotic genome and mitochondrial and sars-2 genome. Gene information and its expression DNA replication, telomerase, RNA, function Genes: structure, bacterial operons and eukaryotic transcription units. Transcription Genetic code and its properties Translation apparatus: Ribosomes and mechanisms of translation of the genetic message. Regulation of gene expression. Detail on the translation mecchanisms. Histone genes Genes transcribed by the RNAP III, rDNA genes, RNA interferenceLong no-coding RNAs (LncRNAs) Sponge RNAs, Y RNAs, blood exosomes Cellular reproduction and differentiation Cell cycle and its gene control. Mitosis and Meiosis Reproduction of living organisms. Structure of the genome. Normal karyotype Inactivation of the X chromosome, wild-type and mutated alleles, homozygosity and heterozygosity, dominance and recessivity. Mendelian inheritance as the basis of classical genetics. The chromosomal basis of the Mendelian inheritance Chromosomal markers, Morgan units. Quantitative and multifactorial characters Interactions between genes. Epistasis, penetrance and expressiveness Mitochondrial inheritance Organization of the viral genomes.  Detail on the translation mechanisms Histone genes Genes transcribed by the RNAP III, rDNA genes RNA interference Long no-coding RNAs (LncRNAs) Sponge RNAs, Y RNAs, blood exosomes Relationship between genotype and phenotype. Family tree and family transmission of disease. Mutagenic agents and DNA repair mechanisms Point-like gene mutations, substitutions, frameshifts, neutral and silent mutations Chromosomal and genomic alterations DNA recombination and gene conversion Gene expression regulation in prokaryotes Recombinant DNA technologies Electrophoresis gel Hybridization: Southern, Northern Blotting Restriction fragment length polymorphism (RFLP) DNA sequencing Subcloning of DNA fragments DNA mapping with restriction enzymes Genomic and cDNA libraries. Gene cloning Population genetics and evolution Hardy-Weinberg equilibrium. Gene therapy Modulo: 595 - BIOLOGIA MOLECOLARE THE CELL NUCLEUS: MOLECULAR AND FUNCTIONAL ORGANIZATION. -Generalities. - The nucleolus: structure and function - Cajal's bodies: structure and function - PML nuclear bodies: structure and function - Speckle and paraspeckle: structure and function - Other nuclear compartments - The nuclear pore complex CHROMATIN AND EPIGENETIC MODIFICATIONS. - From the nucleosome to the chromosome - Echromatin and heterochromatin. - The transcription factories - Regulation of the expression of histone genes - Post-translational modifications of histones - The enzymes involved in chromatin dynamics - DNA methylation: molecular mechanism and function - Chromatin and HMG proteins THE TRANSCRIPTION OF THE CODING GENES IN THE EUKARYOT ORGANISMS. - Basic and inducible transcription factors - Elongation factors and associated proteins: structure and mechanisms of action - MRNA polyadenylation and termination factors: mechanisms of action - Molecular analysis of the maturation of the messenger - Proteins involved in the translocation of mRNP and ncRNP complexes through the nuclear pore ORGANIZATION AND TRANSCRIPTION OF THE rDNA. - The structure of rDNA genes - Dynamics of chromatin at the rDNA level - Maturation of rRNAs and factors involved - Assembly of rRNAs in ribosomal subunits TRANSLATION IN THE EUCARIOT ORGANISMS - Molecular analysis and mechanism of action of initiation factors - Role of initiation factors in the regulation of gene expression - The elongation factors - The release and recycling factors - The factors that make the messenger stable in the cytoplasm - The degradation of the messenger and the proteins involved: the exosome REGULATION OF GENE EXPRESSION IN EUKARYOTS. - The regulation at the nuclear level - Cytoplasmic regulation Role of ncRNAs in gene expression - Interference RNA in detail: biogenesis, maturation and mechanism of action of microRNAs CONTROL OF THE INTEGRITY OF THE MESSENGER AT NUCLEAR AND CYTOPLASMATIC LEVEL. - The different structures of the messengers - Co-transcriptional nuclear systems - Post-transcriptional nuclear systems - Cytoplasmic systems - Detailed molecular mechanisms of the MND system - Detailed molecular mechanisms of the SKY7 system POST-TRANSLATIONAL MODIFICATIONS OF THE TRANSLATION PRODUCT. - The maturation of proteins - Biological consequences of protein modification - The ubiquitin-dependent degradation of proteins - Sumoilation The RNAP III AND ITS TRANSCRIPTS NON-CODING RNA - LncRNA: biogenesis, structure and function - The Y RNAs: biogenesis, structure and function - I Circ RNA: biogenesis, structure and function THE HISTONIC GENES - Transcription, maturation and translation - Replacement histone genes THE SIGNAL TRANSDUCTION WAYS. MOLECULAR ANALYSIS OF THE CELL CYCLE. THE GENOME AND THE PROTEOME: DEFINITION AND CHARACTERISTICS. MOLECULAR BIOLOGY ADVANCED  TECHNIQUES. Modulo: 956 - GENETICA --

Testi di riferimento: ------------------------------------------------------------ Partizione Studenti: Iniziali cognome A-L ------------------------------------------------------------ Modulo: 542 - BIOLOGIA CELLULARE Biologia Cellulare e  Genetica Sono necessarie le conoscenze di Chimica Generale, ed è utile altresi che lo studente abbia familiarita’ con i termini tecnici di Biologia Molecolare. Biologia Molecolare Sono necessarie le conoscenze di Chimica Generale           ​​​​​​​ Modulo: 595 - BIOLOGIA MOLECOLARE -- Modulo: 956 - GENETICA -- ------------------------------------------------------------ Partizione Studenti: Iniziali cognome M-Z ------------------------------------------------------------ Modulo: 542 - BIOLOGIA CELLULARE -- Modulo: 595 - BIOLOGIA MOLECOLARE Slides e dispense fornite dal Docente sulla base dei dati presenti in letteratura recente. Modulo: 956 - GENETICA --

Elenco delle unità didattiche costituenti l'insegnamento

Docente: ANTONINA SIDOTI

Orario di Ricevimento - ANTONINA SIDOTI

GiornoOra inizioOra fineLuogo
Mercoledì 12:00 14:00III piano Torre Biologica, policlinico universitario di Messina
Note: Per motivi urgenti è possibile contattare il Docente qualsiasi giorno e ora. E' consigliabile contattare per mail o per telefono il giorno prima per confermare un appuntamento.

Docente: ANTONINA SIDOTI

Orario di Ricevimento - ANTONINA SIDOTI

GiornoOra inizioOra fineLuogo
Mercoledì 12:00 14:00III piano Torre Biologica, policlinico universitario di Messina
Note: Per motivi urgenti è possibile contattare il Docente qualsiasi giorno e ora. E' consigliabile contattare per mail o per telefono il giorno prima per confermare un appuntamento.
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