BIOCHIMICA E BIOLOGIA MOLECOLARE

Crediti: 
9
Anno accademico di offerta: 
2016/2017
Semestre dell'insegnamento: 
Secondo Semestre
Lingua di insegnamento: 

Italiano

Obiettivi formativi

Conoscere, comprendere e saper comunicare in modo efficace, e commentare con autonomia di giudizio:

- le caratteristiche, le funzioni, la struttura e il ruolo metabolico delle principali biomolecole (proteine, acidi nucleici, enzimi e coenzimi, vitamine);

- i meccanismi di produzione dell'energia metabolica e l’omeostasi energetica e strutturale del vivente.
i principali aspetti molecolari della trasmissione dell'informazione genetica. Applicare i concetti appresi allo studio, alla diagnosi ed alla cura delle patologie umane.

Prerequisiti

Per essere ammessi a sostenere l'esame di Biochimica e Biologia Molecolare gli studenti devono aver sostenuto con esito positivo gli esami di:

1) Chimica e Propedeutica Biochimica

2) Istologia ed Embriologia

Contenuti dell'insegnamento

Il corso di BIOCHIMICA E BIOLOGIA MOLECOLARE introduce lo studente alla struttura ed alle funzioni delle principali molecole di interesse biologico. Si articola su 3 moduli, aventi i seguenti contenuti:
BIOCHMICA A:
Proteine: dalla struttura alle funzioni. Mioglobina, emoglobina e trasporto dell'ossigeno. Enzimi, cinetica enzimatica, catalisi ed inibizione. Cofattori e coenzimi utilizzati nelle reazioni metaboliche. Bioenergetica e ossidazioni biologiche. ATP, struttura e funzioni. Potere riducente, fosforilazione ossidativa, ruolo dell’ossigeno nel metabolismo.
BIOCHIMICA C:Struttura funzioni e meccanismo di azione delle vitamine. Meccanismi biochimici della coagulazione ematica. Meccanismi biochimici di omeostasi del calcio.
BIOLOGIA MOLECOLARE: Nozioni di base sugli aspetti molecolari della trasmissione dell'informazione genetica. Il corso inizialmente introduce le basi del concetto di ereditarietà, quindi introduce gli acidi nucleici come molecole in grado di assicurare la trasmissione dell'informazione genetica attraverso i meccanismi di replicazone del DNA, trascrizione dell'RNA e traduzione delle proteine. Quindi vengono introdotti i concetti di danno/mutazione del DNA e le implicazioni per la salute umana. In ultimo si forniscono le basi per la conoscenza delle principali tecniche di manipolazione del DNA e dell'espressione genica, e applicazioni di queste in vari ambiti di ricerca diagnosi e cura delle malattie umane e in medicina forense.

Programma esteso

BIOCHIMICA A:
Folding e stabilità delle proteine, motivi strutturali e classificazione. L'interazione proteina-ligando. Malattie legate ad alterata struttura delle proteine. Mioglobina, emoglobina e trasporto dell'ossigeno. Enzimi, cinetica enzimatica, catalisi ed inibizione. Cofattori e coenzimi utilizzati nelle reazioni metaboliche. Bioenergetica e ossidazioni biologiche. ATP, struttura e funzioni. Potere riducente, fosforilazione ossidativa, ruolo dell’ossigeno nel metabolismo.
BIOCHIMICA C: Struttura funzioni e meccanismo di azione delle vitamine liposolubili. Meccanismo biochimico della percezione dello stimolo luminoso. Meccanismi biochimici della coagulazione ematica. Meccanismi biochimici di omeostasi del calcio.
BIOLOGIA MOLECOLARE: Le pietre miliari della trasmissione dell'informazione genetica: da Mendel all'identificazione del "Principio trasformante". Composizione e struttura degli acidi nucleici. Organizzazione del DNA nella cellula eucariote, struttura della cromatina, i cromosomi, i geni. Replicazione del DNA: meccanismi molecolari ed enzimi. Ricombinazione del DNA, danni al DNA, mutazioni, meccanismi di riparazione del DNA. Implicazioni di interesse medico: invecchiamento cellulare, instabilità genomica e cancro. Tipi di RNA: struttura e funzioni. Codice genetico e sue proprietà. Meccanismi di trascrizione e sua regolazione. Sintesi proteica e sua regolazione. Regolazione dell' espressione genica negli eucarioti. . Tecniche di biologia molecolare, tecniche di clonaggio, sequenziamento del DNA, enzimi e mappe di restrizione, transgeni ed organismi transgenici. Applicazioni della tecnologia del DNA ricombinante in medicina forense e terapie geniche

Bibliografia

Nelson DL, Cox MM: I principi di Biochimica di Lehninger, Zanichelli, Bologna.

JD Watson et al.: Biologia Molecolare del gene. Zanichelli, Bologna.

Lieberman, Marks: Biochimica Medica, un approccio clinico. Casa Editrice Ambrosiana, Milano.

Baynes JW, Dominiczak MH: Biochimica per le discipline biomediche, Elsevier Mosby, Philadelphia.

Caldarera CM: Biochimica Sistematica Umana, CLUEB, Bologna.

Devlin TM: Biochimica con aspetti clinici. Wiley-Liss, New York.

Garrett RH, Grisham CM: Biochimica. Piccin, Padova.

Mathews CK, van Holde KE, Ahern KG: Biochimica, Casa Editrice Ambrosiana, Milano.

Murray RK, Granner DK, Mayes PA, Rodwell VW; Harper Biochimica, McGraw-Hill Libri Italia srl, Milano.

Siliprandi, Tettamanti: Biochimica Medica, Piccin. Padova.

Voet D, Voet JG: Biochimica John Wiley & Sons, USA.

Metodi didattici

Il corso si svolgerà con lezioni frontali orali e seminari monotematici che faranno uso di sistemi multimediali. Durante le lezioni gli studenti avranno la possibilità di discutere gli aspetti qualificanti del corso. I Docenti saranno a disposizione durante tutta la durata del corso, previo appuntamento via e-mail, per rispondere alle domande e supportare gli studenti durante il loro percorso formativo, anche con incontri individuali.

Modalità verifica apprendimento

Esame orale su argomenti di largo respiro che spazieranno nel’ambito dell’intero programma. La commissione, tenuto conto di tutti gli elementi di valutazione acquisiti, ed in particolare dei voti parziali acquisiti nei vari moduli, formulerà poi il voto finale che verrà verbalizzato on-line con l’acquisizione di 9 CFU.