Plant and animal biology - Molecular biology M - ZModule MOLECULAR BIOLOGY
Academic Year 2022/2023 - Teacher: NUNZIO IRACIExpected Learning Outcomes
The students of the course will learn the basic concepts concerning the nature of genetic material, the meaning of the flow of genetic information and the mechanisms that control its maintenance. Students will also be able to discuss simple issues related to the structure of macromolecules that carry genetic information, the mechanisms that allow the maintenance, continuity and quality of genetic information. In addition, students will be able to understand and discuss the principles on which the simplest techniques of biomolecule analysis are based.
Course Structure
Frontal lectures.
Should teaching be carried out in mixed mode or remotely, it may be necessary to introduce changes with respect to previous statements, in line with the programme planned and outlined in the syllabus. Learning assessment may also be carried out on line, should the conditions require it.
Information for students with disabilities and / or SLD:
To guarantee equal opportunities and in compliance with the laws in force, interested students can ask for a personal interview in order to plan any compensatory and / or dispensatory measures, based on the teaching objectives and specifications needs. It is also possible to contact the CInAP contact person (Center for Active and Participatory Integration - Services for Disabilities and / or SLD) of the Department, prof.ssa Teresa Musumeci.
Detailed Course Content
The structure of DNA - tautomeric conformations of the bases - the conformations of the double helix - the topology of DNA. The structure of the RNA - classes of RNA. DNA organization in the cell - prokaryotic and eukaryotic genomes - structural elements of chromosomes - nucleosome - histones - molecular aspects of chromosomal duplication and segregation. DNA replication in prokaryotes and eukaryotes - bacterial and eukaryotic DNA polymerases. Mutation and repair of DNA. Transcription into bacteria and eukaryotes - RNA polymerases. RNA maturation - splicing - hints of alternative splicing. The genetic code. Protein synthesis in prokaryotes and eukaryotes - classes of RNA involved in translation - ribosome - stages of translation - hints of egolation of gene expression in prokaryotes and eukaryotes. Main molecular biology techniques: electrophoresis of biological macromolecules - hybridization probes - gene cloning - libraries: genomics and DNA - PCR - sequencing.
Textbook Information
1) "Fondamenti di biologia molecolare", Lizabeth A. Allison, Zanichelli editore;; 2) "Genomi 4", T.A. Brown, ed. Edises
Course Planning
| Subjects | Text References | |
|---|---|---|
| 1 | Componenti chimici della cellula: Importanza dei legami deboli e forti nei sistemi biologici | “I principi di biochimica del Lenhinger”, NL Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti di Biologia molecolare”, LA Allison, ed. Zanichelli “Biologia molecolare, principi e tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia molecolare del gene”, Watson JD et |
| 2 | La struttura del DNA e dell’RNA: denaturazione e rinaturazione - struttura secondaria - topologia – le topoisomerasi | “I principi di biochimica del Lenhinger”, NL Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti di Biologia molecolare”, LA Allison, ed. Zanichelli “Biologia molecolare, principi e tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia molecolare del gene”, Watson JD et |
| 3 | Organizzazione del genoma procariotico | “I principi di biochimica del Lenhinger”, NL Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti di Biologia molecolare”, LA Allison, ed. Zanichelli “Biologia molecolare, principi e tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia molecolare del gene”, Watson JD et |
| 4 | Organizzazione dei genomi eucariotici: sequenze uniche e ripetute - esoni ed introni - livelli strutturali della cromatina (dal nucleosoma al cromosoma) e sua regolazione – assemblaggio dei nucleosomi - Duplicazione e segregazione dei cromosomi ( | “I principi di biochimica del Lenhinger”, NL Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti di Biologia molecolare”, LA Allison, ed. Zanichelli “Biologia molecolare, principi e tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia molecolare del gene”, Watson JD et |
| 5 | Replicazione del DNA: le DNA polimerasi - meccanismi della sintesi discontinua del DNA – selezione delle origini - terminazione della replicazione - differenze fra procarioti ed eucarioti | “I principi di biochimica del Lenhinger”, NL Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti di Biologia molecolare”, LA Allison, ed. Zanichelli “Biologia molecolare, principi e tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia molecolare del gene”, Watson JD et |
| 6 | Mutabilità e riparazione: i danni al DNA e i principali meccanismi di riparazione | “I principi di biochimica del Lenhinger”, NL Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti di Biologia molecolare”, LA Allison, ed. Zanichelli “Biologia molecolare, principi e tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia molecolare del gene”, Watson JD et |
| 7 | La trascrizione: le RNA polimerasi – la trascrizione nei procarioti – la trascrizione negli eucarioti - modalità di controllo della trascrizione - trasporto dell’RNA | “I principi di biochimica del Lenhinger”, NL Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti di Biologia molecolare”, LA Allison, ed. Zanichelli “Biologia molecolare, principi e tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia molecolare del gene”, Watson JD et |
| 8 | Lo splicing dell’RNA: la reazione di splicing – lo spliceosoma – lo splicing alternativo | “I principi di biochimica del Lenhinger”, NL Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti di Biologia molecolare”, LA Allison, ed. Zanichelli “Biologia molecolare, principi e tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia molecolare del gene”, Watson JD et |
| 9 | La traduzione: gli RNA messaggeri – gli RNA transfer (struttura e basi modificate) – le amminoacil-tRNA sintetasi – il ribosoma – inizio della traduzione – allungamento – terminazione – i fattori di trascrizione - differenze fra eucarioti e procarioti | “I principi di biochimica del Lenhinger”, NL Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti di Biologia molecolare”, LA Allison, ed. Zanichelli “Biologia molecolare, principi e tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia molecolare del gene”, Watson JD et |
| 10 | Il codice genetico: la degenerazione – l’universalità – mutazioni puntiformi – mutazioni soppressore | “I principi di biochimica del Lenhinger”, NL Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti di Biologia molecolare”, LA Allison, ed. Zanichelli “Biologia molecolare, principi e tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia molecolare del gene”, Watson JD et |
| 11 | Principali meccanismi di regolazione dell’espressione genica nei procarioti e negli eucarioti | “I principi di biochimica del Lenhinger”, NL Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti di Biologia molecolare”, LA Allison, ed. Zanichelli “Biologia molecolare, principi e tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia molecolare del gene”, Watson JD et |
| 12 | Principali tecniche di biologia molecolare | “I principi di biochimica del Lenhinger”, NL Nelson e MM Cox, ed. Zanichelli “Fondamenti di Biologia molecolare”, LA Allison, ed. Zanichelli “Biologia molecolare, principi e tecniche”, MM Cox, ed. Zanichelli “Biologia molecolare del gene”, Watson JD et |