Laurea Magistrale in Medicina e Chirurgia - sede di Torino

Biochimica e Biologia Molecolare can.C

Biochemistry and Molecular Biology

Anno accademico 2014/2015

Sommario insegnamento

• Obiettivi formativi
• Risultati dell'apprendimento attesi
• Modalità di verifica dell'apprendimento
• Programma
• Testi consigliati e bibliografia
• Note
• Moduli didattici
• Strumenti didattici

Obiettivi formativi

Il corso di Biochimica e Biologia Molecolare persegue i seguenti obiettivi formativi principali, che hanno lo scopo di fornire le basi teoriche per la comprensione qualitativa e quantitativa dei fenomeni fisiologici:
- trasmettere una approfondita conoscenza della struttura e della funzione delle biomolecole, come carboidrati, lipidi, protidi ed acidi nucleici, attraverso la comprensione delle basi biochimiche dell'uso catabolico dei nutrienti e la loro conversione in intermedi ad alto contenuto energetico da utilizzare nei percorsi anabolici;
- comprendere i fondamentali meccanismi coinvolti nella regolazione dell'espressione genica negli eucarioti e il controllo della segnalazione cellulare coinvolta nella crescita, morte, adesione e motilità cellulare, nel contesto delle emergenti potenzialità fornite alla medicina dalle nuove tecnologie biomolecolari e dal progetto genoma;
- apprendere la regolazione del metabolismo ormonale dei percorsi catabolici ed anabolici, così come la base molecolare della trasduzione intracellulare del messaggio ormonale, e la biochimica dei principali organi e tessuti.

Risultati dell'apprendimento attesi

Comprensione dei meccanismi biochimici di base, con particolare attenzione ai meccanismi delle più comuni patologie.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Capacità dello studente di rispondere appropriatamente a domande aperte, in forma orale o scritta.

iscrizione obbligatoria tramite Campusnet

Programma

CHIMICA E BIOCHIMICA STRUTTURALE

Calcoli stechiometrici applicati alle sostanze solide e alle soluzioni. Proprietà colligative delle soluzioni. Velocità ed equilibrio delle reazioni chimiche. Termodinamica chimica. Acidi, basi, sali, equilibrio di reazioni acido-basiche, pH, pK, soluzioni tampone. Ossidazione e riduzione. Decadimento radioattivo. La chimica del carbonio. Alcani. Alcheni. Composti aromatici. Alcoli, fenoli, eteri. Eterocicli. Aldeidi. Chetoni. Acidi carbossilici. Esteri, anidridi, ammidi. Ammine. Tiocomposti. Isomeria ottica. Molecole di interesse biologico: glicidi, lipidi, aminoacidi, proteine, basi puriniche e pirimidiniche, nucleosidi e nucleotidi.

BIOLOGIA MOLECOLARE

• Introduzione: la biologia molecolare e le sue implicazioni in Medicina

• La tecnologia del DNA ricombinante

• enzimi di restrizione
• clonaggio dei geni
• sistemi di ibridazione diretta e inversa, ibridazione in situ
• sequenziamento del DNA con il metodo di Sanger
• La PCR e le sue applicazioni in diagnostica e nell’identificazione degli individui
• analisi dell’espressione genica mediante ibridazione canonica e inversa
• i polimorfismi del DNA (di singolo nucleotide, sequenze ripetute) e i metodi per evidenziarli (DNA fingerprint)
• uso del DNA fingerprint in medicina legale

• Concetti e implicazioni del controllo dell’espressione genica

• La cromatina e il controllo dell’espressione genica negli eucarioti
• Gli attivatori e i repressori trascrizionali
• Coattivatori e corepressori trascrizionali
• Regolazione trascrizionale di programmi complessi: lo sviluppo della Drosophila e la regolazione circadiana.
• Le modificazioni epigenetiche: modificazioni covalenti degli istoni
• Le modificazioni epigenetiche: la metilazione del DNA
• Modificazioni epigenetiche e sviluppo, mod. epig. e reprogramming
• La metilazione del DNA e l’imprinting
• Epigenetica e ambiente
• Mutazioni/modificazioni epigenetiche e patologie ereditarie o acquisite

• Il controllo post-trascrizionale

• Meccanismi che determinano la produzione di varianti alternative a partire dalle stesse unità trascrizionali
• Regolazione spaziale della traduzione
• L’interferenza dell’RNA e i microRNA: funzioni fisiologiche e patologiche

 • Applicazioni della tecnologia del DNA ricombinante:

• I progetti genoma e loro possibili applicazioni in medicina
• Metodiche per la definizione e l’annotazione delle sequenze genomiche
• I profili di espressione genica nella caratterizzazione molecolare delle patologie
• Produzione e uso di proteine ricombinanti come farmaci
• I vaccini a DNA
• Concetti di Terapia Genica

 • I cambiamenti nella sequenza del DNA e l'evoluzione dei genomi

• Effetti molecolari e fenotipici dei principali tipi di mutazione
• I fenomeni di duplicazione e divergenza nell’evoluzione delle specie

• Elementi di Bioinformatica

BIOCHIMICA METABOLICA e BIOCHIMICA SPECIALE

Enzimologia. Vitamine e coenzimi. ATP e composti ad alta energia. Metabolismo: concetti generali.
Glicolisi. Ciclo dell’acido citrico. Trasporto di elettroni e fosforilazione ossidativa. Gluconeogenesi. Catabolismo e sintesi del glicogeno. Il ciclo dei pentoso-fosfati. Catabolismo e sintesi di acidi grassi, corpi chetonici e lipidi complessi. Sintesi di colesterolo, lipoproteine e sali biliari. Catabolismo e sintesi di amminoacidi. Vie di utilizzo dell’ammoniaca. Ciclo dell’urea. Metabolismo dei nucleotidi.
Ubiquitinazione e demolizione di proteine tramite proteasoma Le lipoproteine. L’omeostasi del calcio. Gli ormoni dell’asse ipotalamo-ipofisi. Gli ormoni steroidei. Gli ormoni renali. Gli ormoni tiroidei. L’ equilibrio idrosalino. La digestione. La coagulazione. Sintesi e significato delle specie reattive dell’ossigeno NADPH ossidasi. Ossigenasi, citocromo P450. Metabolismo del ferro.

Il corso integrato di Biochimica e Biologia Molecolare è organizzato in quattro moduli didattici:
1. Chimica e Biochimica Strutturale
2. Biologia Molecolare
3. Biochimica Metabolica
4. Biochimica Speciale

• Alberts, Biologia molecolare della cellula, Zanichelli.
• Nelson-Cox, Lehninger principles of biochemistry.
• Meisenberg-Simmons, Principi di biochimica medica. Minerva Medica
• Mathews-van Holde, Biochemistry.
• Devlin, Textbook of biochemistry.
• Stryer, Biochemistry.

Note

Orario di ricevimento: previo appuntamento via email.

Prof. Marco Piccinini
tel. 011 6705303
fax 011 6705310
e-mail marco.piccinini@unito.it

Prof. Federico Bussolino
tel. 011 9933347
fax 011 9933524
e-mail federico.bussolino@unito.it

Prof. Ferdinando Di Cunto
tel. 011 6706409
fax 011 6706432
e-mail ferdinando.dicunto@unito.it 

Prof. Dario Ghigo
tel. 011 6705849
fax 011 6705845
e-mail dario.ghigo@unito.it

Dott.ssa Elisabetta Aldieri
tel. 011 6705844
fax 011 6705845
e-mail elisabetta.aldieri@unito.it

Dott.ssa Chiara Riganti
tel. 011 6705851
fax 011 6705845
e-mail chiara.riganti@unito.it

Prof.ssa Valeria Poli
tel. 011 6706428
fax 011 6706432
e-mail valeria.poli@unito.it

Moduli didattici

• Biochimica e Biologia Molecolare - Modulo di Biologia Molecolare
• Biochimica Speciale Modulo can.A
• Biochimica Strutturale e Metabolica

• Materiale didattico
• Bacheca appelli
• Vai a Moodle
• Visita i forum