Didattica - Università degli Studi di Padova

Syllabus

Prerequisiti:	Nozioni di base di Chimica e di Biochimica.
Conoscenze e abilita' da acquisire:	ll Corso di Biologia ha come obiettivi la conoscenza delle proprietà fondamentali degli organismi viventi, della struttura della cellula eucariotica (con particolare attenzione all’organizzazione del nucleo), del flusso dell’informazione genetica (trascrizione, traduzione e loro regolazione), della riparazione, del controllo del ciclo cellulare e degli effetti associati a disregolazioni dei singoli processi.
Modalita' di esame:	La prova di esame sarà una prova scritta consistente in domande a scelta multipla, a risposta breve e descrittive.
Criteri di valutazione:	La valutazione terrà conto delle conoscenze acquisite, dell'esposizione, della terminologia e della capacità di integrazione dei contenuti proposti durante il corso.
Contenuti:	Le caratteristiche della vita. Procarioti ed Eucarioti. I tre domini dei viventi: Batteri, Archea, Eucarioti. Evoluzione degli organismi viventi. La teoria cellulare. Struttura generale ed organizzazione della cellula eucariotice e procariotica; organismi unicellulari e pluricellulari. Evoluzione dei processi biologici. I processi genetici di base. Composizione chimica della cellula. Le macromolecole biologiche. Legami chimici nelle cellule. Struttura generale dei nucleotidi; catene polinucleotidiche. DNA e RNA: caratteristiche generali e funzioni biologiche. Struttura del nucleo e trasporto di molecole dentro e fuori dal nucleo L’involucro nucleare e i pori nucleari. Importine ed esportine e il traffico bidirezionale. Lamina nucleare. Sottocompartimenti nucleari. Caratteristiche e significato del compattamento del DNA negli eucarioti. Composizione della cromatina. Eucromatina ed eterocromatina. Istoni, nucleosomi, cromosomi. Organizzazione del genoma Dimensioni e complessità del genoma procariotico e eucariotico. I Geni. DNA ripetitivo: caratteristiche, localizzazioni e funzioni. Il sequenziamento dei genomi e le sue ricadute sulle nostre conoscenze. Trascrizione Descrizione dei passaggi. Promotore e segnali di inizio e di stop. Modificazioni post-trascrizionali. L’rRNA e i ribosomi Il tRNA e il codice genetico Traduzione Meccanismo generale e fasi: i fattori coinvolti. Meccanismi di controllo di qualità. Ricodifica traduzionale. Bilancio energetico della sintesi proteica. Il corretto ripiegamento delle proteine neo-sintetizzate. Modificazioni post-traduzionali. La degradazione delle proteine: ubiquitina e proteasoma. Replicazione Il modello semiconservativo. Proteine implicate nella replicazione. DNA polimerasi: tipi, caratteristiche e funzioni nei procarioti e negli eucarioti. Fedeltà della replicazione e meccanismi di correzione degli errori. Origini e unità di replicazione. Replicazione dei telomeri e telomerasi. Riparazione Relazione fra danno al DNA e mutazione. Tipi di alterazioni del DNA. Sistemi di riparazione. Effetti cellulari della riparazione esente da errore, con errore e della mancata riparazione. Importanza della struttura del DNA in relazione alla riparazione. Ricombinazione Ricombinazione generale e ricombinazione sito-specifica. Significato nell’evoluzione delle proteine. Ricombinazione somatica e origine degli anticorpi. Elementi genetici mobili Trasposoni. Retrotrasposoni. Elementi trasponibili nell’uomo. Origine e significato dei diversi tipi di elementi genetici mobili. Virus Struttura generale dei virus e tipi di genoma virale. Virus batterici o batteriofagi. Virus animali. Retrovirus. Viroidi e prioni Il ciclo cellulare e i processi di divisione cellulare Fasi del ciclo cellulare. Principali punti di controllo. Sistema di controllo: cicline e Cdk. Differenze e similarità tra lieviti e vertebrati. L’apoptosi: via estrinseca e via intrinseca. Divisione nucleare e divisione citoplasmatica. Caratteristiche peculiari delle cellule durante la fase M. I tumori: oncogeni e proto-oncogeni. Meiosi e riproduzione Cellule aploidi e diploidi. Cicli vitali. Caratteristiche della meiosi: appaiamento fra cromosomi omologhi, ricombinazione. Il processo di divisione meiotica. Formazione dei chiasmi e loro significato. Meccanismi del riassortimento durante la meiosi. Confronto fra mitosi e meiosi. Approfondimenti biomedici: patologie della lamina nucleare, difetti di editing del RNA e della traduzione, patologie del rimodernamento della cromatina, dell'imprinting del DNA e della riparazione.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento:	Il corso si svolgerà con lezioni frontali. Non sono previste attività di laboratorio, ma verrano erogate durante il corso delle lezioni teorico-pratiche su argomenti inerenti il corso stesso. La presentazione dei contenuti sarà fatta in chiave interpretativa oltre che descrittiva. Si farà riferimento ad alcuni esperimenti fondamentali della biologia e all’interpretazione dei dati sperimentali ottenuti. I dati biologici presentati saranno sempre messi in relazione ai mezzi di indagine utilizzati. Verranno utilizzate animazioni sui principali fenomeni biologici.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio:	Agli studenti saranno indicati testi su cui svolgere il proprio studio, testi da consultare anche nelle biblioteche universitarie e eventuali articoli scientifici di interesse.
Testi di riferimento:	Karp, Gerald, Biologia cellulare e molecolare. Napoli: EdiSES, 2021. Alberts, Bruce et al.,, Biologia molecolare della cellula. Bologna: Zanichelli, 2016. Ginelli, Enrico, Malcovati, Massimo, Asselta Rosanna, Molecole, cellule ed organismi.. Napoli: Edises, 2016.