Biologia molecolare e evoluzione dei genomi

Introduzione alla Biologia Molecolare
Struttura e proprietà delle molecole biologiche
DNA
RNA
Proteine
Carboidrati
Lipidi
La replicazione del DNA
Organizzazione primaria, secondaria e di ordine superiore della cromatina. Il nucleosoma: composizione e struttura. Il rimodellamento dei nucleosomi e le modificazioni degli istoni.
Origini di replicazione
Proteine coinvolte nella replicazione
Regolazione della replicazione
Espressione genica
Meccanismi della trascrizione in procarioti: inizio, allungamento e termine.
l'RNA polimerasi batterica. I promotori e la loro struttura. I fattori sigma. La regolazione a livello trascrizionale in procarioti (l'operone Lac). La terminazione della trascrizione rho-dipendente e indipendente.
I meccanismi della trascrizione in eucarioti: RNA polimerasi I, II e III. Il meccanismo trascrizionale operato dalla RNA polimerasi II. La struttura di un promotore eucariotico. L'apparato trascrizionale basale e gli elementi del "core" promoter. Gli attivatori trascrizionali eucariotici: struttura modulare e funzione.
Maturazione dei pre-mRNA: capping, splicing e poliadenilazione. Meccanismo dello splicing dei pre-mRNA nucleari.
La sintesi proteica
Caratteristiche dei ribosomi. Caratteristiche dei tRNA. Attivazione degli amminoacidi. Le aminoacil tRNA sintetasi. Il fenomeno del vacillamento.
Modalità d'inizio della sintesi proteica in procarioti ed eucarioti.
Le tappe della sintesi proteica in procarioti ed eucarioti.
Cenni alle modificazioni post-traduzionali delle proteine.
Bioinformatica:
Basi relative ad analisi di sequenze nucleotidiche e proteiche (basi di dati disponibili, allineamento, filogenesi e filogenesi comparativa); identificazione di primer specifici per amplificazione via PCR; nuove tecnologie di sequenziamento genomico e trascrittomico; assemblaggio genomico; identificazione polimorfismi e riarrangiamenti strutturali; analisi dell'espressione genica via RNA-seq. Basi di analisi di metagenomi.