Methods in chemical biology
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
The aim of this course is to illustrate the modern methodologies applied at the chemistry/biology interface to observe, probe or interfere with relevant biological processes. The application of such methodologies to pre-clinical drug discovery will also be discussed.
The course will allow the students to: adapt to the ever-evolving chemistry field, especially in synergy with physics and biology; individually study and critically evaluate frontier research from primary literature; understand how to interfere with complex biological processes via small molecular probes or biorthogonal chemistry; improve their written and oral communication skills by means of individual or group presentation of selected case studies.
The course will allow the students to: adapt to the ever-evolving chemistry field, especially in synergy with physics and biology; individually study and critically evaluate frontier research from primary literature; understand how to interfere with complex biological processes via small molecular probes or biorthogonal chemistry; improve their written and oral communication skills by means of individual or group presentation of selected case studies.
Risultati apprendimento attesi
At the end of the course, successful students will be able to explain how chemical and biophysical methods are used to study the regulation and function of biomolecules and to discuss the use of chemical biology in biomedical research and pre-clinical drug discovery.
In particular, they will be able: 1) to describe the chemical basis of replication, transcription, translation, post-translational modifications (PTMs) and how each of these central processes can be expanded to include new chemical matter; 2) to critically read and evaluate the literature and effectively communicate research in a peer setting; 3) to describe the substance and importance of chemical biology.
In particular, they will be able: 1) to describe the chemical basis of replication, transcription, translation, post-translational modifications (PTMs) and how each of these central processes can be expanded to include new chemical matter; 2) to critically read and evaluate the literature and effectively communicate research in a peer setting; 3) to describe the substance and importance of chemical biology.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
1. Cos'è la chemical biology? Introduzione al corso; il dogma centrale della biologia molecolare; geni e genomi; Legame a idrogeno e interazioni di non legame
2. DNA. Forme, struttura secondaria e terziaria; sintesi chimica e sequenziamento del DNA; operoni, plasmidi e tecnologia del DNA ricombinante; mutagenesi sito-diretta.
3.RNA. Trascrizione genica; controllo trascrizionale; incorporazione di aminoacidi non naturali, espansione del codice genetico.
4. Struttura e funzione delle proteine. Traduzione dell'mRNA; ripiegamento e unfolding delle proteine, proteine chaperon, interazioni proteina-proteina e proteina-ligando. Relazione struttura-attività; directed evolution.
5. RNA non codificanti
6. Modifiche post-traduzionali
7. Chimica bioortogonale. NCL, SPAAC, ecc
8. Glicobiologia. Lo sugar code; proteine che riconoscono carboidrati; riconoscimento del self e non-self; adesione cellulare; array di glicani; glico-coniugati e glicomimetici
9. Imaging. Proteine fluorescenti, fluorofori, sonde fluorogeniche.
10. Trasduzione del segnale. Recettori cellulari, regolazione allosterica, quorum sensing
11. Biomolecole terapeutiche. Anticorpi, coniugati farmaco-anticorpo (ADC), aptameri.
12. Presentazione e discussione di un articolo
2. DNA. Forme, struttura secondaria e terziaria; sintesi chimica e sequenziamento del DNA; operoni, plasmidi e tecnologia del DNA ricombinante; mutagenesi sito-diretta.
3.RNA. Trascrizione genica; controllo trascrizionale; incorporazione di aminoacidi non naturali, espansione del codice genetico.
4. Struttura e funzione delle proteine. Traduzione dell'mRNA; ripiegamento e unfolding delle proteine, proteine chaperon, interazioni proteina-proteina e proteina-ligando. Relazione struttura-attività; directed evolution.
5. RNA non codificanti
6. Modifiche post-traduzionali
7. Chimica bioortogonale. NCL, SPAAC, ecc
8. Glicobiologia. Lo sugar code; proteine che riconoscono carboidrati; riconoscimento del self e non-self; adesione cellulare; array di glicani; glico-coniugati e glicomimetici
9. Imaging. Proteine fluorescenti, fluorofori, sonde fluorogeniche.
10. Trasduzione del segnale. Recettori cellulari, regolazione allosterica, quorum sensing
11. Biomolecole terapeutiche. Anticorpi, coniugati farmaco-anticorpo (ADC), aptameri.
12. Presentazione e discussione di un articolo
CHIM/06 - CHIMICA ORGANICA - CFU: 6
Lezioni: 48 ore
Docente:
Sattin Sara
Turni:
Turno
Docente:
Sattin SaraSiti didattici
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento
Dipartimento di Chimica, via Golgi, 19, Edificio 5, Terzo Piano, corpo B, Stanza 3058B