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Modulo di Genetica di Biologia Generale

Laurea triennale Scienze Naturali

Informazioni generali sul corso.

Attenzione: leggere attentamente quanto segue.

 

MODALITA’ DI ESAME E RISULTATI DELLE PROVE SCRITTE.

 

 

 

 

1) Libri di testo consigliati:

"Genetica. Principi di analisi formale", by Anthony Griffiths (Zanichelli)

 Eserciziario di Genetica con guida alla soluzione. Daniela Ghisotti, Luca Ferrari. Ed. Piccin.

 

 

 

 

 

2) Tipologia di lezioni:

Le lezioni sono di tipo frontale (5 CFU = 40h).  1 CFU (=12 ore) prevede esercitazioni su problemi di genetica formale.

 

 

3) Altro materiale utile:

Diapositive e video-registrazioni delle lezioni

 

 

4) Il programma del corso:

In questo sito e nel sito universitario (e-learning)

Per gli studenti degli anni precedenti al 2019-2020:

il presente programma di esame risulta in continuità con il programma dei corsi tenuti dal Prof. Barale e dal Prof. Giovannoni. Tuttavia, si prega di prenderne accurata visione per essere consapevoli e preparati sugli aggiornamenti apportati. 

 

5) I ricevimenti:

Non esiste un orario specifico di ricevimento. Occorre prenotare un appuntamento col docente all'indirizzo: stefano.landi@unipi.it

ATTENZIONE:

Per le comunicazioni con i docenti è obbligatorio utilizzare la propria e-mail istituzionale (@studenti.unipi.it). Le altre e-mails personali (tipo “@gmail.com”) sono filtrate dal sistema anti-spam e non riceveranno risposta.

 

 

 

 

6) L'esame quando sarà possibile in presenza:

E' prevista una prova scritta della durata di 3 ore congiuntamente con il modulo di Citologia (Prof. Onorati). Si consiglia di dedicare circa 1.5h alla parte di Citologia e 1.5h a quella di Genetica  per svolgere compiutamente l’esame nel suo insieme.

Per la parte di Genetica è data facoltà di sostenere anche una prova orale (facoltativa, su appuntamento). Questa fornisce la possibilità di perfezionare la propria valutazione dello scritto fino ad un massimo di 1 punto A SALIRE, qualora la prova orale sia sostanzialmente migliore dello scritto, o A SCENDERE (qualora si evidenzino ulteriori lacune non emerse nello scritto).

 

 Esame a distanza:

Fino a diversa disposizione attualmente si effettuano prove scritte a distanza che hanno la funzione di pre-screening per verificare i requisiti minimi di ammissibilità, a cui segue una prova orale obbligatoria.

Fino agli appelli di Giugno, per gli studenti degli anni passati,  gli esami di Genetica e Citologia sono tenuti separatamente con scritti e orali effettuati in date indipendenti.

Il sistema congiunto inizia con gli appelli degli studenti frequentanti l’a.a. 2020-2021. A decorrere dagli appelli di Giugno le due materie saranno verificate sempre nella stessa prova scritta. Gli orali potranno avere date disgiunte.

Segui questo link per I RISULTATI DELLE PROVE SCRITTE E LA DATA DI VERBALIZZAZIONE.

PER VISIONARE LE PROVE SCRITTE OCCORRE RICHIEDERE appuntamento inviando una posta elettronica

7) Consigli:

Alla prova scritta in presenza ci si presenta con

1) FOGLIO PROTOCOLLO

2) CALCOLATRICE,

3) DOCUMENTO DI IDENTITA',

4) PENNA (BLU O NERA).

 

NON VERRANNO CORRETTI gli scritti compilati con:

- penne rosse

- lapis

- sbianchetto

La consegna forzata della prova scritta al punto in cui essa si trova scatta nel momento in cui si e' sorpresi a copiare da compagno o da appunti o tramite utilizzo di altri mezzi di comunicazione.

 

8) Domande frequenti o di interesse generale ricevute tramite e-mail:

Seguire questo link: le FAQ (frequently asked questions) del corso.

 

 

 

 

Programma in svolgimento nell’anno 2022-2023

 

 

Data

 

Aula

Orario

Ore

Ore cumulative

Argomento

Recordings

Slides

Riferimenti sul testo 

1

16/02/2023

Gi

Polo San Rossore

Aula C

15.30-17.30

2

2

Introduzione al corso.

Pillole di statistica. Il calcolo delle probabilita’ e il test del chi-quadro.

Introduzione a Mendel. La vita di Mendel.

Le accortezze sperimentali, il disegno dello studio. Metodo scientifico. Il lavoro di Mendel: la prima legge (la dominanza).

Riepilogo dei 7 fenotipi analizzati da Mendel. Gli esperimenti di Mendel che producono la seconda legge. Segregazione 3(2:1):1.

Il quadrato di Punnet.  Il test-cross.  Enunciazione della seconda legge di Mendel (segregazione allelica).

Qui lezione 1 registrata

Qui Slides_1 e  Slides_2 scaricabili

 

2

20/02/2023

Lu

Polo San Rossore

Aula A

09.00-11.00

2

4

Riepilogo delle prime due leggi di Mendel.

Applicazione del test del chi quadro al test cross.

Analisi di alberi genealogici per i tratti mendeliano semplici. Esempio di carattere “autosomico recessivo”. Probabilita’ di generare figli con tratti recessivi.

Qui lezione 2 registrata

 

 

3

23/02/2023

Gi

Polo San Rossore

Aula C

15.30-17.30

2

6

Esempi di condizioni genetiche autosomiche recessive nell’uomo: la fibrosi cistica, l’albinismo, la fenilchetonuria.

Analisi di alberi genealogici per i tratti mendeliani “autosomici dominanti”. Esempio del nanismo acondroplastico, del piebaldismo, della brachidattilia, dell’esadattlia e della sindrome di Marfan. Complicanza all’eredità Mendeliana semplice: penetranza incompleta, espressività variabile, penetranza ed espressività variabili (esempi del manto degli animali, della neurofibromatosi, del rene policistico). Penetranza variabile con l’età (esempio della Córea di Huntington).

Riepilogo della seconda legge di Mendel: applicazione del test del chi-quadrato alla progenie di F2 con le attese di 1/4 linea pura recessiva, 1/4 linea pura dominante, ½ eterozigoti.

Specificare come si calcolano i gradi di libertà nel caso della seconda legge di Mendel.

 

Terza legge di Mendel. Segregazione indipendente di due caratteri. Calcolo matematico delle attese nella F2 prodotta dai diibridi di F1 e rappresentazione grafica mediante quadrato di Punnett.

Qui lezione 3 registrata

 

 

4

27/02/2023

Lu

Polo San Rossore

Aula A

09.00-11.00

2

8

 

 

 

 

5

02/03/2023

Gi

Polo San Rossore

Aula C

15.30-17.30

2

10

 

 

 

 

6

06/03/2023

Lu

Polo San Rossore

Aula A

09.00-11.00

2

12

 

 

 

 

7

09/03/2023

Gi

Polo San Rossore

Aula C

15.30-17.30

2

14

 

 

 

 

8

13/03/2023

Lu

Polo San Rossore

Aula A

09.00-11.00

2

16

 

 

 

 

9

16/03/2023

Gi

Polo San Rossore

Aula C

15.30-17.30

2

18

 

 

 

 

10

20/03/2023

Lu

Polo San Rossore

Aula A

09.00-11.00

2

20

 

 

 

 

11

23/03/2023

Gi

Polo San Rossore

Aula C

 

15.30-17.30

2

22

 

 

 

 

12

27/03/2023

Lu

Polo San Rossore

Aula A

09.00-11.00

2

24

 

 

 

 

13

30/03/2023

Gi

Polo San Rossore

Aula C

15.30-17.30

2

26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sospensione didattica e vacanze pasquali

 

 

 

14

17/04/2023

Lu

Polo San Rossore

Aula A

09.00-11.00

2

28

 

 

 

 

15

20/04/2023

Gi

Polo San Rossore

Aula C

15.30-17.30

2

30

 

 

 

 

 

24/04/2023

Lu

 

 

 

 

Ponte del 25 Aprile

 

 

 

16

27/04/2023

Gi

Polo San Rossore

Aula C

15.30-17.30

2

32

 

 

 

 

 

01/05/2023

Lu

 

 

 

 

Festa dei lavoratori

 

 

 

17

04/05/2023

Gi

Polo San Rossore

Aula C

15.30-17.30

2

34

 

 

 

 

18

08/05/2023

Lu

Polo San Rossore

Aula A

09.00-11.00

2

36

 

 

 

 

19

11/05/2023

Gi

Polo San Rossore

Aula C

15.30-17.30

2

38

 

 

 

 

20

15/05/2023

Lu

Polo San Rossore

Aula A

09.00-11.00

2

40

Esercitazioni (esercizi)

 

 

 

21

18/05/2023

Gi

Polo San Rossore

Aula C

15.30-17.30

2

42

Esercitazioni (esercizi)

 

 

 

22

22/05/2023

Lu

Polo San Rossore

Aula A

09.00-11.00

2

44

Esercitazioni (esercizi)

 

 

 

23

25/05/2023

Gi

Polo San Rossore

Aula C

 

15.30-17.30

2

46

Esercitazioni (esercizi)

 

 

 

24

29/05/2023

Lu

Polo San Rossore

Aula A

 

09.00-11.00

2

48

Esercitazioni (esercizi)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Programma svolto nell’anno 2021-2022

 

 

Data

 

Aula

Orario

Ore

Ore cumulative

Argomento

Recordings

Diapositive

Riferimenti sul testo 

1

14/02/2022

Lu

Polo San Rossore

Aula A

+

Aula Virtuale.

10.30-12

2

2

Presentazione del corso. Libro di testo consigliato e sito web. Test del chi-quadro per analizzare statisticamente la differenza tra i dati “osservati” rispetto a quelli attesi definiti da una precisa ipotesi. Mendel. Autoimpollinazione. Sette caratteri per i piselli. Dominanza, recessivita’. Prima legge di Mendel.

.Lez 1.

Diapositive 1 .

Diapositive 2 .

Capitolo 2 del Griffiths

2

17/02/2022

Gi

Polo San Rossore

Aula A

+

Aula Virtuale.

8.45-10.15

2

4

Test del Chi-quadrato nell’interpretazione dei dati di segregazione Mendeliana a singolo gene (II legge).

Analisi della modalita’ di trasmissione mendeliana negli alberi genealogici.

.Lez 2.

 

 

3

21/02/2022

Lu

Polo San Rossore

Aula A

+

Aula Virtuale.

10.30-12

2

6

Prima legge di Mendel (la dominanza), seconda legge di Mendel (segregazione degli alleli di un gene) e relativi esercizi.

.Lez 3.

 

Capitoli 2 e 3 del Griffiths

4

24/02/2022

Gi

Polo San Rossore

Aula A

+

Aula Virtuale.

8.45-10.15

2

8

Esercizi sulle leggi di Mendel.

Terza legge di Mendel (segregazione indipendente degli alleli di piu’ geni)

.Lez 4.

 

 

5

28/02/2022

Lu

Polo San Rossore

Aula A

+

Aula Virtuale.

10.30-12

2

10

Ancora esercizi sulle leggi di Mendel e sugli alberi genealogici.

 

La virescenza degli ibridi, e la possibilita’ di creare linee pure.

.Lez 5.

 

 

6

03/03/2022

Gi

Polo San Rossore

Aula A

+

Aula Virtuale.

8.45-10.15

2

12

Il DNA. La scoperta della trasformazione (Griffith). L'esperimento di Hershey-Chase. La struttura del DNA. La regola di Chargaff. La doppia elica. La struttura del DNA.

.Lez 6.

Diapositive 3

 Capitolo 7 del Griffiths

7

07/03/2022

Lu

Polo San Rossore

Aula A

+

Aula Virtuale.

10.30-12

2

14

Gli esperimenti di Cairns. La bolla di replicazione.

La reazione chimica della DNA polimerasi. La sintesi del DNA. Leading e Lagging strands. La tautomerizzazione delle basi. L’attivita’ proof-reading della DNA polimerasi.

.Lez 7.

Diapositive 4

 

8

10/03/2022

Gi

Polo San Rossore

Aula A

+

Aula Virtuale.

8.45-10.15

2

16

 Il replisoma. Le DNA topoisomerasi. Le origini di replicazione. I telomeri e la telomerasi. Relazione tra telomeri, cancro e invecchiamento. I livelli di organizzazione del DNA nel cromosoma. Il nucleosoma. La fibra cromatinica.

.Lez 8.

 

9

14/03/2022

Lu

Polo San Rossore

Aula A

+

Aula Virtuale.

10.30-12

2

18

La replicazione semiconservativa. Gli esperimenti di Meselson-Stahl.

Il ciclo cellulare. La mitosi e la meiosi. Confronto, similarita’ e differenze. Gli stadi della profase della meiosi I.

.Lez 9.

 Capitolo 2 del Griffiths

10

17/03/2022

Gi

Polo San Rossore

Aula A

+

Aula Virtuale.

8.45-10.15

2

20

Morgan e la teoria cromosomica dell’eredita’.

Saper concettualizzare i cromosomi, la cromatina, i loci genici e gli alleli nelle varie fasi del ciclo mitotico o meiotico.

Una visione d’insieme del genoma umano.

Descrizione del cariotipo umano. Cromosomi metafasici, bandeggio, classificazione. Autosomi e cromosomi sessuali.

.Lez 10.

 

 

11

21/03/2022

Lu

Polo San Rossore

Aula A

+

Aula Virtuale.

10.30-12

2

22

Teoria cromosomica dell’eredita’ e ricombinazione omologa meiotica: formazione dei chiasmi, l’intermedio di Holliday, la scoperta del DNA eteroduplex negli Ascomiceti.

Teoria cromosomica dell’eredita’: i cromosomi sessuali e gli autosomi. Determinazione del sesso nei mammiferi e in Drosophila melanogaster. Il cromosoma Y umano: emizigosi e la regione pseudoautosomica.

L'eredita' legata al sesso.

Tipi di eredita'. Osservazione degli alberi genealogici per tratti autosomici recessivi o dominanti. Esempi di condizioni legate ad alleli recessivi o dominanti.

I tratti legati all'X, esempio di progenie attesa (occhio bianco di Drosophila). Non reciprocita’ degli incroci white-♀x♂ e white-♂x♀.

La Lyonizzazione dell'X (inattivazione). Eredita' dominante legata all'X

.Lez 11.

Diapositive 5

 

13

28/03/2022

Lu

Polo San Rossore

Aula A

+

Aula Virtuale.

10.30-12

2

24

Eredita’ legata all’Y. Esercizi sull’eredita’ legata al sesso. Penetranza ed espressivita’.

Alberi evolutivi sfruttando il genoma mitocondriale (eredita’ matrilineare) o l cromosoma-Y (eredita’ patrilineare). La definizione di aplotipo. Geogenetica e migrazioni di Homo sapiens.

Eredita’ citoplasmatica. Eteroplasmia. Piante con mutazioni del DNA cloroplastico (Mirabilis jalapas) e malattie umane legate a mutazioni del DNA mitocondriale. Esercizi sull’eredita’ matrilineare.

 

.Lez 13.

 

 

14

31/03/2022

Gi

Polo San Rossore

Aula A

+

Aula Virtuale.

8.45-10.15

2

26

Mutazioni cromosomiche.

Le euploidie. La monoploidia e i casi di triploidie, tetraploidie, esaploidie. Autotetraploidizzazione mitotica naturale (esempio di Raphanobrassica) o indotta da colchicina. Triplodi da gametogenesi con non-disgiunzione o da incroci con tetraploidi e diploidi. Esempio del grano (allo-esaploide). Sterilità dei triploidi, segregazione dei cromosomi meiotici alla prima divisione meiotica in un triploide. Esempi di triplodi. La triploidia nell’uomo. Le aneuploidie. Esempi nell’uomo. Sindromi legate a aneuploidie dei cromosomi sessuali.  Monosomie/trisomie. Sindrome di Turner XO, Sindrome di Klinefelter XXY, Cariotipi XXX e XYY.

.Lez 14.

Diapositive 6.

 

15

24/03/2022 +

04/04/2022

Lu

Polo San Rossore

Aula A

+

Aula Virtuale.

10.30-12

4

30

Origine delle aneuploidie umane. I fenotipi correlati alle aneuploidie dei cromosomi sessuali. Trisomie degli autosomi nell’uomo: trisomia 21, 13, 18. Analisi di nuclei interfasici mediante Fluorescent In Situ Hybridization (FISH).

Struttura dei cromosomi. Alterazioni cromosomiche di tipo strutturale.

Morfologia dei cromosomi. Cariotipo umano. Bandeggio G e bandeggio Q. 

Crossing-over ineguale. Delezioni interstiziali e duplicazioni in tandem. Monosomie parziali dovute a delezioni interstiziali. Esempio della Sindrome del Cri-du-chat.

Meccanismo di formazione delle delezioni interstiziali intracromosomiche e microduplicazioni in tandem di segmenti cromosomici (trisomie parziali) in seguito ad errato appaiamento dei cromosomi alla meiosi: crossing-over ineguale.

Esempi di parziali monosomie/trisomie parziali. Sindrome di Williams.

Inversioni cromosomiche pericentriche e paracentriche. Effetti sul fenotipo. Trasmissibilità delle inversioni. L’appaiamento di cromosomi omologhi con inversione alla meiosi.

Traslocazioni cromosomiche bilanciate e non bilanciate. Effetto sul fenotipo. Trasmissibilità delle traslocazioni. L’appaiamento dei cromosomi omologhi con traslocazione bilanciata. Effetti delle mutazioni cromosomiche alla meiosi.

Fusione robertsoniana ed effetti alla meiosi. Cariotipo responsabile della sindrome di Down con fusione 14-21.

Evoluzione dei genomi in base al cross-over ineguale (duplicazioni e famiglie geniche, esempio dei loci globinici).

Evoluzione dei genomi per duplicazione di interi genomi.

 

Le aberrazioni cromosomiche della linea somatica. Delezioni interstiziali, frammenti acentrici, traslocazioni bilanciate e non bilanciate tra cromosomi omolghi e non omologhi, inversioni para e peri centriche. Mutazioni cromosomiche e irraggiamento con radiazioni ionizzanti. Aberrazioni cromosomiche “instabili” (dicentrici e rings). 

Effetto di posizione: Muller e l’occhio variegato di Drosophila m.. Riarrangiamenti somatici e cancro. Esempio di traslocazioni cromosomiche oncogenetiche: linfoma di Burkitt e leucemia mieloide cronica.

Riassunto delle incidenze di anomalie cromosomiche nella linea germinale.

.Lez 12_15a. + . Lez 12_15b.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Interruzione Pasquale dell’attivita’ didattica

 

 

 

16

21/04/2022

Gi

Polo San Rossore

Aula A

+

Aula Virtuale.

8.45-10.15

2

32

Morgan e la teoria cromosomica dell’eredita’. Conciliare la legge di Mendel con le osservazioni di “Coupling”. Associazione (linkage) genetica. Uso del test-cross per svelare gli individui originati da gameti con combinazioni “parentali” o “ricombinanti”.

Differenza nella segregazione (alla F2) di due loci quando sono indipendenti o quando sono “in linkage” (associati). Test del chi-quadro per indicare associazione o indipendenza.

Fase gametica, aplotipo, alleli in “cis” e alleli in “trans” (o in “repulsione”).

Chiasmi e crossing-over. Definizione di unita’ di mappa genetica. Unita’ di mappa genetica: centiMorgan, o percentuale di ricombinazione. Relazione tra distanza genetica e distanza fisica nel genoma umano.

Calcolo della distanza di mappa genetica tra due loci. Mappatura dei cromosomici eucarioti tramite la ricombinazione: mappatura a due loci concatenati. Esercizi sulla mappatura a due loci. Predire la progenie attesa incrociando due diibridi con loci a distanza di mappa 30cM.

.Lez 16.

. Diapositive 7.

 

17

28/04/2022

Gi

Polo San Rossore

Aula A

+

Aula Virtuale.

10.30-12

2

34

L’incrocio a tre punti (tre loci concatenati). Stabilire l’ordine e la distanza di mappa genetica di loci in linkage. Esempi e problemi dimostrativi.

.Lez 17.

 

 

18

02/05/2022

Lu

Polo San Rossore

Aula A

+

Aula Virtuale.

8.45-10.15

2

36

L’incrocio a tre punti (tre loci concatenati). Ancora esempi e problemi dimostrativi.

.Lez 18.

 

 

19

05/05/2022

Gi

Polo San Rossore

Aula A

+

Aula Virtuale.

8.45-10.15

2

38

L’RNA. Gli esperimenti pulse/chase di Volkin-Astrachan. 

Differenze tra RNA e DNA. Il dogma centrale della biologia. RNA messaggero e RNA funzionali (miRNA, siRNA, piRNA, snRNA, rRNA, tRNA, lncRNA).

La trascrizione. La reazione di polimerizzazione dell’RNA. Il filamento stampo. Il filamento codificante.

Trascrizione nei procarioti. Fasi di inizio, allungamento e terminazione intrinseca o Rho-dipendente. Il promotore procariota. Le regioni 5’UTR e 3’UTR. La trascrizione eucariota. Differenze tra procarioti e eucarioti. Inizio della trascrizione e promotore negli eucarioti. I fattori di trascrizione. Il complesso di pre-inizio. Le sequenze cis-acting. Gli enhancers.

.Lez 19.

Diapositive 3

Gli elementi essenziali possono essere ritrovati nei capitol 12 pag 481-485 e 14.2-14.3 del “Karp”, “Biologia cellulare e molecolare” Ed. Edises.

Circa l’RNA:

capitolo 8 del Griffiths

Capitolo 8 del Griffiths.

Le sequenze “cis-acting” e gli “enhancers” possono essere

studiati al capitolo 12, pagine 445-447.

Capitolo 8 del Griffiths.

Link utile:

Esempi accessori

di mutanti nelle sequenze importanti per la trascrizione, splicing, traduzione (capitoli 8 e 9)

20

11/05/2022

Me

Polo San Rossore

Aula A

+

Aula Virtuale.

08.30-12

2

40

Riepilogo degli ultimi argomenti. La maturazione dell’RNA messaggero. 5’ Capping. Lo splicing. Lo spliceosoma. Esempi accessori di mutanti nelle sequenze importanti per la trascrizione. La meccanica dello splicing. Lo splicing alternativo (isoforme degli mRNA). Esempi di competizione tra siti di splicing e splicing aberrante. Sequenze ESS, ISS, ESE, ISE. Introni di classe 1. Esempi accessori di patologie legate a mutazioni nelle sequenze implicate nello splicing o nella sua regolazione.

Terminazione della trascrizione, poliadenilazione.

.Lez 20.

 

 

21

12/05/2022

Gi

Polo San Rossore

Aula A

+

Aula Virtuale.

8.45-10.15

2

42

La regolazione dell’espressione genica nei procarioti. Jacob-Monod: la regolazione dell’operone lac di E. coli.

.Lez 21.

.Diapositive 10.

Capitolo 11 del Griffiths

(limitatamente all’operone lattosio, arabinosio e triptofano)

22

16/05/2022

Lu

Polo San Rossore

Aula A

+

Aula Virtuale.

10.30-12

2

44

Mutanti dell’operone lac.

Le mutazioni sulle sequenze palindromiche.

Le mutazioni polari.

Logica dell’operone lac.

Repressione da catabolita.

Esercizi sui diploidi parziali con le svariate configurazioni di mutanti.

Regolazione dell’operone Arabinosio.

L’operone triptofano e la regolazione per attenuazione.

 

Traduzione e sintesi proteica. Il dogma centrale. Aminoacidi, polipeptidi e proteine. Il legame peptidico. Struttera primaria, secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine.

Alla scoperta della relazione tra geni e proteine.

Gli esperimenti di Beadle & Tatum in Neurospora crassa: Stati diploidi e stati aploidi e l’ipotesi “un gene= un enzima”. La complementazione genica.

.Lez 22.

 Diapositive 4 

Capitolo 9 del Griffiths.

Link utile: l’esperimento di Beadle e Tatum

23

19/05/2022

Gi

Polo San Rossore

Aula A

+

Aula Virtuale.

8.45-10.15

2

46

Gli esperimenti di Yanofski: la collinearita’ tra sequenza di DNA e sequenza aminoacidica. Gli esperimenti di Brenner. Prove dirette e indirette che il codice e’ basato su “triplette” (i codoni).

Polinucleotidi e mRNA sintetico. La decodifica del codice genetico.  La struttura degli aminoacidi. I mutanti “amber” di fago T4 e i codoni di stop. Il tRNA adattatore, gli anti-codoni. L’aminoacil-tRNA-sintetasi. La degenerazione del codice genetico. tRNA isoaccettori e vacillamento della terza base. Codone e anticodone. Struttura del ribosoma. Gli rRNA quali ribozimi. La sintesi proteica nei siti E, P, A ribosomali. Antibiotici e sintesi proteica.

Le fasi di inizio della traduzione nei procarioti: sequenza di Shine-Dalgarno. Inizio negli eucarioti: cap-recognition e sequenze IRES.

.Lez 23.

Capitoli 2 e 3 del Griffiths

24

23/05/2022

Lu

Polo San Rossore

Aula A

+

Aula Virtuale.

10.30-12

2

48

La traduzione: allungamento della catena polipeptidica e terminazione. Elongation Factor EF-Tu, complesso ternario. Elongation Factor-G, siti E P A del ribosoma. Terminazione, stop codon, RF1, RF2.

 

Mutazioni non-senso e mutanti amber, “soppressori” delle mutazioni non-senso (tRNA soppressori).

Mutazioni missenso (conservative e non conservative).  Mutazioni ins/del in frame o con frameshift. Mutazioni “read-through”. Mutazioni silenti, mutazioni sinonime. Mutazioni sinonime. Transizioni, transversioni.

 

Emoglobinopatie e fibrosi cistica.

Il ripiegamento delle proteine e le modifiche post-traduzionali delle proteine. Le ciaperonine, i segnali di veicolazione nel reticolo endoplasmatico liscio o i fattori di localizzazione nucleare, la fosforilazione, la poli-ubiquitinazione.

 

.Lez 24.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DEMO esame

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Programma svolto nell’anno 2020-2021

 

 

 

Ore cumulative

Argomento

Riferimenti sul testo 

1

2

Presentazione del corso. Libro di testo consigliato e sito web. Il DNA. La scoperta della trasformazione (Griffith). L'esperimento di Hershey-Chase. La struttura del DNA. La regola di Chargaff. La doppia elica. La struttura del DNA. La replicazione semiconservative. Gli esperimenti di Meselson-Stahl.

Capitolo 7 del Griffiths

2

4

Gli esperimenti di Cairns. La bolla di replicazione.

La reazione chimica della DNA polimerasi. La sintesi del DNA. Leading e Lagging strands. La tautomerizzazione delle basi. L’attivita’ proof-reading della DNA polimerasi.

 Capitolo 7 del Griffiths

3

6

Il replisoma. Le DNA topoisomerasi. Le origini di replicazione. I telomeri e la telomerasi. Relazione tra telomeri, cancro e invecchiamento.

Gli elementi essenziali possono essere ritrovati nei capitol 12 pag 481-485 e 14.2-14.3 del “Karp”, “Biologia cellulare e molecolare” Ed. Edises.

Circa l’RNA:

capitolo 8 del Griffiths

4

8

I livelli di organizzazione del DNA nel cromosoma. Il nucleosoma. La fibra cromatinica. Il ciclo cellulare.

 

5

10

La mitosi e la meiosi. Confronto, similarita’ e differenze. Gli stadi della profase della meiosi I.

L’RNA. Gli esperimenti pulse/chase di Volkin-Astrachan. 

6

12

Differenze tra RNA e DNA. Il dogma centrale della biologia. RNA messaggero e RNA funzionali (miRNA, siRNA, piRNA, snRNA, rRNA, tRNA, lncRNA).

La trascrizione. La reazione di polimerizzazione dell’RNA. Il filamento stampo. Il filamento codificante.

Trascrizione nei procarioti. Fasi di inizio, allungamento e terminazione intrinseca o Rho-dipendente. Il promotore procariota. Le regioni 5’UTR e 3’UTR. La trascrizione eucariota. Differenze tra procarioti e eucarioti. Inizio della trascrizione e promotore negli eucarioti. I fattori di trascrizione. Il complesso di pre-inizio. Le sequenze cis-acting. Gli enhancers.

Capitolo 8 del Griffiths.

Le sequenze “cis-acting” e gli “enhancers” possono essere

studiati al capitolo 12, pagine 445-447.

7

14

Riepilogo degli ultimi argomenti. La maturazione dell’RNA messaggero. 5’ Capping. Lo splicing. Lo spliceosoma. Esempi accessori di mutanti nelle sequenze importanti per la trascrizione.

Capitolo 8 del Griffiths.

Link utile:

Esempi accessori

di mutanti nelle sequenze importanti per la trascrizione, splicing, traduzione (capitoli 8 e 9)

8

16

La meccanica dello splicing. Lo splicing alternativo (isoforme degli mRNA). Esempi di competizione tra siti di splicing e splicing aberrante. Sequenze ESS, ISS, ESE, ISE. Introni di classe 1. Esempi accessori di patologie legate a mutazioni nelle sequenze implicate nello splicing o nella sua regolazione.

Terminazione della trascrizione, poliadenilazione.

 

9

18

Traduzione e sintesi proteica. Il dogma centrale. Aminoacidi, polipeptidi e proteine. Il legame peptidico. Struttera primaria, secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine.

10

20

Alla scoperta della relazione tra geni e proteine.

Gli esperimenti di Beadle & Tatum in Neurospora crassa: Stati diploidi e stati aploidi e l’ipotesi “un gene= un enzima”. La complementazione genica.

Gli esperimenti di Yanofski: la collinearita’ tra sequenza di DNA e sequenza aminoacidica. Gli esperimenti di Brenner. Prove dirette e indirette che il codice e’ basato su “triplette” (i codoni).

Capitolo 9 del Griffiths.

Link utile: l’esperimento di Beadle e Tatum 

11

22

Polinucleotidi e mRNA sintetico. La decodifica del codice genetico.  La struttura degli aminoacidi. I mutanti “amber” di fago T4 e i codoni di stop. Il tRNA adattatore, gli anti-codoni. L’aminoacil-tRNA-sintetasi. La degenerazione del codice genetico. Struttura del ribosoma. Gli rRNA quali ribozimi. La sintesi proteica nei siti E, P, A ribosomali. Antibiotici e sintesi proteica. Inizio della traduzione nei procarioti: sequenza di Shine-Dalgarno. Inizio negli eucarioti: cap-recognition e sequenze IRES. La traduzione: allungamento della catena polipeptidica e terminazione. Le mutazioni “soppressore” del fago mutante “amber” in E. coli.

Capitolo 9 del Griffiths.

12

24

Riepilogo dell’allungamento della catena polipeptidica in traduzione. tRNA isoaccettori, tRNA soppressore.

Esempi di mutazioni nella coding sequence (CDS). Mutazioni missenso, non-senso, silenti, e frame-shift (in frame e non). Emoglobinopatie e fibrosi cistica.

Il ripiegamento delle proteine e le modifiche post-traduzionali delle proteine. Le ciaperonine, i segnali di veicolazione nel reticolo endoplasmatico liscio o i fattori di localizzazione nucleare, la fosforilazione, la poli-ubiquitinazione.

- - - - - - - - - - - - -- - - - - - - -

 Capitolo 9 del Griffiths.

13

26

Mendel. Autoimpollinazione. Sette caratteri per i piselli. Dominanza, recessivita’.

Capitolo 9 del Griffiths

14

28

Prima legge di Mendel. Test del chi-quadro per analizzare statisticamente la differenza tra i dati “osservati” rispetto a quelli attesi definiti da una precisa ipotesi.

Capitolo 9 del Griffiths

15

30

Prima legge di Mendel e relativi esercizi.

Capitoli 2 e 3 del Griffiths

16

32

Esercizi sulle leggi di Mendel.

L'eredita' legata al sesso.

Tipi di eredita'. Osservazione degli alberi genealogici per tratti autosomici recessivi o dominanti. Esempi di condizioni legate ad alleli recessivi o dominanti.

I tratti legati all'X, esempio di progenie attesa (occhio bianco di Drosophila). Non reciprocita’ degli incroci MxF e FxM.

La determinazione del sesso. Il cromosoma Y. Emizigosi, regione pseudoautosomica.

Capitoli 2 e 3 del Griffiths

17

34

La Lyonizzazione dell'X, Eredita' dominante legata all'X e legata all’Y. Esercizi.

Seconda legge di Mendel. Rapporto di segregazione 9:3:3:1 nei diibridi.

Capitoli 2 e 3 del Griffiths

18

36

Esercizi sulle leggi di Mendel.

Capitoli 2 e 3 del Griffiths

 

 

VACANZE PASQUALI

 

 

La lezione non si terra’

 

19

38

Alberi evolutivi sfruttando il genoma mitocondriale (eredita’ matrilineare) o l cromosoma-Y (eredita’ patrilineare). La definizione di aplotipo. Geogenetica e migrazioni di Homo sapiens.

Eredita’ citoplasmatica. Eteroplasmia.

Ancora esercizi di genetica.

Capitoli 2 e 3 del Griffiths

20

40

Mutazioni cromosomiche.

Le euploidie. La monoploidia e i casi di triploidie, tetraploidie, esaploidie. Autotetraploidizzazione mitotica naturale o indotta da colchicina. Triplodi da gametogenesi con non-disgiunzione o da incroci con tetraploidi e diploidi.  Sterilità dei triploidi, segregazione dei cromosomi meiotici alla prima divisione meiotica in un triploide. Esempi di triplodi. La triploidia nell’uomo.

Capitolo 17 del Griffiths

21

42

Le aneuploidie. Esempi nell’uomo. Sindromi legate a aneuploidie dei cromosomi sessuali.  Monosomie/trisomie. Sindrome di Turner XO, Sindrome di Klinefelter XXY, Cariotipi XXX e XYY.

Trisomie degli autosomi nell’uomo: trisomia 21, 13, 18.

Analisi di nuclei interfasici mediante Fluorescent In Situ Hybridization (FISH).

Alterazioni cromosomiche di tipo strutturale.

Morfologia dei cromosomi. Cariotipo umano. Bandeggio G e bandeggio Q.

Capitolo 17 del Griffiths

22

44

Monosomie parziali dovute a delezioni interstiziali. Esempio della Sindrome del Cri-du-chat. Meccanismo di formazione delle delezioni interstiziali.

Formazione delle monosomie parziali (delezioni interstiziali intracromosomiche) e microduplicazioni in tandem di segmenti cromosomici (trisomie parziali) in seguito ad errato appaiamento dei cromosomi alla meiosi: crossing-over ineguale.

Evoluzione dei genomi in base al cross-over ineguale (duplicazioni e famiglie geniche, esempio dei loci globinici).

Evoluzione dei genomi per duplicazione di interi genomi. Esempi di parziali monosomie/trisomie parziali. Sindrome di Williams. Inversioni pericentriche e paracentriche. Effetti sul fenotipo. Trasmissibilità delle inversioni. L’appaiamento di cromosomi omologhi con inversione alla meiosi.

Capitolo 17 del Griffiths

23

46

Traslocazioni cromosomiche bilanciate e non bilanciate. Effetto sul fenotipo. Trasmissibilità delle traslocazioni. L’appaiamento dei cromosomi omologhi con traslocazione bilanciata.

Le fusioni Robertsoniane. Cariotipo responsabile della sindrome di Down con fusione 14-21.

Le aberrazioni cromosomiche della linea somatica. Delezioni interstiziali, frammenti acentrici, traslocazioni bilanciate e non bilanciate tra cromosomi omolghi e non omologhi, inversioni para e peri centriche. Piastre metafasiche dopo irraggiamento con radiazioni ionizzanti. Aberrazioni cromosomiche “instabili” (dicentrici e rings).

L’effetto di posizione. Esempio di variegazione dell’occhio rosso di Drosophila M. per effetto di posizione.

Capitolo 17 del Griffiths

24

47

Esempio di traslocazioni cromosomiche oncogenetiche.

Associazione (linkage) genetica.

Differenza nella segregazione (alla F2) di due loci quando sono indipendenti o quando sono “in linkage” (associati). Test del chi-quadro per indicare associazione o indipendenza.

Capitolo 4 del Griffiths

25

49

Morgan e la teoria cromosomica dell’eredita’. Conciliare la legge di Mendel con le osservazioni di “Coupling”.

Uso del test-cross per svelare gli individui originati da gameti con combinazioni “parentali” o “ricombinanti”.

Fase gametica, aplotipo, alleli in “cis” e alleli in “trans” (o in “repulsione”).

Chiasmi e crossing-over. Definizione di unita’ di mappa genetica. Unita’ di mappa genetica: centiMorgan, o percentuale di ricombinazione. Relazione tra distanza genetica e distanza fisica nel genoma umano.

Calcolo della distanza di mappa genetica tra due loci. Mappatura dei cromosomici eucarioti tramite la ricombinazione: mappatura a due loci concatenati. Esercizi sulla mappatura a due loci. Predire la progenie attesa incrociando due diibridi con loci a distanza di mappa 30cM.

Capitolo 4 del Griffiths

26

51

L’incrocio a tre punti (tre loci concatenati). Stabilire l’ordine e la distanza di mappa genetica di loci in linkage. Esempi e problemi dimostrativi.

Capitolo 4 del Griffiths

27

53

 La regolazione dell’espressione genica nei procarioti. Jacob-Monod: la regolazione dell’operone lac di E. coli. Logica operazionale dell’operone lac. Repressione da catabolita.

 Capitolo 11 del Griffiths

(limitatamente all’operone lattosio)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ARGOMENTI ANNI PRECEDENTI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La regolazione dell’operone arabinosio. La regolazione dell’operone triptofano (attenuazione). La regolazione dell’espressione genica negli eucarioti. Regolazione post-trascrizionale. RNA interference: micro-RNA, silencing-RNA. miRNA e siRNA. Localizzazione, biogenesi, meccanismi di azione ed esempi di ruolo in alcuni processi biologici.

 

 

 Capitolo 11 del Griffiths

 

 

 

 

 

 

 

Regolazione trascrizionale eucariota. Saccharomyces cerevisiae come cellula modello per lo studio della regolazione genica negli eucarioti. Ciclo vitale.

I reguloni. La regolazione dei geni Galattosio in lievito. Il regolatore trascrizionale Gal4 e le sequenze enhancer UAS. Il controllo trascrizionale dei geni α-/a- specifici del Mating type di lievito.

 

 

Capitolo 12 del Griffiths

 

 

 

 

 

 

 

Regolazione per compattamento della cromatina. Istone acetil-transferasi, istone de-acetilasi. Esempi nel lievito: (1) regolazione del regulone Galattosio; (2) Mating-type. Effetti di regolazione cromatinica a lungo termine: esempio del Mating type di lievito, i mutanti “sir” (silent information regulators).

Regolazione per rimodellamento della cromatina. Mutanti SWI-SNF. Il complesso SWI-SNF. Una visione di insieme della attivazione trascrizionale: l’esempio dell’enhanceosoma e del promotore dell’Interferone-beta umano.

Mantenimento della memoria epigenetica nella divisione cellulare: (1) distribuzione dell’ottamero nei nucleosomi del DNA nelle cellule figlie; (2) metilazione del DNA, isole CpG.

Gli isolanti degli enhancer.

 

 

Capitolo 12 del Griffiths

 

 

 

 

 

 

 

Cariotipo e eterocromatina centromerica di Drosophila: il silenziamento trascrizionale per effetto di posizione. Variegazione per effetto di posizione. L’esempio del gene white di Drosophila e gli esperimenti di Muller. Diffusione dell’eterocromatina. Mutanti di Drosophila per la variegazione dell’occhio e proteine HP-1, istone metil-transferasi (HMT) e istone demetilasi. Imprinting genere-specifico. Esempio del locus Igf2 e H19 murino. Esempio di locus per la sindrome di Prader-Willy/Angelman cromosoma 15 umano.

La mutazione: breve riepilogo degli effetti molecolari delle mutazioni puntiformi. Mutazioni entro la Open Reading Frame, mutazioni che alterano i siti di regolazione di un gene. Analisi a livello di mRNA (tramite Northern Blot) e proteine (tramite Western Blot) degli effetti molecolari delle mutazioni.

 

 

Capitolo 12 del Griffiths

 

 

Capitolo 16 del Griffiths

 

 

 

 

 

 

 

Il test di fluttuazione di Luria-Delbruck. Lederberg e la replicazione delle piastre petri. Meccanismi molecolari delle mutazioni spontanee. Protonazione, tautomeria, appaiamenti purina::purina, idrolisi spontanea e siti abasici. L’ossidazione delle basi del DNA e la deamminazione spontanea.

 

 

Capitolo 16 del Griffiths

 

 

 

 

 

 

 

Meccanismi di formazione delle mutazioni InDel. Il crossing over ineguale come meccanismo di mutazione spontanea. Splippage misalignment. Le malattie da “amplificazione di triplette”: Corea di Huntington, la sindrome dell’X fragile.

 

 

 Capitolo 16 del Griffiths + Pagina 633 (Crossing Over Ineguale)

 

 

 

 

 

 

 

Le mutazioni indotte da mutageni. Gli analoghi di base. Gli alchilanti. I grossi addotti al DNA (Benzopirene, aflatossina, NNK). Gli intercalanti.

Radiazioni ultravioletta e ionizzanti. Mutazioni della linea somatica e della linea germinale. Mutazioni geniche e cromosomiche. Riparazione: fotoliasi. Metilguanosina-metiltransferasi.

 

 

Capitolo 16 del Griffiths

 

 

 

 

 

 

 

Attivita’ proof-reading della DNA polimerasi. Il “mismatch repair”. Hereditary nonpolyposis colon cancer (HNPCC). Riparazione per escissioni di basi (Base excision repair, BER). Riparazione per escissione di nucleotide (Nucleotide excision repair, NER). NER “global” e “accoppiato alla trascrizione”. Xeroderma pigmentosum e Sindrome di Cockayne. Test di complementazione. Unscheduled DNA synthesis.

 

 

Capitolo 16 del Griffiths

 

 

 

 

 

 

 

Sintesi riparativa trans-lesione del DNA. Riparazione delle rotture a singolo e a doppio filamento. Non-homologous end-joining (NHEJ) e riparazione per ricombinazione omologa (HRR). Ruolo di MGMT, MutS, hMSH2,  hMLH1, hMLH3, hMSH3, hMSH6, OGG1, UNG, APE-1, PARP, FEN1, XPA, XPB, XPC, XPD, XPG, ERCC1, CSA, CSB, DNA polimerasi delta, ATM, BRCA1, BRCA2, Rads50, Rad51, NBS1, nella riparazione del DNA. Ataxia telangiectasia e Nijmegen Breakage Syndrome.

 

Capitolo 16 del Griffiths

Un link utile sulla riparazione del DNA:

http://www.youtube.com/watch?v=UzXcq2h0VCk

 

 

 

 

 

 

 

Progenie attesa e osservata.

Uso del Chi-Quadro.

1) nei rapporti mono- e di-ibridi.

2) nel concetto di pool genico e nella verifica dell’equilibrio di Hardy-Weinberg.

 

 

Capitolo 3. Pag. 93-96.

Capitolo 18. Pag 666-670

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vecchio programma, non in uso

Fonti

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Presentazione del corso. Libro di testo consigliato e sito web. Gregor Mendel. Autoimpollinazione. Sette caratteri per i piselli.

Dominanza, recessivita’. Prima legge di Mendel.

Capitolo 2 del Griffiths

Diapositive 1

 

 

 

L'eredita' legata al sesso. Tipi di eredita'. Osservazione degli alberi genealogici per tratti autosomici recessivi o dominanti. Esempi di condizioni legate ad alleli recessivi o dominant nei cromosomi autosomici.

Capitolo 2 del Griffiths

 

 

 

 

Tratti recessive legati all’X, tratti dominant legati all’X. L’inattivazione del cromosoma X (Lyonizzazione). Caratteri dominant legati all’Y. Esercizi sulla prima legge di Mendel e sui relative alberi genealogici.

Capitolo 2 del Griffiths

+

Capitolo 12 (Pag 456-457)

 

 

 

 

Esercizi sulla prima legge di Mendel. Il DNA. La scoperta della trasformazione Gli esperimenti di Griffith e Avery. L'esperimento di Hershey-Chase.

Capitolo 7 del Griffiths

 Diapositive 2

 

 

 

La chimica e la struttura del DNA. Le regole di Chargaff. La doppia elica. La replicazione semiconservativa. Gli esperimenti di Meselson-Stahl e Cairns.

Capitolo 7 del Griffiths

 

 

 

 

Tipi di DNA polimerasi. La replicazione del materiale genetico. La reazione chimica della DNA polimerasi. La sintesi del DNA. Leading e Lagging strands. I frammenti di Okazaki. La tautomerizzazione delle basi. L’attivita’ proof-reading della DNA polimerasi. Il replisoma. Le DNA topoisomerasi.

 

I livelli di organizzazione del DNA nel cromosoma eucariota. Gli istoni, il nucleosoma. La fibra cromatinica da 30 nm. (Capitolo 12 pag 439-444, eventualmente: Capitolo 14.2-14.3 del “Karp”, “Biologia cellulare e molecolare” Ed. Edises.)

Capitolo 7 del Griffiths

Link per i videoclips 2

 

 

 

Il replisoma procariota e eucariota. Le origini di replicazione.

Capitolo 7 del Griffiths

 

 

 

 

I telomeri e la telomerasi. Mutazioni WRN. Relazione tra telomeri, invecchiamento e cancro.

 

Le fasi della divisione cellulare. Stadi diploidi e stadi aploidi. Ciclo mitotico. Mitosi e meiosi: confronto. Gli stadi della profase della prima divisione meiotica.

 Capitolo 7 del Griffiths

 

 

Capitolo 2 del Griffiths

Utile anche studiare Capitolo 12 pag 481-485 e 14.2-14.3 del “Karp”, “Biologia cellulare e molecolare” Ed. Edises

 

Diapositive 3

Link per i videoclips 3

 

 

 

Assortimento indipendente dei geni.

La seconda legge di Mendel. Calcolo delle combinazioni di genotipi per incroci tra diibridi. Calcolo del numero di genotipi e del numero di fenotipi. Frequenze fenotipiche 9:3:3:1. Relazione tra genotipi e fenotipi. Calcolo tramite Quadrato di Punnet o calcolo di probabilita’.

Dati osservati e dati attesi. Test del chi-quadro.

Come creare linee pure sfruttando caratteri indipendenti.

Capitolo 3 del Griffiths

Diapositive 4

 

 

 

Creare e selezionare piante/organismi con caratteristiche interessanti: line pure o ibridi su n-loci.

Le basi cromosomiche dell’assortimento indipendente. Le ascospore come modello per “vedere” la meiosi.

Capitolo 3 del Griffiths

 

 

 

 

Modelli per i loci dei tratti quantitativi (QTL, quantitative trait loci): eredita’ poligenica, piu’ loci per lo stesso tratto (modello di altezza e tre loci). Serie alleliche: piu’ alleli per lo stesso locus (modello della fosfatasi acida eritrocitaria).

 

Eredita’ extra-nucleare. Eteroplasmia.

Capitolo 3 del Griffiths

 

 

 

 

Penetranza ed espressivita’.

 

Relazione tra genotipo e fenotipo, parte I:

Mutazioni cromosomiche su larga scala. Modificazioni del numero di cromosomi: le euploidie. Individui triploidi, monoploidi, tetraploidi.

Capitolo 6, pagina 241>> del Griffiths

 

Capitolo 17 del Griffiths

Diapositive 5

 

 

 

Segregazione alla meiosi di un triploide. Frutti poliploidi. Aneuploidie. Non disgiunzione meiotica e gameti aneuploidi. Aneuploidie umane. 

Capitolo 17 del Griffiths

 

 

 

 

Sindrome di Turner, Klinefelter, XYY, superfemmine, Sindrome di Edwards, Pateau,e Down. Cause biologiche della non disgiunzione.

Il problema del dosaggio genico.

Aneuploidie visualizzate all’interfase tramite Fluorescent In situ Hybridization. Forma e classificazione dei cromosomi umani. Anomalie cromosomiche strutturali.

Capitolo 17 del Griffiths

 

 

 

 

Forma e classificazione dei cromosomi umani. Bandeggio cromosomico. Alterazioni alla meiosi, non-allelic homologous recombination. Delezioni interstiziali, Sindrome del Cri du Chat, effetti alla meiosi. Uso delle delezioni per la mappatura dei geni in Drosophila. Crossing over ineguale  (microdelezioni e microduplicazioni interstiziali). Sindrome di Williams. Esempio di evoluzione dei loci per crossing over ineguale.

Capitolo 17 del Griffiths

 

 

 

 

Mutazioni cromosomiche strutturali. Inversioni pericentriche e paracentriche.

Capitolo 17 del Griffiths

 

 

 

 

Mutazioni cromosomiche strutturali. Traslocazioni bilanciate e sbilanciate. Fusioni robertsoniane. Effetti alla meiosi. Linea somatica: aberrazioni cromosomiche. Effetto di posizione sul cromosoma. Riarrangiamenti cromosomici somatici e cancro.

Capitolo 17 del Griffiths

 

 

 

 

RNA:trascrizione e maturazione. L’RNA. Gli esperimenti pulse/chase di Volkin-Astrachan. Differenze tra RNA e DNA. Il dogma centrale della biologia. RNA messaggero e RNA funzionali (miRNA, siRNA, piRNA, snRNA, rRNA, tRNA, lncRNA). La trascrizione nei procarioti. La reazione di polimerizzazione dell’RNA. Il filamento stampo. Il filamento codificante. Trascrizione nei procarioti. Fasi di inizio, allungamento e terminazione intrinseca o Rho-dipendente. Il promotore procariota. Le regioni 5’UTR e 3’UTR.

Capitolo 8 del Griffiths

Diapositive 6

 

L'AUDIO DELLA LEZIONE - link.

 

 

 

La trascrizione eucariota. Differenze tra procarioti e eucarioti. Inizio della trascrizione e promotore negli eucarioti. I fattori di trascrizione. Il complesso di pre-inizio. Le sequenze cis-acting. Gli enhancers.

Capitolo 8 del Griffiths.

Le sequenze “cis-acting” e gli “enhancers” possono essere

studiati al capitolo 12, pagine 445-447.

 

 

 

 

La maturazione dell’RNA messaggero. 5’ Capping.  

 Capitolo 8 del Griffiths.

Link utile:

Esempi accessori

di mutanti nelle sequenze importanti per la trascrizione, splicing, traduzione (capitoli 8 e 9)

 

 

 

Lo splicing. Lo spliceosoma. Gli snRNA e snRNP. Sequenze consensus introniche. La meccanica dello splicing. Lo splicing alternativo. Esempi di competizione tra siti di splicing e splicing aberrante. Sequenze ESS, ISS, ESE, ISE. Introni di classe 1. Terminazione della trascrizione, poliadenilazione. Traduzione e sintesi proteica.

Capitolo 8 del Griffiths.

Link per i videoclips 6

 

 

 

Il dogma centrale. Aminoacidi, polipeptidi e proteine. Il legame peptidico. Struttera primaria, secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine. Ipotesi: un gene= un enzima. Esperimenti di Beadle e Tatum. Yanofski: collinearita’ tra sequenza di DNA e sequenza aminoacidica.

  Capitolo 9 del Griffiths.

Link utile: l’esperimento di Beadle e Tatum 

 

 

 

Gli esperimenti di Brenner. Prove dirette e indirette che il codice e’ basato su “triplette” (i codoni). Polinucleotidi e mRNA sintetico. La decodifica del codice genetico.

 Capitolo 9 del Griffiths.

Diapositive 7

 

 

 

La struttura degli aminoacidi. I mutanti “amber” di fago T4 e i codoni di stop. Il tRNA adattatore, gli anti-codoni. L’aminoacil-tRNA-sintetasi. La degenerazione del codice genetico. Struttura del ribosoma. Gli rRNA quali ribozimi. La sintesi proteica nei siti E, P, A ribosomali. Antibiotici e sintesi proteica. Inizio della traduzione nei procarioti: sequenza di Shine-Dalgarno. Inizio negli eucarioti: cap-recognition e sequenze IRES.

 Capitolo 9 del Griffiths

Link per i videoclips 7

 

 

 

La traduzione:  allungamento della catena polipeptidica e terminazione. Le mutazioni “soppressore” del fago mutante “amber” in E. coli. Esempi di mutazioni nella coding sequence (CDS). Mutazioni missenso, non-senso, silenti, e frame-shift (in frame e non). Emoglobinopatie e fibrosi cistica. . Il ripiegamento delle proteine e le modifiche post-traduzionali delle proteine. Le ciaperonine, i segnali di veicolazione nel reticolo endoplasmatico liscio o i fattori di localizzazione nucleare, la fosforilazione, la poli-ubiquitinazione

 Capitolo 9 del Griffiths

 

 

 

 

La regolazione dell’espressione genica nei procarioti.

 Capitolo 11 del Griffiths

 

 

 

 

 Jacob-Monod: la regolazione dell’operone lac di E. coli. Logica operazionale dell’operone lac. Repressione da catabolita. La regolazione dell’operone arabinosio.

Capitolo 11 del Griffiths

Diapositive 8

 

 

 

La regolazione dell’operone triptofano (attenuazione). La regolazione dell’espressione genica negli eucarioti. I reguloni. La regolazione dei geni Galattosio in lievito. Il regolatore trascrizionale Gal4 e le sequenze enhancer UAS.  Regolazione per compattamento della cromatina. Istone acetil-transferasi, istone de-acetilasi.

Regolazione per rimodellamento della cromatina. Il complesso SWI-SNF. Una visione di insieme della attivazione trascrizionale: l’esempio dell’enhanceosoma e del promotore dell’Interferone-beta umano.

Mantenimento della memoria epigenetica nella divisione cellulare:  distribuzione dell’ottamero nei nucleosomi del DNA nelle cellule figlie

Capitolo 12 del Griffiths

 Link per i videoclips 8

 

 

 

Concetto di pool genico e verifica dell’equilibrio di Hardy-Weinberg.

Capitolo 18. Pag 666-670

Diapositive 9

 

DEMO esame