Indice degli argomenti

  • Biologia molecolare ed elementi di biochimica - Prof. Daniela Barsacchi - a.a. 2015/2016

    Nel luglio 1982, si laurea in Scienze Biologiche all'Università di Pisa. Nel novembre 1985 consegue l'abilitazione all'esercizio della professione di Biologo. Dal 1986 al 1993 lavora presso il Laboratorio di Biochimica Dipartimento di Fisiologia e Biochimica dell'Università di Pisa a vario titolo: borsista, dottoranda e assegnista. Dal1 giugno 1993 fino al 2012 presta servizio come ricercatore presso la sezione di Biochimica del Dipartimento di Scienze Biomediche Comparate dell'Università di Teramo. Nel 2013 afferisce come ricercatore confermato presso la Facoltà di Bioscienze e Tecnologie agro-Alimentari e ambientali.

    OBIETTIVI DEL CORSO, PREREQUISITI E PROPEDEUTICITA'

    • Obiettivi formativi generali: lo studente dovrà acquisire un'approfondita conoscenza e comprensione delle strutture e dei meccanismi che stanno alla base della biologia molecolare, in particolare  dovrà essere in grado di comprendere la struttura e la funzione dei geni, i meccanismi di trasmissione dell'informazione genica e i meccanismi di riparazione del DNA. Lo studente dovrà inoltre acquisire la conoscenza del flusso dell'informazione genetica , il modo in cui è codificata la sequenza primaria degli amminoacidi e le conseguenze dell'alterazione del codice genetico.
    •  Lo studente deve essere in grado di descrivere la struttura e la funzione delle principali biomolecole. Lo studente dovrà essere in grado di spiegare la cinetica enzimatica di Michaeli-Menten e quella di un enzima allosterico cercando di comprendere come le differenti cinetiche si traducano in differenze di funzionalità proteica.  Lo studente dovrà inoltre saper descrivere le caratteristiche generali della regolazione allosterica e covalente e le loro differenze funzionali.

    • Prerequisiti: Il corso richiede le conoscenze e il superamento dei seguenti esami del primo anno del corso: chimica generali e inorganica ed organica.
    • Propedeuticità: non esistono propedeuticità ma si consiglia il superamento dell'esame di chimica generale ed inorganica e della chimica organica

    Orario di ricevimento

    Al termine delle lezioni o su richiesta via mail dbarsacchi@unite.it
    Sezione di Biochimica e Biologia Molecolare. Piazza Aldo Moro, 45. Teramo. Tel. 0861.266885.


    Informazioni generali
    Gli studenti possono fare domande e richieste inerenti i contenuti del corso e le modalità di svolgimento delle prove scritte, utilizzando le risorse presenti sul sito del corso: http://patto.unite.it/course/view.php?id=480

    INDICATORI DI DUBLINO

    UNITA' DIDATTICA 1: Elementi di Biochimica (18 ore)

    1.1 Principali strutture macromolecolari di interesse biologico
    Zuccheri, grassi, proteine. Composizione e struttura (primaria, secondaria, terziaria, quaternaria) delle proteine. Funzioni delle proteine. le proteine trasportatrici di ossigeno: mioglobina ed emoglobina, proteine enzimatiche. Struttura dei grassi. Membrane: composizione, fluidità e dinamicità della membrana.. Struttura degli zuccheri

    1.2 Enzimologia
    Definizione di enzima, classificazione; Determinazione dell'attività enzimatica: concetto di sito attivo e di sito di legame; Meccanismo di azione : specificità (specificità di reazione e di substrato); Regolazione dell'attività enzimatica; effetto della concentrazione dell'enzima, della temperatura, del pH, del substrato (costante di Michaelis-Menten) sull’attività enzimatica. Effetto di attivatori ed inibitori. (Inibizione di tipo irreversibile, di tipo reversibile competitiva e non competitiva; di tipo allosterico)sull’attività enzimatica. Effetto da modificazioni post-trasduzionali covalenti (fosforilazione di enzimi) sull’attività dell’enzima.

    1.3 Funzione della membrana cellulare 

    Movimento di sostanze attraverso la membrana : trasporto attivo e passivo.

    • Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente deve essere in grado di descrivere la struttura e la funzione delle principali biomolecole, in particolare per quanto riguarda le proteine. Lo studente dovrà essere in grado di spiegare la cinetica enzimatica di Michaeli-Menten e la cinetica di un enzima allosterico. Lo studente dovrà saper descrivere le caratteristiche generali della regolazione allosterica e covalente;
    • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente dovrà dimostrare di saper spiegare le basi dell’organizzazione cellulare, dal genoma e la sintesi proteica alla funzione enzimatica;
    • Autonomia di giudizio: Durante le lezioni frontali gli studenti saranno stimolati, mediante domande a partecipare direttamente alla lezione e a sviluppare le capacità di analisi dei dati anche al fine di fronteggiare con criticità le problematiche sperimentali dell’attività di laboratorio. Lo studente potrà verificare il proprio livello di apprendimento utilizzando test di autovalutazione, domande a risposta multipla e test vero/falso, che saranno fornite alla fine di ogni lezione sul patto;
    • Abilità comunicative: Lo studente dovrà essere in grado di esporre gli argomenti in maniera logica puntualizzando le connessioni tra i processi biologici anche a un pubblico non esperto;
    • Capacità di apprendimento: Lo studente dovrà essere in grado di collegare e integrare le conoscenze apprese con quelle fornite dalla unità precedente. Inoltre, dovrà essere in grado di aggiornare le proprie conoscenze pertinenti i vari argomenti della biochimica, consultando pubblicazioni scientifiche anche in lingua inglese.
    Esercitazione (3 ore)

    UNITA' DIDATTICA 2: Biologia Molecolare (ore 19)

    2.1 Struttura del DNA 

    Nucleotidi. strutture del DNA regola dell'appaiamento conformazioni delle eliche B, A e Z; Strutture insolite del DNA; denaturazione del DNA e rinaturazione. Superavvolgimento, topoisomerasi, nucleosoma e strutture di ordine superiore al nucleosoma. I cromosomi: cromosoma virale, procariotico ed eucariotico.

    2.2 Replicazione del DNA 

    La replicazione semiconservativa; la replicazione nei procarioti; la forcella di replicazione, DNA polimerasi, i frammenti di Okazaki, i primers. Le DNA polimerasi I e frammento di Klenow, polimerasi II e III nei procarioti; la replicazione negli eucarioti: le DNA polimerasi eucariote, il replisoma .I telomeri: trascrittasi inverse. La DNA polimerasi si auto corregge, attività esonucleasica 3'-5' e 5'-3'. Danni al DNA e sistemi di riparo.

    2.3 Trascrizione del DNA 

    Struttura dell'RNA, i diversi tipi di RNA, RNA polimerasi nei procarioti, promotori, start point, allungamento e termine della trascrizione. L' RNA polimerasi e fattori sigma, promotore e terminatori nei procarioti. Le modificazioni trascrizionali e post trascrizionali negli eucarioti: il cap; le code di poli(A); lo splicing del trascritto primario, siti di splicing; l'RNA messaggero. Il codice genetico: la decifrazione, il codone e anti-codone. L'RNA transfer: struttura; aminoacil-tRNA sintetasi. I ribosomi: composizione; struttura nei procarioti e negli eucarioti, il polisoma.

    2.4 La sintesi proteica 

    Inizio della traduzione nei pro ed eucarioti : metionina e formil-metionina, la sequenza Shine-Dalgarno, il codone di inizio e fattori proteici di inizio. L'allungamento: il legame del tRNA, la transpeptidazione, la traslocazione, i fattori proteici di allungamento. La terminazion della traduzione: i fattori di rilascio e di terminazione.

    2.5 Il ciclo cellulare 

    Fasi del ciclo cellulare. punti di controllo del ciclo cellulare. Cicline e chinasi dipendenti da cicline.Controllo delle fasi cellulari. Chinasi della fase M. Analisi genetica del ciclo cellulare. Chinasi e fosfatasi che controllano il ciclo cellulare. Proteina del retinoblastoma. arresto del ciclo. Mitosi e Meiosi.

    2.6 Regolazione dell'espressione genica 

    Controllo della trascrizione I promotori. Geni costitutivi e regolatori Repressori ed attivatori; regolazione genica nei procarioti: l'operone lac e l'operone trp.


    Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente dovrà avere acquisito un’approfondita conoscenza e comprensione delle strutture e dei meccanismi che stanno alla base della biologia molecolare, in particolare dovrà essere in grado di comprendere la struttura e la funzione dei geni, i meccanismi di trasmissione dell’informazione genica e i meccanismi di riparazione del DNA. Lo studente dovrà comprendere il flusso dell’informazione genetica e il modo in cui è codificata la sequenza primaria degli amminoacidi e le conseguenze dell’alterazione del codice genetico;

    • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente dovrà saper spiegare in una prospettiva cellulare i meccanismi della vita, dovrà tracciare un quadro che coglie le unità e le diversità degli organismi e i fenomeni biologici che vanno dalla vita di un batterio alla morfogenesi di una foglia; dovrà saper applicare tali conoscenze al contesto più generale dell’enzimologia;
    • Autonomia di giudizio: Durante le lezioni frontali gli studenti saranno stimolati, mediante domande e attraverso una partecipazione diretta, a sviluppare le capacità di analisi dei dati anche al fine di fronteggiare con criticità le problematiche sperimentali dell’attività di laboratorio. Lo studente potrà verificare il proprio livello di apprendimento utilizzando test di autovalutazione, domande a risposta multipla e test vero/falso, che saranno fornite alla fine di ogni lezione sul patto;
    • Abilità comunicative: Lo studente dovrà essere in grado di esporre e spiegare, in maniera semplice ma rigorosa, anche a un pubblico non esperto, i processi chimici e molecolari che stanno alla base della biologia molecolare;
    • Capacità di apprendimento: Lo studente dovrà essere in grado di collegare e integrare le conoscenze apprese con quelle fornite nei corsi precedenti e successivi. Lo studente dovrà essere in grado di aggiornare le proprie conoscenze pertinenti alla biologia molecolare e alla biochimica, consultando pubblicazioni scientifiche anche in lingua inglese.


    Libri di testo

    Biologia molecolare

    • B. Alberts: L'essenziale di Biologia Molecolare della cellula. Zanichelli.
    • L. A. Allison. Fondamenti di Biologia Molecolare. Zanichelli.
    • G.D. Watson. Biologia Molecolare del Gene
    • F. Amaldi Biologia Molecolare

    Enzimologia

    • Nelson e Cox -I principi di biochimica di Lehninger -Zanichelli , sesta edizion 2014.
    • Ivo Cozzani, Enrico Dainese - Biochimica degli alimenti e della nutrizione –Piccin, 2006.

    Al momento non sono disponibili approfondimenti per questo corso.

    PROVE INTERMEDIE

    PROVA INTERMEDIA 1

    Unità didattica di riferimento: 1

    Data: 7 aprile 2016 ore 11.30

    Tipologia di prova: Test scritto con domande a risposta multipla


    PROVA INTERMEDIA 2

    Unità didattica di riferimento:

    Data: 13 maggio 2016 ore 10.00

    Tipologia di prova: Test scritto con domande a risposta multipla


    Prove in itinere e prova finale
    Le prove in itinere, o parziali, calendarizzate durante lo svolgimento del corso, sono prove scritte della durata di 15/30 minuti, ognuna delle quali incentrata su una unità didattica e comprendente 15/30 domande, tra risposta multipla e test vero/falso. Il voto finale relativo alle prove in itinere deriva dalla media dei due parziali. Nel caso del mancato superamento delle prove parziali (i.e., voto medio nelle due prove <18), alla fine del corso, lo studente dovrà sostenere una prova scritta (appello o prova finale), della durata di 30 minuti, concernente le tematiche dell’intero modulo (30 domande, tra risposta multipla e test vero/falso, concernenti le tematiche delle due unità didattiche). A discrezione del docente, o su espressa richiesta dello studente, alla prova finale scritta potrà seguire un breve colloquio orale.

    Frequenza
    Tutti gli studenti aderenti al patto (pattisti), sono tenuti a frequentare una percentuale non inferiore al 75% delle lezioni del corso. La frequenza sarà registrata in aula utilizzando il box FREQUENZA CORSO sul sito del corso.

    Regolamento d'esame
    Per gli studenti aderenti al Patto, l’esame consiste nello svolgimento di 2 prove in itinere, o parziali. Per gli studenti non aderenti al Patto è prevista una prova alla fine del corso (prova, o appello, finale). Anche se non sono tenuti a farlo, gli studenti non pattisti possono comunque sostenere i parziali. In tal caso, la loro valutazione sarà equivalente a quanto descritto per gli studenti pattisti.

    Modalità di svolgimento delle prove scritte
    Le prove scritte saranno svolte con l'ausilio della piattaforma telematica del Patto con lo Studente. Questo rende assolutamente necessaria la registrazione dello studente al corso, accessibile su questo link:
    http://patto.unite.it/course/view.php?id=480
    cliccando sulla voce "Iscrivimi in questo corso" presente nel blocco Amministrazione (in alto a sinistra). È possibile accedere utilizzando le stesse credenziali (codice fiscale e password) dei servizi online per gli studenti presenti sul sito di Ateneo.

    Per accedere a questo metodo di valutazione tutti gli studenti dovranno essere muniti di tablet o strumenti equivalenti (i.e., smartphone, portatili o strumenti equivalenti), purché in grado di connettersi a internet tramite wireless o in connessione dati.

    Data e orario dei parziali, nonché degli appelli ufficiali del corso, saranno comunicati al box APPELLI e/o postati al FORUM NEWS del sito del corso.

    Registrazione del voto
    Per la registrazione del voto finale gli studenti sono tenuti a prenotarsi al primo appello utile del corso accedendo al sito:
    https://servizionline.unite.it/?area=user&tipoutente=PERSONA_FISICA&LOGOUT_URL=http:
    //www.unite.it
    tramite il proprio codice fiscale e la propria password. Si rammenta che la prenotazione ha valore esclusivamente se lo studente è in regola con il pagamento delle tasse e il rispetto delle propedeuticità.

    TEST di AUTOVALUZIONE
    Durante e dopo le lezioni, gli studenti possono verificare liberamente il loro grado di apprendimento, attraverso la continua risoluzione di test e domande, simili a quelli che troveranno durante le prove scritte. I quiz di autovalutazione sono reperibili al blocco AUTOVALUTAZIONE del sito del corso e sono disponibili agli studenti regolarmente registrati.

  • PARZIALI

    • ESAMI

      • Argomento 5

        • Argomento 6

          • Argomento 7

            • Argomento 8

              • Argomento 9

                • Argomento 10