Corso di Aggiornamento:Biologia molecolare

Modulo 1: Biologia Molecolare Definizione e storia della biologia molecolare Le biomolecole fondamentali: acidi nucleici, proteine, lipidi e carboidrati Interazioni molecolari e loro importanza nella cellula Tecniche e strumenti utilizzati in biologia molecolare: PCR, sequenziamento del DNA, microscopia Modulo 2: La Struttura e la Funzione degli Acidi Nucleici Struttura chimica del DNA e dell'RNA Differenze tra DNA e RNA: struttura e funzione Le basi azotate e il codice genetico La doppia elica e la stabilità del DNA Modulo 3: La Replicazione del DNA Modelli di replicazione del DNA: semiconservativa Enzimi coinvolti nella replicazione: DNA polimerasi, elicasi, primasi, ligasi Il processo di replicazione in eucarioti e procarioti Controllo della qualità e correzione degli errori nella replicazione Modulo 4: Trascrizione e Sintesi dell’RNA Il processo di trascrizione: dall’informazione genetica alla sintesi dell’RNA RNA messaggero (mRNA), RNA di trasporto (tRNA), RNA ribosomiale (rRNA) La regolazione della trascrizione e i fattori di trascrizione Modifiche post-trascrizionali: splicing, capping, poliadenilazione Modulo 5: Traduzione e Sintesi Proteica Il codice genetico e la sua decodifica Il ruolo dei ribosomi nella sintesi proteica Il processo di traduzione: inizio, allungamento, terminazione Modifiche post-traduzionali delle proteine: fosforilazione, glicosilazione, ubiquitinazione Modulo 6: Regolazione della Genetica e dell’Espressione Genica Meccanismi di regolazione dell'espressione genica Regolazione a livello trascrizionale e post-trascrizionale Operoni nei batteri (es. operone lac) Epigenetica: metilazione del DNA e modificazioni degli istoni Modulo 7: La Biologia delle Mutazioni Genetiche Tipi di mutazioni: silenti, missenso, non senso, frameshift Meccanismi che causano mutazioni: errori di replicazione, radiazioni, agenti chimici Le mutazioni e il loro impatto sull'espressione genica e sulla funzione proteica Meccanismi di riparazione del DNA: riparazione per escissione di basi, riparazione per ricombinazione Modulo 8: Tecniche di Clonaggio del DNA Clonaggio molecolare: principi e tecniche Costruzione di un vettore di clonaggio: plasmidi e virus Trasformazione e trasfezione cellulare Screening di colonie e selezione di cloni positivi Modulo 9: Tecniche di Analisi del DNA e dell’RNA Elettroforesi su gel per la separazione di acidi nucleici Blotting (Southern, Northern, Western) e tecniche di ibridazione PCR (Reazione a catena della polimerasi) e sue applicazioni Sequenziamento del DNA: metodi tradizionali e ad alta capacità (Next Generation Sequencing) Modulo 10: La Biologia dei Virus e il Loro Ciclo di Vita Struttura e classificazione dei virus Il ciclo di vita dei virus: attacco, ingresso, replicazione, assemblaggio e rilascio Virus a DNA e a RNA, retrovirus e loro differenze Applicazioni terapeutiche dei virus: terapia genica e vaccini Modulo 11: Ingegneria Genetica e Biotecnologie Principi dell'ingegneria genetica: trasferimento genico e manipolazione del genoma Produzione di proteine ricombinanti: insulina, anticorpi monoclonali Terapia genica e correzione dei difetti genetici Organismi geneticamente modificati (OGM) e applicazioni in agricoltura Modulo 12: La Genomica e la Proteomica .la genomica: sequenziamento del genoma e analisi bioinformatica Progetto Genoma Umano e sequenziamento ad alta capacità La proteomica: studio delle proteine e delle loro funzioni Tecniche di analisi proteica: spettrometria di massa, Western blot, ELISA Modulo 13: La Biologia dei Microorganismi e la Genetica Microbica Struttura e classificazione dei batteri e dei virus Meccanismi di trasferimento genico nei batteri: coniugazione, trasduzione, trasformazione La genetica dei funghi e dei protozoi Meccanismi di resistenza agli antibiotici nei batteri Modulo 14: Biologia Molecolare e Medicina Le malattie genetiche e la biologia molecolare della malattia Diagnosi molecolare: test genetici e predittivi Terapie molecolari per malattie genetiche: CRISPR-Cas9, terapia genica Biologia molecolare e cancro: mutazioni oncogeniche e supressori tumorali Modulo 15: Etica e Implicazioni Sociali della Biologia Molecolare Implicazioni etiche delle tecniche di manipolazione genetica Bioetica e questioni relative alla privacy genetica La clonazione e la modificazione genetica umana: dibattiti e controversie Le prospettive future della biologia molecolare e la sua influenza sulla medicina e sull’ambiente