Programma di Architettura E Dinamiche Subcellulari:
Architettura dei Compartimenti Cellulari (2 CFU)
● Membrane cellulari e importanza funzionale della compartimentalizzazione cellulare (es. lisosomi, perossisomi e endosomi)
● Recenti progressi su origine, organizzazione, struttura e dinamiche dei principali organelli cellulari (nucleo, RE, Golgi, Mitocondri, lisosomi, perossisomi, etc), tra cui:
- Dinamiche mitocondriali: ultrastruttura e regolazione della morfologia in risposta a specifiche necessità cellulari;
- Dinamiche Nucleari: assemblaggio e disassemblaggio dei nucleoli o altri corpi nucleari (es. speckles, Cajal bodies). Riorganizzazione nucleare durante il ciclo cellulare e in risposta a stress. Formazione e funzione dei micronuclei:
- Dinamiche citoscheletriche nella migrazione e nella divisione cellulare.
● Nuovi organelli e loro funzioni intra- ed inter-cellulari: Migrasomi; Condensati biomolecolari: I compartimenti senza membrana (es. P-bodies, stress granules) e le loro proprietà dinamiche e reversibili; specializzazioni di compartimenti membranali come i rafts, zattere di cardiolipina, contacts sites tra membrane mitocondriali.
Interazioni e Comunicazioni Inter-Organellari (1 CFU)
● Giustapposizioni, siti di contatto tra membrane (MCS) ed interazioni funzionali tra diversi organelli:
○ ER-mitocondri (MAMs; buffering del calcio, etc)
○ Mitocondri-perossisomi
○ ER-Golgi and ER-endosomi
○ Lipid droplets e contatti con altri compartimenti
○ Traffico nucleo-citoplasma di proteine e RNA.
Dinamiche Subcellulari: traffico vescicolare intra- ed extra- cellulare (1,5 CFU)
● Traffico vescicolare e trasporto intracellulare: biogenesi e maturazione dei lisosomi. Aspetti molecolari della formazione delle vescicole cellulari e il loro traffico nelle cellule.
● Struttura, composizione, biogenesi e funzione delle diverse vescicole extracellulari.
● Le vescicole nell’ autofagia e nelle autofagie selettive.
● Ruoli “comunicativi” dei condensati biomolecolari, dei migrasomi, delle MDVs e di porzioni di organelli a livello intra- ed inter-/extra- cellulare.
Dinamiche Subcellulari in Patologie e Terapie (1 CFU)
● Alterazioni dell’architettura subcellulare nel cancro e nelle malattie neurodegenerative
● Targeting di dinamiche subcellulari come strategia terapeutica
● Comunicazione cellulare prossimale e distale mediata dalle vescicole secrete.
● Utilizzo delle vescicole extracellulari a scopo terapeutico.
Metodologie per la caratterizzazione dei compartimenti subcellulari e delle loro dinamiche (0,5 CFU)
● Tecniche di imaging subcellulare (microscopia confocale, elettronica, super-risoluzione)
● Microscopia super-risolutiva (STED, SIM, PALM, STORM)
● Proteomica subcellulare e interattomica (BioID, APEX)
● Metodi per la purificazione, la caratterizzazione e la manipolazione delle vescicole intra- ed extra-cellulari
● Tecniche per lo studio dei contatti inter-organellari (e.g., split-GFP, proximity labeling) e delle dinamiche degli organelli (PA-GFP, fluo-bleaching etc)