PROGRAMMA DI BIOLOGIA MOLECOLARE
A) Lezioni frontali
Acidi Nucleici: Concetti generali, Struttura del DNA, Struttura del RNA, Conformazione e topologia del DNA, Mutazioni, Proteine associate al DNA, Meccanismi di riparazione del DNA, istoni e modificazioni epigenetiche, Metilazione del DNA ed eredità epigenetica.
Il gene: Struttura dei geni nei procarioti, Struttura dei geni negli eucarioti, Il flusso dell’informazione biologica (1 ora)
Trasmissione dell’informazione molecolare: Replicazione del DNA nei procarioti, Replicazione del DNA negli eucarioti, Telomeri e telomerasi, Replicazione RNA.
Il trasferimento dell’informazione molecolare: RNA nei procarioti e negli eucarioti, La trascrizione nei procarioti, La trascrizione negli eucarioti, Maturazione del mRNA, Splicing, Controllo dell’espressione genica nei procarioti e negli eucarioti, Fattori di trascrizione, ncRNA. Virus a RNA.
La traduzione dell’informazione molecolare: Il codice genetico, tRNA ed aminoacil-tRNA-sintetasi, I ribosomi, Meccanismi di traduzione nei procarioti, Meccanismi di traduzione negli eucarioti.
Il laboratorio di biologia molecolare (tecniche di base)
- Elettroforesi di DNA su gel di agarosio e poliacrilammide
-FISH
- La Reazione di Polimerizzazione a Catena (PCR)
- Applicazioni della PCR in veterinaria
-CRISPR
- Chip-seq e RNA-seq
- NGS
- Enzimi di restrizione
- Clonaggio genico
- Clonazione
- Cellule staminali e medicina rigenerativa
- OGM
B) Lezioni teorico-pratiche
Le esercitazioni teorico-pratiche prevedono la presentazione di diverse metodologie utilizzate nel laboratorio di Biologia Molecolare e lo svolgimento di esercitazioni bioinformatiche, con l’obbiettivo di approfondire alcuni aspetti teorici del programma di Biologia Molecolare.
Seminario: Le scienze OMICHE: genomica, trascrittomica e proteomica
Seminario: approfondimenti su specifiche applicazioni di biologia molecolare in veterinaria
PROGRAMMA DI BIOCHIMICA
A) Lezioni frontali
Introduzione alla Biochimica. Caratteristiche della materia vivente. Le macromolecole biologiche. Legame peptidico. Peptidi con attività biologica. Classificazione delle proteine. Struttura delle proteine globulari e fibrose. Denaturazione e rinaturazione delle proteine. Alterazioni del ripiegamento proteico con rilevanza in ambito veterinario.
Enzimi. Definizione, classificazione e meccanismo d’azione. Cinetica enzimatica. Interazione proteina-ligando. Inibizione enzimatica. Meccanismi di regolazione dell'attività enzimatica. Enzimi allosterici. Concetto di secondo messaggero. Amplificazione a cascata del segnale. L’emoglobina come proteina allosterica.
Introduzione al Metabolismo. Concetti e disegni generali del metabolismo cellulare. Principi di termodinamica e bioenergetica delle vie metaboliche. Compartimentazione cellulare. Il ciclo dell’ATP.
Metabolismo glucidico. Digestione, assorbimento e trasporto dei carboidrati nelle specie monogastriche. Glicolisi. Destini alternativi del piruvato. Gluconeogenesi. Ciclo di Cori. Via del pentosio fosfato. Metabolismo di altri monosaccaridi. Metabolismo del glicogeno. Regolazione del metabolismo dei carboidrati.
Metabolismo terminale. Ciclo di Krebs. Le reazioni del ciclo e loro regolazione. Reazioni anaplerotiche del ciclo. La catena respiratoria mitocondriale: complessi proteici e centri di ossidoriduzione. Fosforilazione ossidativa. I sistemi navetta.
Metabolismo lipidico. Digestione, assorbimento, secrezione e utilizzazione dei lipidi della dieta nelle specie monogastriche. Sintesi e beta-ossidazione degli acidi grassi. Sintesi e utilizzo dei corpi chetonici. Biosintesi del colesterolo. Struttura, sintesi e ruolo delle lipoproteine plasmatiche. Regolazione del metabolismo lipidico.
Metabolismo azotato. Digestione delle proteine della dieta nelle specie monogastriche. Assorbimento degli amminoacidi. Destino metabolico dei gruppi amminici e dello scheletro carbonioso degli amminoacidi. Ciclo dell’urea.
Principali specializzazioni metaboliche dei diversi tessuti e organi. Biochimica del fegato, tessuto adiposo e muscolo scheletrico. Malattie metaboliche di interesse veterinario.
Introduzione al metabolismo ruminale. Caratteristiche strutturali dei polisaccaridi vegetali. Digestione ruminale dei carboidrati. Produzione di acetato, propionato, butirrato, lattato, formiato e metano. Sintesi degli acidi grassi volatili. Escrezione dell’azoto e sintesi dell’acido urico nelle specie poligastriche. Reazioni e significato della bioidrogenazione degli acidi grassi insaturi.
B) Lezioni teorico-pratiche
Le esercitazioni teorico-pratiche prevedono la presentazione di diverse metodologie utilizzate nel laboratorio di Biochimica e lo svolgimento di esercitazioni bioinformatiche, con l’obbiettivo di approfondire alcuni aspetti teorici del programma di Biochimica.
PROGRAMMA DI INFORMATICA
Lezioni frontali in aula e pratiche in aula e/o laboratorio di informatica.
Informatica e linguaggio.
Architettura del calcolatore, CPU, memorie di massa e volatili, unità di input/output, ciclo macchina.
Sistemi hardware e software; istruzioni, algoritmi, processi e programmi
Concetto di informazione binaria, rappresentazione e codifica delle informazioni.
Il sistema operativo funzioni e caratteristiche generali: concetti ed operazioni principali del sistema operativo Windows, task, memoria virtuale.
Reti di Telecomunicazioni, applicazioni Internet e Sicurezza Informatica.
Elaborazione di testi, gestione fogli di calcolo e creazione di presentazioni: caratteristiche generali e concetti di base degli applicativi Office Word, Excel e PowerPoint. Banche dati e ricerca bibliografica.
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