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Esseri viventi: origine ed evoluzione.
Basi chimiche e organizzazione molecolare della vita.
Struttura e funzione delle macromolecole informazionali: DNA, RNA, Proteine.
Basi dell'organizzazione biologica
Cellule procariotiche ed eucariotiche, animali e vegetali: differenze strutturali e funzionali. Gli organuli citoplasmatici nelle cellule eucariotiche: nucleo e involucro nucleare; Reticolo endoplasmatico; Apparato del Golgi; Mitocondri; Lisosomi; Perossisomi. Citoscheletro e membrana plasmatica: struttura e funzione. Meccanismi di adesione cellula-cellula e cellula-matrice extracellulare. Fibronectina, collageni e integrine.
Il flusso dell'informazione genetica.
Organizzazione del DNA: dalla cromatina al cromosoma. Replicazione semiconservativa del DNA: processo enzimatico della replicazione del DNA. RNA primasi, DNA polimerasi, topoisomerasi e ligasi. Estensione dei telomeri. Cenni sui meccanismi di riparo del DNA.
Il genoma dei procarioti. La trascrizione nei procarioti
Il genoma nucleare e mitocondriale. Struttura ed organizzazione dei geni negli eucarioti.
La trascrizione negli eucarioti. Unità di trascrizione: siti di inizio e di termine della sintesi degli RNA messaggeri, ribosomiali e transfer. Maturazione dell'mRNA: capping, splicing, poliadenilazione.
Codice genetico: decifrazione e proprietà. Mutazioni puntiformi, effetto sui codoni e sulla proteina.
Traduzione. Ruolo del ribosoma e dei tRNA nella sintesi proteica. Segnali di inizio e di termine della traduzione. Struttura molecolare del gene nei procarioti e negli eucarioti. Sequenze 5'- e 3'-UTR.
Regolazione dell'espressione genica nei procarioti: operone lattosio e operone triptofano. Regolazione dell'espressione genica negli eucarioti: segnali e meccanismi. Livelli di regolazione dell'espressione dei geni: struttura del DNA (metilazione, amplificazione, mutazione somatica, ricombinazione somatica e i geni delle immunoglobuline); trascrizione (struttura della cromatina, inizio e termine della trascrizione, enhancers, silencers, elementi in cis e in trans); maturazione dei trascritti (splicing); splicing alternativo degli mRNA
La riproduzione cellulare:
Mitosi e meiosi. Gametogenesi maschile e femminile.
Il ciclo cellulare; sua progressione mediante regolazione nei punti di controllo.
Comunicazione intercellulare. Meccanismi generali d'azione dei recettori di membrana. Trasduzione del segnale. Morte cellulare: apoptosi e necrosi.
Cellule tumorali: caratteristiche di crescita. Oncogeni e oncosopressori.
Elementi di Biologia dello sviluppo
Principali tecniche per l'analisi di geni e genomi