90817 - MOLECULAR MECHANISMS OF DISEASES

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente conosce: i) i meccanismi genetici e molecolari del danno al DNA e della riparazione, dell’attivazione dei checkpoint e dell’instabilità genomica; ii) le funzioni di fattori proteici rilevanti per le malattie; iii) mutazioni e difetti molecolari che comportano lo sviluppo di malattie umane quali cancro, neurodegenerazione, invecchiamento e malattie immunologiche. Inoltre, lo studente è in grado di condurre esperimenti di immunoprecipitazione per mappare i siti di legame di proteine lungo il genoma.

Contenuti

Danno al DNA e mutazioni. Danni alle basi e allo scheletro zucchero-fosfato. Meccanismi di danno al DNA: agenti ossidanti, alchilanti e ionizzanti. Agenti chimici e farmaci antitumorali.

Meccanismi di riparazione del danno alle basi. Fotoriparazione, nucleotide excision repair (NER), base excision repair (BER), mismatch repair. Geni e proteine coinvolte nei meccanismi di riparazione e relative malattie ereditarie.

Meccanismi di riparazione delle rotture del DNA: ricombinazione omologa e "non-homologous end-joining". Riparazione di DNA-protein crosslinks.

Checkpoints attivati dal danno al DNA. Cascata delle kinasi: ATM/ATR e ruolo di p53.

Mutazioni di geni della riparazione del danno al DNA e malattie neurodegenerative e cancro.

Oncogeni e oncosoppressori. Pathways molecolari e trasformazione neoplastica.

Il programma del laboratorio comprende l'esecuzione di protocolli sperimentali per misurare instabilità genomica ed espressione genica tramite microscopia a fluorescenza, real-time PCR, e interpretazioni dei risultati.

Testi/Bibliografia

Text book:

1 Capranico G, Martegani E, Musci G, Raugei G, Russo T, Zambrano N, Zappavigna V. Biologia molecolare, EdiSES (ultima edizione).

2 RF Weaver, Molecular Biology, McGraw - Hill (ultima edizione)

Saranno inoltre distribuiti a lezione articoli originali e rassegne scientifiche sugli argomenti del corso.

All'inizio del laboratorio, sarà distribuita una dispensa con il protocollo sperimentale.

Metodi didattici

Il corso consiste di lezioni frontali del docente e di seminari degli studenti su specifici argomenti. La partecipazione attiva degli studenti con domande ed interventi sarà sollecitata, in particolare durante i seminari. Il protocollo sperimentale sarà condotto dagli studenti in modo individuale anche se saranno sollecitati a confronti con gli altri. Alla fine del laboratorio è richiesta una relazione scritta della propria esperienza.

In considerazione delle tipologie di attività e metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede lo svolgimento di tutti gli studenti dei moduli 1 e 2 in modalità e-learning [https://www.unibo.it/it/servizi-e-opportunita/salute-e-assistenza/salute-e-sicurezza/sicurezza-e-salute-nei-luoghi-di-studio-e-tirocinio] e la partecipazione al modulo 3 di formazione specifica sulla sicurezza e salute nei luoghi di studio. Indicazioni su date e modalità di frequenza del modulo 3 sono consultabili nella apposita sezione del sito web di corso di studio.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame verifica se lo studente conosce i meccanismi dell'integrità del genoma e delle loro disfunzioni molecolari e genetiche che sono alla base di sindromi genetiche e/o malattie croniche, quali il cancro e le neurodegenerazioni. L'esame inoltre verifica che lo studente abbia acquisito familiarità con l'esecuzione dei protocolli sperimentali utilizzati in laboratorio.

La verifica consiste di: a) la relazione scritta alla fine del laboratorio; b) una prova orale che si può sostenere in uno dei periodi di esame dell'anno accademico. La prova orale verterà su tutti gli argomenti trattati durante il corso; durante la prova orale, sarà discussa la relazione scritta del laboratorio.
Il voto finale è espresso in trentesimi.

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore, PC, Internet, lavagna e lavagna luminosa.

Il laboratorio è completamente attrezzato con strumenti e reagenti necessari alla ChIP e real-time PCR.

Link ad altre eventuali informazioni

https://site.unibo.it/capranico-lab/en

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Giovanni Capranico

Consulta il sito web di Giulia Miglietta