99475 - EUKARYOTIC GENOMES

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente conosce le principali tecniche di sequenziamento massivo ed ultramassivo utilizzate per il sequenziamento dei genomi eucariotici e per l’analisi funzionale delle regioni genomiche; comprende i concetti di assemblaggio e annotazione; conosce l’organizzazione dei geni, di regioni funzionali e l’anatomia dei genomi eucariotici. Inoltre, lo studente è in grado di contestualizzare i progressi biotecnologici applicati all'analisi strutturale e funzionale dei genomi, trascrittomi ed interattomi eucariotici. Lo studente è anche in grado di esplorare le interazioni tra i prodotti genici ed il loro influsso sulle differenti caratteristiche fenotipiche per definirne le funzioni.

Contenuti

Organizzazione dei genomi eucariotici

Sequenziamento e annotazione dei genomi. NGS e nuove tecniche di sequenziamento.

Dimensioni, geni e origini di replicazione. Struttura dei geni e attività geniche negli eucarioti: Gene ontology. Sequenze ripetute: classificazione, struttura e funzioni. Struttura dei genomi dei mitocondri e dei cloroplasti. Variabilità del genoma. Polimorfismi, e variabilità fenotipica. Metilazione del DNA, CpG dinucleotide e trascrizione.

Organizzazione gerarchica della struttura della cromatina. Nucleosoma: componenti molecolari e struttura ai raggi X. Modificazioni post-traduzionali degli istoni. Posizioni traslazionale e rotazionale dei nucleosomi.

Espressione dei genomi eucariotici

Trascrizione pervasiva dei genomi e classi di trascritti. RNA polimerasi eucariotiche. Struttura della RNA polimerasi II. Organizzazione dei promotorieucariotici. Fattori di trascrizione generali e loro funzioni. Meccanismo di inizio, elongazione e terminazione della trascrizione.

Regolazione della trascrizione. Fattori di trascrizione a monte ed inducibili. Enhancers. Domini proteici di interazione con il DNA: strutture e funzioni. Ruolo della cromatina nella regolazione della trascrizione. Mappe genomiche di siti di legame di fattori di trascrizione.

Maturazione dei trascritti. Capping del terminale 5' e maturazione del terminal 3'. Classi di introni e meccanismi di splicing.

Testi/Bibliografia

Weaver RF. Molecular Biology. McGraw-Hill. Last edition.

Capranico et al. Biologia molecolare, Edises 2° Edizione (In italiano).

Metodi didattici

Lezioni in inglese con utilizzo sistemi multimediali. Prove in itinere e esercizi. Seminari da parte degli studenti su tematiche specifiche.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame scritto e orale.

Strumenti a supporto della didattica

Powerpoint presentations, articoli scientifici e altro materiale didattico sarà reso disponibile agli studenti durante il corso.

Link ad altre eventuali informazioni

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

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Giovanni Capranico