B1823 - GENETICA MOLECOLARE DELLA CELLULA VEGETALE

Conoscenze e abilità da conseguire

Durante il corso lo studente acquisisce le nozioni fondamentali per comprendere gli aspetti molecolari che riguardano la struttura e organizzazione dei geni nucleari, mitocondriali e cloroplastici nelle cellule vegetali. Al termine del corso lo studente è in grado di comprendere alcuni esperimenti e tecnologie per la dissezione della funzione genica e per la comprensione dei meccanismi regolativi dell’espressione genica/ genomica in senso lato. È anche in grado di analizzare autonomamente alcuni dati sperimentali presi dalla letteratura scientifica e di proporre personali modelli interpretativi con relativa pianificazione della validazione.

Contenuti

Lezione introduttiva che ricapitola i principali meccanismi genetici. Revisione dei concetti di gene, allele, recessività, dominanza, dominanza negativa e per aploinsufficienza; complementazione, non-complementazione del secondo sito, test di soppressione, di enhancement sintetico e di letalità sintetica. Si useranno esempi presi dal mondo vegetale. In particolare  durante l'intero insegnamento i meccanismi genetico-molecolari saranno analizzati in Arabidopsis thaliana e Zea mays.

Struttura e proprietà chimico-fisiche degli acidi nucleici. Mutageni e mutazioni. Meccanismi di riparazione del DNA.

Metodi di purificazione, manipolazione e analisi del DNA in vitro e in vivo in cellule vegetali.

Metodi di  purificazione e analisi degli RNA in vitro e in vivo in cellule vegetali.

Metodi di purificazione e analisi delle proteine ricombinanti in vitro e in vivo in cellule vegetali.

Architettura e organizzazione dei genomi nucleari, mitocondriali e cloroplastici della cellula vegetale. 

Espressione genica nelle piante. Tipologia dei prodotti trascritti: pre-mRNA, mRNA, miRNA, siRNA, lncRNA e RNA da sequenze ripetute Regolazione dell'inizio della trascrizione genica: RNA Polimerasi, fattori generali di trascrizione, fattori trascrizionali (attivatori e repressori) co-fattori trascrizionali (co-attivatori e co-repressori). Cenni sull'allungamento e sulla terminazione della trascrizione.

Maturazione dei trascritti e loro analisi quantitativa via qRT-PCR.

Epigenetica e regolazione dell'espressione genica. Metilazione del DNA, modificazioni istoniche e non coding RNA nucleari.

Argomento specialistico:Meccanismi genetico-molecolari che portano alla formazione del seme in A. thaliana e Z. mays.

Laboratorio: Estrazione e quantificazione degli RNA da specie vegetali. Retro-trascrizione degli RNA a cDNA. PCR semi-quantitativa e analisi dei prodotti su gel d'agarosio. qRT-PCR usando sybr green in real time.

 

 

 

 

Testi/Bibliografia

Materiale e dispense fornite dal docente

Metodi didattici

lLezioni frontali e analisi di articoli scientifici

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame scritto e orale 

Strumenti a supporto della didattica

Diapositive power point, filmati e articoli scientifici

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Giovanni Perini