Obiettivi formativi
CONOSCENZA E COMPRENSIONE.
Gli studenti potranno acquisire una conoscenza a livello molecolare di alcuni importanti processi cellulari (soprattutto inerenti al controllo della localizzazione proteica e alla biosegnalazione), ed una buona familiarità con le strategie biochimiche che ne permettono lo studio sperimentale.
CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE.
Attraverso l’analisi guidata di esperimenti cruciali nella comprensione a livello molecolare di alcuni processi cellulari, gli studenti acquisiranno le competenze di base necessarie per affrontare lo studio sperimentale di nuovi processi a livello biochimico
Prerequisiti
Per una fruizione ottimale del corso, gli studenti dovranno avere solide conoscenze di base di Biochimica, Biologia Molecolare e Citologia.
Contenuti dell'insegnamento
Nelle cellule, la concentrazione, la localizzazione e l'attività delle proteine sono regolate in modo preciso e complesso. Il corso, che presuppone buone conoscenze di base sulla struttura e funzione delle proteine e sull'organizzazione delle cellule eucariotiche, prenderà in esame i principali meccanismi di regolazione della funzione proteica nel contesto cellulare. Speciale rilievo verrà dato alle strategie sperimentali impiegate nell'analisi molecolare dei processi cellulari,e alla struttura e meccanismi d'azione dei componenti proteici coinvolti. Gli argomenti trattati nel corso possono essere così suddivisi:
A) Controllo della localizzazione.
- Biosintesi della componente lipidica delle membrane.
- Traslocazione, modificazione e ripiegamento delle proteine nel reticolo endoplasmatico.
- Glicosilazione delle proteine.
- La via secretoria.
- Smistamento delle proteine nei mitocondri, cloroplasti e perossisomi.
- Trasporto di macromolecole attraverso la membrana nucleare.
- Controllo della localizzazione proteica mediante ancore lipidiche.
B) Interruttori molecolari.
- Struttura, funzione e versatilità delle GTPasi cellulari.
- Regolatori delle GTPasi: GEFs (Guanine nucleotide exchange factors) e GAPs (GTPase activating proteins).
- Proteine G eterotrimeriche e vie di segnalazione connesse.
- Ras e le piccole GTPasi di segnalazione.
- GTPasi Arf/Rab e controllo del traffico vescicolare.
C) Controllo della stabilità proteica.
Il sistema ubiquitina-proteasoma: aspetti biochimici.
Ruolo del sistema ubiquitina-proteasoma nel controllo del ciclo cellulare.
Vie di segnalazione mediate da proteolisi.
Programma esteso
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Bibliografia
Testo di base:
Lodish et al., BIOLOGIA MOLECOLARE DELLA CELLULA, Zanichelli (2009), 3a edizione italiana condotta sulla 6a edizione americana; oppure, più aggiornato ma disponibile solo in lingua inglese: LODISH et al., MOLECULAR CELL BIOLOGY, 7th edition, W.H. Freeman publishers, 2013.
Testi di supporto:
Voet-Voet-Pratt, FONDAMENTI DI BIOCHIMICA, 3a edizione, Zanichelli (2007).
Berg-Tymoczko-Stryer, BIOCHIMICA, 7a edizione, Zanichelli (2012)
Alberts et al., BIOLOGIA MOLECOLARE DELLA CELLULA, 5a edizione, Zanichelli (2009).
Metodi didattici
Il corso si basa su lezioni frontali che fanno largo uso di immagini e schemi. I diversi processi cellulari vengono generalmente introdotti partendo dall'analisi degli studi biochimici che hanno maggiormente contribuito alla loro comprensione.
Modalità verifica apprendimento
La valutazione dei risultati di apprendimento attesi si basa su una prova scritta seguita, eventualmente, da una prova orale facoltativa.
Verranno accertate sia le conoscenze biochimiche relative ai processi cellulari illustrati durante il corso, sia la capacità di applicare tali conoscenze alla risoluzione di problemi di tipo sperimentale.
Altre informazioni
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