BIOLOGIA MOLECOLARE

STRUTTURA DEGLI ACIDI NUCLEICI
Proprietà del materiale genetico: il principio trasformante, scoperta di Avery, regola di Chargaff; proprietà chimico-fisiche dei nucleotidi; modificazioni chimiche, protonazione e tautomeria cheto-enolica delle basi azotate; struttura primaria del DNA; termodinamica del legame fosfodiesterico; legami deboli e legami forti; la doppia elica e l’appaiamento delle basi secondo il modello di Watson e Crick; replicazione semi-conservativa del DNA; strutture secondarie alternative del DNA (DNA A, DNA Z, DNA H); sequenze ripetute dirette, invertite e speculari; curvatura intrinseca del DNA; elementi strutturali di riconoscimento del DNA (read-out); interazioni specifiche DNA-proteina; stabilità della doppia elica: fusione e rinaturazione del DNA; struttura primaria, secondaria e caratteristiche distintive dell’RNA; idrolisi alcalina dell'RNA e meccanismo d'azione della RNasi A; elementi di topologia: superavvolgimento, numero di legame e variazioni conformazionali del DNA; topoisomerasi I e II; compattamento degli acidi nucleici:istoni, nucleosoma, fibre e strutture di ordine superiore della cromatina.

REPLICAZIONE DEL DNA
Schema generale della replicazione: termodinamica e meccanismo di sintesi del DNA; struttura del sito attivo della DNA polimerasi; processività e sliding clamp; attività di proof-reading della DNA polimerasi; sintesi semidiscontinua del DNA: filamento continuo, filamento ritardato, frammenti di Okazaki e rimozione degli inneschi; meccanismo d'azione della DNA ligasi; origini di replicazione; DNA polimerasi III, struttura e assemblaggio del replisoma; DNA primasi, DNA elicasi, DNA topoisomerasi e altre proteine coinvolte nella replicazione; replicazione bidirezionale del genoma di E. coli; replicazione dei genomi eucariotici; il problema delle estremità del DNA.

RIPARAZIONE DEL DNA
Mutazioni puntiformi; danno idrolitico e modificazioni chimiche delle basi azotate; test di Ames; riparazione dei mismatch; riparazione per fotoriattivazione; riparazione per escissione di basi; riparazione per escissione nucleotidica; riparazione per ricombinazione omologa; sintesi del DNA per translesione; induzione della risposta SOS.

TRASCRIZIONE
Struttura generale di geni e operoni procariotici; promotori batterici: regioni -10 e -35, elementi UP, elemento -10 esteso; struttura della RNA polimerasi batterica; fattore sigma; schema generale del processo trascrizionale: inizio, allungamento, terminazione.Trascrizione negli eucarioti: promotori, complesso di pre-inizio, mediatore, RNA polimerasi II; capping e poliadenilazione dell'RNA; RNA polimerasi I e III.

SPLICING DELL’RNA
Introni, esoni e processamento post-trascrizionale dei trascritti primari;chimica dello splicing; spliceosoma; splicing degli introni di gruppo I e II; splicing alternativo; editing dell’RNA; trasporto dell’mRNA fuori dal nucleo.

TRADUZIONE
Il codice genetico; struttura dell’RNA messaggero (mRNA); struttura dell’RNA transfer (tRNA); legame degli amminoacidi al tRNA; le amminoacil-tRNA sintetasi; il ribosoma; formazione del legame peptidico; meccanismo molecolare e fasi funzionali della traduzione: inizio, allungamento, terminazione; fedeltà ed energetica della traduzione; il problema degli RNA spezzati.

REGOLAZIONE GENICA NEI PROCARIOTI
Principi generali della regolazione trascrizionale; regolazione positiva e negativa della trascrizione; azione a distanza; operone lattosio: LacI, Cap; fattori sigma alternativi; NtrC, operone triptofano (TrpR) e attenuazione; regolazione trascrizionale e la scelta lisi-lisogenia nel fago lambda; struttura e funzione dei repressori cI e cro; cooperatività nel legame del repressore; controllo trascrizionale positivo e negativo, antiterminazione, regolazione antisenso. Integrazione e escissione del fago lambda mediante ricombinazione sito-specifica.

TECNICHE DI BIOLOGIA MOLECOLARE
reazione a catena della polimerasi (PCR);sequenziamento del DNA secondo il metodo di Sanger.