CORSO DI STUDIO: BIOTECNOLOGIE                                                         a.a. 2015/2016

Denominazione insegnamento:  Corso integrato di di Biologia ed Embriologia. Biologia cellulare (Modulo I)

Docente

prof. Claudio Schneider (claudio.schneider@uniud.it)

Crediti

6 CFU

Programma

Biologia – parte1

• La logica della compartimentazione cellulare: struttura degli organelli cellulari.
• Struttura delle Membrane biologiche e compartimentazione cellulare.
• Scambio di materiali cellula/ambiente, comunicazione intracellulare, fusione e fissione di membrane.
• I codici e le basi molecolari dei meccanismi di indirizzamento delle proteine nei vari compartimenti cellulari.
• Trasporto diretto di piccole molecole attraverso plasma-membrane.
• Protein-chinesi :scambio di proteine, ordine e successione nella secrezione di proteine.
• Segnali di indirizzamento al RE e recettori SRP.
• Accoppiamento con la traslocazione attraverso membrana: il traslocone.
• Traslocazione post-traduzionale.
• Ruolo degli chaperoni nella traslocazione.
• Richieste energetiche ATP/GTP nella traslocazione.
• Funzione del RE, controllo di qualità, modificazioni post-traduzionali.
• Ciclo calnexina-calreticulina e mannosidasi.
• Trasporto vescicolare e smistamento di proteine da RE a cisGolgi : selezione cargo.
• Meccanismi molecolari del trasporto vescicolare: componenti, selezione e fasi.
• Formazione vescicole : selezione cargo, formazione gabbia.
• Fase di avvicinamento/tethering e funzione di Rab.
• Fase di docking e funzione del complesso SNARE
• COPII vs COPI e dinamica di formazione VTC/IC
• Maturazione del Golgi vs modello stabile del Golgi
• Modificazioni a livello di Golgi.
• Segnali di indirizzamento ai lisosomi e ciclo Recettore-MAN6-P.
• Adattine e clatrina (selezione e formazione gabbia)
• Traffico dal trans Golgi alla plasmamembrana : vescicole di secrezione.
• Endosomi precoci, tardivi e maturazione dei lisosomi.
• L’endocitosi dalla plasma membrana : influenza del pH nell’interazione recettore-ligande
• Segnali di indirizzamento al nucleo
• Segnali e meccanismo di indirizzamento nei mitocondri.
• Inytoduzione ai diversi tipi di citoscheletro cellulare
• Funzioni generali dei diversi tipi di citoscheletro
• Microtubuli : le tubuline, polo +/-, instabilità dinamica : cappuccio a GTP e MTOC
• Microfilamenti, treadmilling, proteine e complessi regolatori
• Filamenti intermedi : struttura e dinamica.

Biologia parte 2 - Trasduzione del segnale

• Le Molecole segnaletiche ed i recettori di plasma-membrana
• Recttori  accoppiati a Proteine-G Trimeriche che attivano o inibiscono Adenilato-Ciclasi
• Recettori accoppiati a Proteine-G che modulano Canali Ionici
• Recettori accoppiati a Proteine-G che attivano Fosfolipasi C
• Attivazione della Trascrizione genica da Recettori Accoppiati a Proteine G
• Recettori Tirosin-Chinasi ed attivazione di Proteine G Monomeriche della famiglia Ras
• Recettori per Citochine ed il percorso segnaletico JAK-STAT
• Fosfoinositidi come Trasduttori di segnale : il percorso di PI3K
• mTOR e controllo della traduzione proteica CAP-dipendente
• Il percorso di TGF-beta ed altri percorsi segnaletici rilevanti nella trasduzione di segnali proliferativi e di sviluppo embrionale.
• Meccanismi e percorsi segnaletici che coinvolgono processamento proteolitico : Percorso wnt/beta-catenina  e  SHH
• Integrazione dei segnali, percorsi di trasduzione e controllo globale della trascrizione genica.
• Mutazioni di trasduttori e percorsi segnaletici : oncogeni e soppressori tumorali.
• Il citoscheletro di actina : regolatori e dinamica.
• Movimento cellulare e regolazione dinamica del citoscheletro di actina.
• Proteine della famiglia Rho e ruolo nella dinamica dei microfilamenti.
• Adesioni focali, loro dinamica e maturazione.
• Segnalazione di adesione : integrine, FAK e citoscheletro.
• I microtubuli nel movimento cellulare,  organizzazione dei compartimenti di membrana e funzione nel ciclo di divisione.

Il ciclo di divisione cellulare e la sua regolazione

• Il ciclo cellulare: interfase e mitosi
• Disregolazione del ciclo cellulare ed oncogenesi molecolare
• I microtubuli, le loro caratteristiche e le loro proprietà.
• La sensibilità a sostanze anti-mitotiche.
• L'arresto della cellula in mitosi attraverso l'utilizzo del taxolo; modalità di azione del taxolo.
• L’apoptosi e i modelli di rilevamento dell’apoptosi

• I telomeri e le telomerasi.
• Il problema della replicazione delle estremità 3'.
• Accorciamento dei telomeri, invecchiamento e tumori