Corso di Biologia Molecolare Prof. Nicola ZAMBRANO (matr. dispari) a.a. 2016-2017 Corso di Biologia Molecolare Prof. Nicola ZAMBRANO (matr. dispari) zambrano@unina.it 1

a.a. 2016-2017 Corso di Biologia Molecolare Struttura e funzioni di acidi nucleici e proteine attraverso l’analisi di meccanismi molecolari fondamentali in Procarioti ed Eucarioti 2

BIOLOGIA MOLECOLARE Struttura e funzioni di acidi nucleici e proteine attraverso l’analisi di meccanismi molecolari fondamentali in Procarioti ed Eucarioti Propagazione, conservazione e variabilità dell’informazione genetica (replicazione, riparo e ricombinazione) Trasferimento in RNA dell’informazione genetica (trascrizione) e maturazione dei trascritti Decodifica del linguaggio genetico in proteine (traduzione) Regolazione trascrizionale e post-trascrizionale dell’espressione genica 3

Biologia Molecolare 2016-2017 Matr. Pari e Dispari Iscrizione al Corso: www.docenti.unina.it/Nicola.Zambrano Frequenza fortemente consigliata n. 2 prove in itinere: inizio novembre/fine dicembre Settimana “di riepilogo” prima della prova in itinere Valore alle prove in itinere solo per chi lo desidera e frequenta attivamente Date esami: 17/1/2016 - 8/2/2016 (Scritto + Ev. orale) Prova scritta: DSM + 2-3 DRA

LABORATORIO DI BIOLOGIA MOLECOLARE Tecniche di manipolazione, clonaggio, sequenziamento ed amplificazione del DNA Tecniche per l’analisi dell’espressione genica Espressione di proteine esogene in sistemi procariotici ed eucariotici 5

TESTI CONSIGLIATI APPUNTI DELLE LEZIONI Autori vari (coord. Russo-Zambrano) - Biologia Molecolare - EDISES I Edizione (2016) TESTI UTILI PER LA CONSULTAZIONE Weaver – Biologia Molecolare – McGraw-Hill Watson - Biologia Molecolare del Gene - Zanichelli Lewin - Il Gene X - Zanichelli Reece - Analisi di Geni e Genomi - EDISES 6

PREREQUISITI Struttura e funzioni della cellula Chimica delle biomolecole Princìpi di Genetica Struttura delle proteine Catalisi enzimatica 7

L’era “pre-genomica” 8

L’era “genomica” www.ensembl.org 9

L’era “post-genomica” 10

Il dogma centrale della Biologia, nell’era post-genomica GENOMA ~ 3 x 104 geni TRASCRITTOMA (splicing alternativi) ≥ 10 x PROTEOMA (modifiche post-traduzionali) 105 ÷ 106 prodotti 11

Meccanismi molecolari di malattie… 12

…ed identificazione/ottimizzazione di bersagli terapeutici 13

ORIENTAMENTO DELLA BASE RISPETTO AL LEGAME N-GLICOSIDICO  31

C3’ - endo 33

C2’ - endo 34

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TOPOLOGIA DEL DNA 43

MOLECOLE NATURALI DI DNA PRESENTANO SUPERAVVOLGIMENTI 44

TOPOISOMERI DI DNA SONO RISOLVIBILI MEDIANTE ELETTROFORESI 45

Perché il DNA è naturalmente superavvolto? 46

TOPOLOGIA DEL DNA E: 1. COMPATTAMENTO DELLA CROMATINA Procarioti Eucarioti 47

BASATI SULL’ ESPOSIZIONE DI UNO STAMPO 2. INNESCO DI MECCANISMI BASATI SULL’ ESPOSIZIONE DI UNO STAMPO 48

3. RISOLUZIONE DI SUPERAVVOLGIMENTI 49

Denaturazione e Superavvolgimenti 50

IL DNA DEI MESOFILI è SUPERAVVOLTO NEGATIVAMENTE E IL DNA DEI TERMOFILI ? 51

Conformazione del DNA superavvolto DNA B rilassato: 34.6° tra una coppia e la successiva 10.4 nucleotidi per giro DNA superavvolto positivamente (+) 40° tra una coppia e la successiva 9 nucleotidi per giro DNA superavvolto negativamente (-) 33° tra una coppia e la successiva 11 nucleotidi per giro 52

TOPOISOMERASI: MECCANISMO Watson et al., BIOLOGIA MOLECOLARE DEL GENE, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2005 58 58

Inibitori di Topoisomerasi I: Topotecan (der. Camptotecina) Staker et al. (2002) PNAS 99,15387 Inibitori di Topoisomerasi II: Etoposide, doxorubicina, daunorubicina, mitoxantrone 59 59

Camptotecina e Derivati 60 60

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