ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| GENETICA MOLECOLARE | BIO/18 | LEZIONI | 48 |
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Approfondimento degli aspetti molecolari relativi a mutazione, ricombinazione, espressione genica, riparazione del DNA e genetica del cancro.
Molecular aspects of mutation, recombination, gene expression, DNA repair and cancer genetics.
Introduzione al corso. Richiami dei concetti principali sulle sequenze del DNA, replicazione ed espressione genica.
Tetradi di guanina. Organizzazione delle tetradi e loro impatto su replicazione, trascrizione ed espressione genica. Le tetradi come possibile target terapeutico.
Organizzazione tridimensionale del nucleo interfasico. Proteine strutturali non istoniche e loro funzione.
Basi molecolari delle mutazioni puntiformi. Alcuni esempi. Le mutazioni dinamiche. Espansione di STR e fenotipi patologici. Meccanismi patogenetici e molecolari delle mutazioni dinamiche: il ruolo dell’enzima multifunzione FEN1.
Meccanismi molecolari delle mutazioni cromosomiche strutturali.
Variazioni del numero di sequenze genomiche: aneuploidie e CNV. Effetti gene-specifici e non gene-
Aneuploidia e gametogenesi femminile. Controllo della transizione metafase-anafase in meiosi I e II: ruolo di coesine, APC e SAC. Meccanismi e cause di aneuploidia in relazione all'età materna.
La ricombinazione omologa: il crossing-over. Riparazione dei DSB mediante ricombinazione omologa: meccanismi molecolari e proteine coinvolte. Il modello SDSA. Le giunzioni di Holliday e le resolvasi BTR, Mus-SLX e GEN1. Ricombinazione omologa e replicazione del DNA. Conversione genica. Effetti genetici della ricombinazione omologa. Altri meccanismi coinvolti nella riparazione dei DSB: Non Homologous End Joining classico e alternativo (A-EJ). La risposta al danno al DNA (DDR). Regolazione fra HR, NHEJ e A-EJ nella riparazione dei DSB. Sindromi correlate a difetti nei geni della riparazione dei DSB: Atassia teleangectasia, Sindrome di Bloom e di Nijmegen.
I sistemi di riparazione MMR, BER e NE. Meccanismi molecolari regolazione e sindromi genetiche ad essi associate.
l processo della cancerogenesi alla luce della teoria evoluzionistica. I geni del cancro: protooncogeni, oncosoppressori e geni mutatori. Esempi di attivazione di protooncogeni: K-ras, BCR-ABL e ERB-2. Caratteristiche dei geni oncosoppressori RB1, APC e TP53. Mutazioni inattivanti e ruolo delle 3 proteine nel promuovere l'instabilità genomica.
Introduction to the course. Basic concepts of DNA sequences, replication and gene expression.
Guanine tetrads. Organization of tetrads and their impact on replication, transcription and gene expression. The tetrads as a possible therapeutic target.
Three-dimensional organization of the interphase nucleus. Non histone structural proteins and their function.
Molecular basis of point mutations. Some examples. Dynamic mutations. STR expansion and pathological phenotypes. Pathogenetic and molecular mechanisms of dynamic mutations: the role of the multifunctional enzyme FEN1.
Molecular mechanisms of chromosomal structural mutations.
Variations in the number of genomic sequences: aneuploidies and CNVs. Gene-specific and non-gene effects
Female aneuploidy and gametogenesis. Control of the metaphase-anaphase transition in meiosis I and II: role of cohesin, APC and SAC. Mechanisms and causes of aneuploidy in relation to maternal age.
Homologous recombination and crossing-over. DSB repair by homologous recombination: molecular mechanisms and proteins involved. The SDSA model. The Holliday junctions and the BTR, Mus-SLX and GEN1 resolvases. Homologous recombination and DNA replication. Gene conversion. Genetic effects of homologous recombination. Other mechanisms involved in DSB repair: Classic and alternative Non Homologous End Joining (A-EJ). The DNA Damage Response (DDR). Regulation between HR, NHEJ and A-EJ in DSB repair. Syndromes related to defects in DSB repair genes: Ataxia telangiectasia, Bloom and Nijmegen syndrome.
The MMR, BER and NE repair systems. Molecular mechanisms of regulation and genetic syndromes.
Carcinogenesis in the light of evolutionary theory. Cancer genes: protooncogens, tumor suppressors and mutator genes. Examples of activation of protooncogenes: K-ras, BCR-ABL and ERB-2. Characteristics of the tumor suppressor genes RB1, APC and TP53. Inactivating mutations and role of the 3 proteins in promoting genomic instability.
Testo consigliato a lezione. Lezioni del docente
Molecular Genetics basic text. Lectures from the teacher.
Prova orale
Oral examination.
