Programma del corso di BioMedicina Genomica

e dei Sistemi Complessi

 

Corso di BioMedicina Molecolare Genomica e dei Sistemi Complessi

 

Corso di Laurea Triennale in Scienze Biologiche

Laurea Magistrale in Biologia Cellulare e Molecolare e Biologia Sanitaria

 

CFU: 6

 

Anno accademico 2014-2015

 

 

Logica del Corso

 

Il completamento del Progetto Genoma di Homo sapiens e di molti altri organismi e virus ha modificato profondamente le nostre conoscenze sulla loro biologia, nonché l’impostazione e le prospettive degli studi correlati in campo biomedico. I progressi nel campo della BioMedicina Molecolare Omica [Genomica (inclusa quella degli RNA non codificanti), Epigenomica, Trascrittomica, Proteomica (incluse le modifiche post-traduzionali delle proteine), Interattomica, Patogenomica Umana], della Biologia Computazionale, della BioInformatica e delle Biotecnologie hanno creato i presupposti per la attivazione della BioMedicina Molecolare Genomica e dei Sistemi Complessi. Questa disciplina si propone di consentire agli Studenti di conseguire una visione globale ed unificante della struttura degli organismi, delle cellule che li costituiscono, e delle relative funzioni. Il corso (che è rivolto a Studenti di primo, secondo e terzo livello, inclusi Specializzandi e Dottorandi), si basa su una serie di seminari sulle conoscenze più recenti ed avanzate sulla struttura biomolecolare del nostro organismo e del nostro genoma (eg, RNA non codificanti; microvecicole, esosomi ed il loro cargo) ed ha l’obiettivo di consentire una visione unificante della Biologia, della  Genetica, della Fisiologia, della Patologia. La conseguente comprensione  della logica biologica dovrebbe permettere di comprendere le basi concettuali della BioMedicina  Molecolare e le loro applicazioni alla Clinica: Diagnosi; Disegno di razionali strategie terapeutiche (basate sulla conoscenza delle alterazioni molecolari, causa delle malattie, e sull’impiego di avanzati strumenti biotecnologici); Prognosi. Il Corso è caratterizzato dalla peculiarità dell’approccio Top > Down ed è costituito da una serie di seminari su aspetti avanzati della BioMedicina Molecolare Genomica e dei Sistemi Complessi (quali i progetti Encode, The Human Methylome, The Human Proteome), che hanno determinato una importante evoluzione delle nostre conoscenze su struttura e funzioni del genoma umano. Verranno descritte le Omiche degli Apparati e Macchinari molecolari delle cellule (Macchinario del Ciclo Cellulare, Apparato di Duplicazione del DNA, Macchinario del Restauro del DNA, Apparato di Trascrizione, Apparato della Sintesi delle Proteine, Apparato per la Sintesi ed il Targeting di Microvescicole ed Esosomi, Macchinario della Trasduzione del Segnale, Macchinario Apoptotico), correlandole con le relative funzioni biologiche e con il coinvolgimento di questi apparati in patologia. L’evoluzione è un tema costante del Corso. Gli Studenti sono stimolati a svolgere un intenso tirocinio in laboratorio per acquisire una appropriata working knowledge sugli argomenti e sulle metodologie sperimentali della BioMedicina molecolare contemporanea. La Sezione di Biologia, Genetica, Genomica Cellulare e Molecolare del Dipartimento Gian Filippo Ingrassia (sede del corso) dispone di strumentazione tecnologicamente avanzata per lo svolgimento di ricerche sperimentali in BioMedicina Cellulare e Molecolare. 

 

 

 

Seminari

 

-La BioMedicina Genomica: Definizione, Origine Storica, Ambiti di    Indagine, Prospettive per l’Evoluzione della Medicina  
-La BioMedicina Molecolare dei Sistemi Complessi: Importanza   dell’Approccio Olistico  allo Studio degli Organismi e delle Cellule -  Ostacoli Tecnologici alla sua Attuazione - Dallo Studio delle Omiche alla Biologia della Cellula   
-I Progetti Genoma e l’Approccio del Gene Candidato per l’Analisi del   Fenotipo e della Funzione dei Geni   
-La Regolazione dell'Espressione dei Singoli Geni e quella del Genoma 
-Metodologie Avanzate High Throughput (incluse le BioTecnologie) per lo Studio di Struttura e Funzioni Cellulari   
-Biologia Computazionale e BioInformatica.   
-Apparati e Macchinari Cellulari: Struttura Genomica, Struttura   Molecolare, Patologie Correlate, Evoluzione (Il Macchinario del Ciclo   Cellulare, L’Apparato di Duplicazione del DNA, L’Apparato di   Trascrizione, Il Macchinario della Sintesi delle Proteine, Apparato per la Sintesi ed il Targeting di Microvescicole ed Esosomi, L’Apparato della Trasduzione del Segnale, Il Macchinario Apoptotico).    
-Una Nuova Visione del Genoma: Ruolo critico degliRNA non   Codificanti (ncRNAs) nella Regolazione dell’Espressione e loro   Coinvolgimento in Patologia Genetica.
-Il progetto Encode
-Il progetto The Human Proteome.
-Il progetto The Human Methylome  
-Networks biologiche: Complessita', Metodi di Analisi, Applicazioni
  Sperimentali   
-Cellule Staminali: Biologia, Biotecnologia, Applicazioni Terapeutiche

-BioDiritto e Bioetica: Legislazione, Filosofia, Morale

  

Tutoriali

 

Biologia della Cellula

 

 

  • Organismi e cellule: la teoria cellulare - Organizzazione strutturale e funzionale delle cellule eucariotiche, procariotiche, virus - Principi e meccanismi dell’evoluzione  
  • Genomi e geni eucariotici, procariotici, virali - I Progetti Genoma. Le macchine molecolari della cellula. Dal genotipo al fenotipo - Fenotipo ed ambiente  
  • La proliferazione cellulare: il ciclo ed i relativi  meccanismi di controllo - Cromatina e Cromosomi -  La duplicazione del DNA - Classificazione degli RNA, loro sintesi e rielaborazione - Il codice genetico - La sintesi proteica - Regolazione dell’espressione genica - Mutazioni genetiche e modificazioni  epigenetiche del DNA.
  • Mitosi e Meiosi - La genetica mendeliana ed i limiti del modello mendeliano - Modalità di trasmissione e di espressione dei caratteri genetici negli Eucarioti, in particolare nell’Uomo.
  • Le malattie genetiche di Homo sapiens 
  • Membrane cellulari: struttura e funzione 
  • Organuli cellulari: struttura, funzione ed evoluzione
  • La trasduzione del segnale 
  • Differenziamento ed apoptosi 
  • Il fenotipo neoplastico 
  • Meccanismi di interazione tra cellule

 

 

Alcuni libri utilizzabili quali testo di riferimento

 

Biologia molecolare della cellula - Lodish e Coll, Ed Zanichelli

Biologia molecolare della cellula - Alberts e Coll, Ed Zanichelli

La cellula: un approccio molecolare - Cooper, Ed Zanichelli

Geni e Segnali - Ptashne e Gann, Ed Zanichelli

Biologia molecolare e cellulare - Wolfe, Ed Edises

Biologia e Genetica - Autori vari, Ed Edises

Genetica umana molecolare - Strachan e Read, Ed Utet

Genetica in Medicina - Thompson e Thompson, Ed Idelson Gnocchi

Genetica medica - Gelehrter, F Collins, D Ginsburg, Ed Masson

Genetica umana: dal caso clinico al genotipo - Korf, Ed Springer

Eredità: Principi e Problematiche in Genetica Umana Cummings, Ed

Edises

Genetica clinica Read e Donnai, Ed Zanichelli

Introduzione alla Genomica Gibson e Muse, Ed Zanichelli

Genes VIII - Lewin, Ed Oxford Press

Introduzione alla Bioinformatica Valle e Coll, Ed Zanichelli

La nuova Genetica e la pratica clinica - Weatherall, Ed Zanichelli

Introduzione alla Bioinformatica - Valle e Coll, Ed Zanichelli

 

 

NOTA

E' essenziale utilizzare l'edizione più recente dei testi prescelti nonchè le referenze bibliografiche specifiche, che saranno indicate durante il Corso e pubblicate nel sito http://www.bgbunict.it (insieme ai Power Points dei Seminari).

 

 

 

Sede del Corso

 

Dipartimento Gian Filippo Ingrassia

Sezione di Biologia, Genetica, Genomica Cellulare e Molecolare

Unità di BioMedicina Molecolare Genomica e dei Sistemi Complessi, Genetica, Biologia Computazionale

Via Santa Sofia 87, 95123 Catania

Comparto 10

 

 

Calendario del Corso

 

Le lezioni avranno inizio giorno 5 Aprile 2016 e si svolgeranno ogni martedì e giovedì dalle ore 15:00 alle ore 17:00 presso l'aula 7 dell'edificio B del Comparto 10. Ulteriori informazioni saranno pubblicate sul sito web della Unità di BioMedicina Molecolare Genomica e dei Sistemi complessi, Genetica, Biologia Computazionale (http://www.bgbunict.it), e sul sito dei Corsi di Laurea coinvolti.

 

 

NOTA
Per l'ammissione all'esame finale, è richiesta la partecipazione degli Studenti ad almeno il 70% delle lezioni.
  

 

 

BIBLIOGRAFIA DEL CORSO

 

 

DATE ESAMI

 

ELENCO STUDENTI PRENOTATI

 

AVVISO IMPORTANTE

 

 

Cliccando quì sarà possibile visualizzare il calendario del corso