AVVISO
A seguito della segnalazione di allerta meteo di codice arancione diramata questo pomeriggio dalla Protezione Civile regionale, per la giornata di domani, lunedì 16 marzo 2026, sono sospese tutte le attività didattiche in presenza (lezioni, esami, sedute di laurea) previste in tutte le sedi dell'Università di Catania (incluse le strutture didattiche di Ragusa e Siracusa).
Le attività potranno essere erogate in modalità online.
Fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche delle principali tecniche utilizzate per l’analisi della struttura e la funzione delle biomolecole, dando particolare rilievo alle metodologie che hanno condotto allo sviluppo di nuove discipline come la genomica, la transcrittomica e la proteomica.
Conoscenze di base di Chimica generale, Chimica organica, Biochimica e Genetica agraria
Fortemente consigliata
La manipolazione degli acidi nucleici. Southern e Northern blots. Marcatori molecolari ed analisi genomica. PCR qualitativa e quantitativa. Tecniche e vettori di clonaggio. La trasformazione genetica dei procarioti e degli eucarioti. Preparazione e analisi di genoteche. La tecnologia del DNA microarray e Ibridizzazione sottrattiva. RNAseq. Metodi di sequenziamento degli acidi nucleici. Vettori di espressione e proteine di fusione. Mutagenesi. Il DNA ricombinante nell’industria agroalimentare.
1) Biochimica e biologia molecolare: Principi e Tecniche, Wilson K., Walker J., ed. Raffaello Cortina (sesta edizione).
2) Rao R., Leone A., Biotecnologie e genomica delle piante, Idelson-Gnocchi ed.
| * | Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|---|
| 1 | * | Generalità su struttura e funzione degli acidi nucleici, replicazione del DNA, le classi di RNA, la sintesi proteica. | Testo 1: cap 5 Testo 2: cap 1 |
| 2 | * | Le proprietà fisico-chimiche delle basi azotate dei nucleotidi: distribuzione elettronica ed assorbimento della luce; denaturazione e rinaturazione degli acidi nucleici; calcolo del Tm; influenza della composizione in basi e della forza ionica sul Tm | Testo 1: cap 5 |
| 3 | * | Gli enzimi impiegati nella tecnologia del DNA ricombinante: un’overview. Endonucleasi di restrizione, DNA ligasi, DNA polimerasi (I, II, III, IV e V), frammento di Klenow, trascrittasi inversa, fosfatasi alcalina, trasferasi terminale, metilasi | Testo 1: cap 5 |
| 4 | * | Isolamento e separazione degli acidi nucleici: Isolamento del DNA da organismi procarioti ed eucarioti. Isolamento dell’RNA totale e purificazione dell’mRNA tramite cromatografia di affinità | Testo 1: cap 5 |
| 5 | * | Vettori per il clonaggio genico: plasmidi, fagi, cosmidi, vettori BAC e YAC La trasformazione batterica e la selezione dei batteri ricombinanti: selezione con doppio antibiotico ed alfa-complementazione | Testo 1: cap 6 |
| 6 | * | Elettroforesi degli acidi nucleici in gel di agarosio e di poliacrilamide | Testo 1: cap 5-6-10 |
| 7 | * | Marcatura di sonde geniche con metodologie alternative al 32P: sistema biotina-streptavidina, marcatura con digossigenina. Enzimi reporter: fosfatasi alcalina e perossidasi di rafano | Testo 1: cap 14-5-7 |
| 8 | * | La polymerase chain reaction PCR: principio ed applicazioni. Disegn di primers, allestimento di una reazione di PCR; Analisi dei prodotti di PCR su gel di agarosio. La RT -PCR. La PCR quantitativa: real time PCR | Testo 1: cap 5 Testo 2: cap 2 |
| 9 | * | Southern e Northern blots, dot blots, trasferimento di DNA da placche di lisi fagica. Costruzione e screening di librerie. Isolamento ed identificazione di geni clonati. Cenni sull’utilizzo dei tools bioinformatici di NCBI (ORF finder, BLAST) | Testo 1: cap 5 Testo 2: cap 2 |
| 10 | * | I metodi di sequenziamento del DNA: il metodo dei dideossiribonucleotidi (Sanger), il pirosequenziamento. PCR in emulsione, Bridge PCR. Le piattaforme di Next Generation Sequencing | Testo 1: cap. 5 Testo 2: cap 2 |
| 11 | * | L’uso del microarray in studi di genomica funzionale e strutturale. L’analisi globale del trascrittoma: RNAseq. Metodi di arricchimento: la ibridizzazione soppressiva sottrativa (SSH) e la microdissezione laser. | Testo 1: cap. 5-6 Testo 2: cap 2 |
| 12 | * | La produzione di proteine da geni clonati: vettori di espressione Produzione di proteine di fusione (GST-tag, His-tag). La mutagenesi sito-diretta | Testo 1: cap. 6-8 Testo 2: cap 2 |
| 13 | Marcatori molecolari: definizione e classificazione. Cenni sui marcatori RFLP, SSR, RAPD, e SNP. | Testo 2: cap 2 | |
| 14 | * | Elettroforesi delle proteine in gel di poliacrilamide. La separazione delle proteine in base al loro punto isoelettrico: isoelectrofocusing (IEF). Elettroforesi delle proteine bidimensionale: analisi del proteoma, MALDI-TOF. Proteomica | Testo 1: cap. 6-8 Testo 2: cap 2 |
L’esame è scritto.
1. Descrivere una delle tecniche riportate in programma; 2. Disegnare i primers che consentono l'amplificazione di un DNA target; 3. Identificare i frammenti di DNA derivanti da un esperimento di digestione enzimatica con enzimi di restrizione.
