BIOLOGIA MOLECOLARE E DELLA NUTRIZIONE
Anno accademico 2025/2026 - Docente: Angela Anna MESSINARisultati di apprendimento attesi
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
La modalità di insegnamento consiste in lezioni frontali.
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
Prerequisiti richiesti
Conoscenze di Biologia Molecolare
Frequenza lezioni
Contenuti del corso
La trasduzione del segnale dallo stimolo esterno all’espressione genica in risposta ai nutrienti, fattori di crescita, segnali di stress, variazioni intracellulari di metaboliti
I meccanismi molecolari della regolazione e dell’espressione genica mediati dai fattori di trascrizione (PPARs, USFs, SREBs, LXRs, C/EBPs, RAR, RXR, ER) coinvolti nella risposta alla disponibilità di nutrienti (carboidrati, acidi grassi, proteine, vitamine)
I meccanismi molecolari della regolazione e dell’espressione genica mediati dai fattori di trascrizione (CREB, ERK, ElK, FOS, FOXO, ATF, Jun, Myc, CBP/P300, p53) coinvolti nella crescita, proliferazione, sopravvivenza cellulare, stress, in risposta a fattori di crescita, citochine, ormoni (es. EGF, NGF, INS, ACTH, TSH, LH)
Metodi bioinformatici (es. analisi di UCSC Genome browser, ENCODE, GTXs, MethBank, Genomatix, JASPAR, UniBind) e sperimentali (es. ChIP, EMSA, REPSA, gene reporter assay, DNA pull-down assay) per l’identificazione dei fattori di trascrizione e delle rispettive sequenze di regolazione sul DNA
Gli interferenti endocrini
Elementi di bioenergetica molecolare e regolazione dell’equilibrio energetico cellulare in risposta ai nutrienti
Effetti dei nutrienti sulle modificazioni della cromatina e sull’espressione genica:
Metilazione del DNA e isole CpG. Rimodellamento della cromatina: modificazioni degli istoni; azione dei “complessi di rimodellamento”; sostituzioni di varianti istoniche. Silenziamento epigenetico e imprinting. Tecniche d’analisi della metilazione del DNA. (TESTI: “Biologia molecolare” di J. Zatlanova, Ediz. Zanichelli; Articoli da riviste scientifiche indicati dal docente)
Meccanismi molecolari pro- e anticancerogeni dei costituenti della dieta; chemioprevenzione con cibi “migliorati”; l’azione dei microcostituenti di frutta e verdura sulla regolazione genica; l’effetto delle carenze nutrizionali e dell’obesità (TESTI: “Biologia molecolare del cancro” di L. Pecorino, Ediz. Zanichelli; Articoli da riviste scientifiche indicati dal docente).
Nutrienti ed RNA non codificanti:
Meccanismi di regolazione genica di miRNA e siRNA (TESTI: “Biologia molecolare del gene” di J. Watson, VII Ediz. Zanichelli; Articoli da riviste scientifiche indicati dal docente).
Alimenti geneticamente modificati:
Elementi di ingegneria genetica applicati alle piante alimentari; OGM e loro tracciabilità molecolare nella filiera agroalimentare (TESTO e Articoli da riviste scientifiche indicati dal docente).
Testi di riferimento
Arienti G., IV edizione, Basi Molecolari della Nutrizione, Piccin
Alberts B. et al, VI edizione, Biologia Molecolare della cellula, Zanichelli
Latchman D.S., 2nd edition, Gene control, Garland Science
Lehninger ultima ediz; Nichols DG, Ferguson S - Bioenergetics 4th ed 2014 Academic Press ed edizioni successive
“Biologia molecolare” di J. Zatlanova, Ediz. Zanichelli
“Biologia molecolare del cancro” di L. Pecorino, Ediz. Zanichelli
“Biologia molecolare del gene” di J. Watson, VII Ediz. Zanichelli
Altro materiale aggiuntivo verrà caricato sulla piattaforma Studium.
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | La trasduzione del segnale dallo stimolo esterno all’espressione genica in risposta ai nutrienti, fattori di crescita, segnali di stress, variazioni intracellulari di metaboliti. | Alberts B. et al, VI edizione, Biologia Molecolare della cellula, Zanichelli; Arienti G., IV edizione, Basi Molecolari della Nutrizione, Piccin |
| 2 | I meccanismi molecolari della regolazione e dell’espressione genica mediati dai fattori di trascrizione (es.: PPAR, SREBs, LXR, C/EBPs, RXR) coinvolti nella risposta alla disponibilità di nutrienti (carboidrati, acidi grassi, proteine, vitamine) | Latchman D.S., 2nd edition, Gene control, Garland Science, Articoli da riviste scientifiche indicati dal docente |
| 3 | Metodi bioinformatici (es.:uso di UCSC Genome browser, ENCODE, GTXs, MethBank, Genomatix, JASPAR, UniBind) e sperimentali (es.:ChIP, EMSA, gene reporter assay, DNA pull-down assay) per l’identificazione dei fattori di trascrizione e delle rispettive sequenze di regolazione sul DNA. | Latchman D.S., 2nd edition, Gene control, Garland Science, Articoli da riviste scientifiche indicati dal docente |
| 4 | Rapporti tra energia biologica e nutrizione. Il bilancio energetico degli organismi viventi. Il destino finale dei nutrienti è nel mitocondrio. La gestione dell’energia di origine alimentare avviene nel mitocondrio. Il metabolismo energetico. Richiesta energetica e spesa energetica ottimale. Il mitocondrio come centrale di regolazione dell’omeostasi energetica | Lehninger ultima ediz; Nichols DG, Ferguson S - Bioenergetics 4th ed 2014 Academic Press ed edizioni successive |
| 5 | Effetti dei nutrienti sulle modificazioni della cromatina e sull’espressione genica: Metilazione del DNA e isole CpG. Rimodellamento della cromatina: modificazioni degli istoni; azione dei “complessi di rimodellamento”; sostituzioni di varianti istoniche. Silenziamento epigenetico e imprinting. Tecniche d’analisi della metilazione del DNA. | “Biologia molecolare” di J. Zatlanova, Ediz. Zanichelli; Articoli da riviste scientifiche indicati dal docente |
| 6 | Meccanismi molecolari pro- e anticancerogeni dei costituenti della dieta; chemioprevenzione con cibi “migliorati”; l’azione dei microcostituenti di frutta e verdura sulla regolazione genica; l’effetto delle carenze nutrizionali e dell’obesità | “Biologia molecolare del cancro” di L. Pecorino, Ediz. Zanichelli; Articoli da riviste scientifiche indicati dal docente |
| 7 | Nutrienti ed RNA non codificanti: Meccanismi di regolazione genica di miRNA e siRNA | “Biologia molecolare del gene” di J. Watson, VII Ediz. Zanichelli; Articoli da riviste scientifiche indicati dal docente |
| 8 | Alimenti geneticamente modificati: Elementi di ingegneria genetica applicati alle piante alimentari; OGM e loro tracciabilità molecolare nella filiera agroalimentare | Arienti G., IV edizione, Basi Molecolari della Nutrizione, Piccin; Articoli da riviste scientifiche indicati dal docente |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
La modalità d'esame prevede una prova scritta alla fine del corso che sarà seguita da un esame orale. Tale modalità sarà quindi prevista solo ed esclusivamente per il primo appello disponibile dopo il corso delle lezioni e per gli studenti che avranno frequentato regolarmente raggiungendo la soglia minima di presenze. Per gli appelli successivi l’apprendimento verrà valutato mediante un esame solo ed esclusivamente orale.
La verifica dell'apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
I quesiti verteranno sugli argomenti svolti durante le lezioni.
Es: - Meccanismo di azione del fattore di trascrizione CREB.
- In che modo i nutrienti possono agire da agenti chemiopreventivi?