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Chimica Biologica II corso Prof . Maurizio Paci La struttura delle macromolecole biologiche. Richiami sulle conformazioni . legami peptidici e plot di Ramachandran. Le strutture del DNA. La caratteristica e la topologia delle macromolecole in relazione alla loro funzione biologica. Le strutture secondarie e terziarie delle proteine. I motivi strutturali. Il sito attivo ed il ruolo della struttura terziaria nella stabilita' e nella funzione degli enzimi. La relazione tra i motivi strutturali , tra domini funzionali e domini strutturali e la funzione nelle proteine che operano la regolazione dell ' espressione genica. I promotori e repressori. L ' operone. Il folding e le proteine Chaperonine. Le proteine di membrana. I metalli nelle proteine.Ruolo dei metalli nelle proteine REDOX. La struttura degli acidi nucleici. Singola elica e doppia elica. DNA, mRNA e tRNA. La stabilita' delle proteine e gli organismi estremofili. Le modifiche di sequenza aminoacidica e di struttura. Le strutture quaternarie generate per meccanismi di associazione entropy- driven. I capsidi dei virus. La produzione di macromolecole biologiche negli organismi e con metodi biotecnologici. Il cloning. L ' ingegneria genetica. La overespressione e la modicazione della espressione genica. La mutagenesi sito diretta. La interazione del DNA con composti chimici, gli intercalanti ed i leganti delle scanalature.Le strutture e gli effetti sulla trascrizione del DNA in RNA. Lo studio della struttura della struttura delle macromolecola con i metodi della ingegneria genetica. Cenni Le tecniche per lo studio della struttura delle proteine e degli acidi nucleici: la diffrazione dei raggi X, la spettroscopia NMR multidimensionale, l ' effetto Overhauser.Le tecniche principali per lo studio strutturale delle proteine in soluzione ( TOCSY, NOESY). L ' assegnamento sequenziale e la determinazione della struttura secondaria e terziaria. La simulazione delle strutture molecolari tramite calcolo a partire da dati NMR. La meccanica molecolare e la dinamica molecolare : le applicazioni nel campo delle macromolecole biologiche. La simulazione in presenza di molecole di acqua. Cenni sulle principali tecniche e metodi. Laboratorio. ( da meta Aprile ) -effettuate esercitazioni sulle tecniche di DNA ricombinante, estrazione del DNA plasmidico e genomico ed amplificazione del DNA mediante PCR, -produzione di proteine ricombinanti, espressione genica (Western blott, Microarray), tecniche cromatografiche per la purificazione delle proteine (cromatografia d'affinitą, a gel filtrazione, ad interazione idrofobia, a scambio ionico, a fase inversa, sistemi cromatografici HPLC, FPLC), -tecniche elettroforetiche per lo studio delle macromolecole biologiche (elettroforesi nativa in gel di poliacrilammide,SDS-PAGE, elettroforesi in gel d'agarosio, isolettrofocusing, elettroforesi capillare). Produzione di ''scaffold'' proteici per la produzione di tessuti in vitro. -Utilizzo di banche dati e di programmi per la ricerca di similaritą e per la predizione delle strutture secondaria e terziaria delle proteine.''
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