Lecture
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14 Nov 2024 (2h 00m)
GIOVANNI Cercignani - Corso (attività didattica) - Mista
I mitocondri e i loro ruoli biologici. La membrana interna: composizione e (im)permeabilità, differenza di potenziale elettrico. Aspetti generali dei processi di trasporto attraverso membrana. Fusione e fissione mitocondriali: significato biologico, effettori e meccanismi di bilanciamento tra i due processi. Mitofagia: come eliminare mitocondri difettosi. Esperimenti per mostrare che replicazione del mtDNA, fusione e fissione di mitocondri avvengono negli assoni di neuroni periferici.
21 Nov 2024 (2h 00m)
GIOVANNI Cercignani - Corso (attività didattica) - Mista
mRNA per proteine mitocondriali a codifica nucleare raggiungono le parti distali di un neurone, coinvolgendo endosomi maturi e particelle RNP. Il genoma in organuli a doppia membrana. Possibili modelli evolutivi del DNA mitocondriale (mtDNA). Il mtDNA nei mammiferi e nella specie umana. Eredità mitocondriale. Eredità mitocondriale. Mappa genetica del genoma mitocondriale umano. Impaccamento del mtDNA nel nucleoide. Il mtDNA e l’eredità materna. Strettoia mitocondriale nell’oogenesi di mammifero.
28 Nov 2024 (2h 00m)
GIOVANNI Cercignani - Corso (attività didattica) - Mista
Le mutazioni nel mtDNA: un problema complesso. Replicazione del mtDNA: modelli per la sintesi dei due filamenti del mtDNA. Le mutazioni in rapporto alla loro percentuale sul totale delle molecole di mtDNA di un mitocondrio (o di una cellula). Il codice genetico mitocondriale nei mammiferi. La trascrizione del filamento L e del filamento H dai promotori HSP e LSP: inizio, allungamento, terminazione. Scissione e maturazione dei trascritti primari dei filamenti H e L: la “punteggiatura” coi tRNA.
05 Dic 2024 (2h 00m)
GIOVANNI Cercignani - Corso (attività didattica) - Mista
Componenti della traduzione mitocondriale: i mitoribosomi e loro differenze con altri ribosomi. Visione d’insieme del ciclo della traduzione col mitoribosoma umano. Alcune proprietà differenziali della sintesi proteica mitocondriale a confronto con quella dei Procarioti e con quella citoplasmica degli Eucarioti. L’importazione di proteine mitocondriali a sintesi citoplasmica. Cenni sull’architettura dei compartimenti mitocondriali e dei complessi e traslocatori che la organizzano e vi agiscono.
12 Dic 2024 (2h 00m)
GIOVANNI Cercignani - Corso (attività didattica) - Mista
Espressione coordinata di proteine mitocondriali. Regolazione dei geni nucleari per i fattori di trascrizione mitocondriali, e per le subunità a codifica nucleare dei complessi della fosforilazione ossidativa. Il montaggio, topologicamente e topograficamente ordinato, dei complessi proteici OXPHOS formati da molte subunità: l’esempio del complesso I. Isolamento, separazione in subunità di intermedi o sub-complessi di montaggio, identificando tramite sequenza ogni subunità. Il respirasoma.
19 Dic 2024 (2h 00m)
GIOVANNI Cercignani - Corso (attività didattica) - Mista
Applicazione delle tecnologie di genome editing al mitocondrio: le prospettive per la terapia genica delle malattie dovute a mutazioni nel mtDNA usando ZFN (nucleasi a Zinc-Finger) e (mito)TALEN (Transcriptional Activator-Like Effector Nucleases). CRISPR-Cas9 e -Cas12a per l’editing del genoma mitocondriale: problemi per localizzare i componenti CRISPR. il sistema MITO-Porter con liposomi indirizzati al mitocondrio: trasferimento di mRNA-ND3 nel mitocondrio; trasferimento del tRNAPhe wild type.
09 Gen 2025 (2h 00m)
GIOVANNI Cercignani - Corso (attività didattica) - Mista
I principi termodinamici alla base della bioenergetica. Flusso in stato stazionario in una sequenza di reazioni chimiche e forza termodinamica traente di un processo reattivo. Aspetti termodinamici dei processi redox. Come e perché l’ATP vale come unità di scambio energetico nella cellula. Espressione della carica energetica cellulare in base ai rapporti di concentrazione nel pool degli adenilati. Il turnover dell’ATP in vivo. Processi e coenzimi redox per trasferire energia nella cellula.
16 Gen 2025 (2h 00m)
GIOVANNI Cercignani - Corso (attività didattica) - Mista
Generalità sulla catena di trasporto degli elettroni (ETC) mitocondriale e suoi meccanismi. Analisi e nomenclatura dei complessi della ETC. La forza proto-motrice (Δp) generata dalla ETC equivale al potenziale elettrochimico del protone attraverso la MIM. Misura dei potenziali nei sistemi mitocondriali. Uso di sonde fluorescenti per stimare la forza proto-motrice (Δp) dal potenziale elettrico della MIM. Gli elettroni si spostano tra i vari centri redox per effetto tunnel: gli schemi funzionali.
23 Gen 2025 (2h 00m)
GIOVANNI Cercignani - Corso (attività didattica) - Mista
Accoppiamento tra reazioni redox e traslocazione di protoni nella MIM. Il modello a cicli redox di Mitchell e quello a pompe protoniche. Il modello di Mitchell si realizza nel Complesso III mediante il ciclo Q. La possibile origine di O2•– nel Complesso III. La formazione di reactive oxygen species (ROS) nel mitocondrio e il loro controllo con enzimi dedicati. Ciclo catalitico della COX. Il complesso V o ATP sintasi. Catalisi rotazionale: il passaggio di protoni per la sintesi di ATP.
30 Gen 2025 (2h 00m)
GIOVANNI Cercignani - Corso (attività didattica) - Mista
Alcuni aspetti particolari riguardanti l’energetica mitocondriale e cellulare: 1) Termogenesi nel tessuto adiposo bruno e altri meccanismi; 2) Trasporto inverso di elettroni e generazione di Δp per idrolisi di ATP: alcune notevoli eccezioni; 3) L’Oligomycin Null-Point Test; 4) Un approccio funzionale semplificato alla stima quantitativa del potenziale di fosforilazione dell’ATP in vivo. I mitocondri e l’invecchiamento: una breve rassegna su un argomento in crescita nella biologia mitocondriale.
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