Course Syllabus
Obiettivi
L’obiettivo del corso e’ quello di fornire una visione d’insieme dei principali meccanismi di comunicazione intercellulare e di come questi vengano utilizzati per modulare e coordinare le principali funzioni cellulari negli organismi viventi.
1. Conoscenza e capacità di comprensione:
Gli studenti saranno in grado di comprendere come i principali gli organi e i sistemi che costituiscono gli organismi pluricellulari siano in grado di coordinare l’attività delle diverse cellule, attraverso l’utilizzo di specifici segnali, in modo da rispondere in modo appropriato a diversi stimoli esogeni ad endogeni.
2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate:
Le conoscenze acquisite in questo corso permetteranno agli studenti di pianificare esperimenti mirati all’individuazione di nuovi meccanismi di comunicazione legati a segnali extracellulari non ancora noti o interazioni fra questi.
3. Autonomia di giudizio:
Il corso si prefigge di fornire agli studenti le capacità critiche per valutare in modo autonomo la bibliografia inerente i pathway di trasduzione intracellulari sottesi a specifiche funzioni cellulari.
4. Abilità comunicative:
Al termine del corso gli studenti saranno in grado di descrivere i meccanismi di comunicazione intercellulare, di proliferazione, migrazione e degenerazione cellulare utilizzando un appropriato linguaggio scientifico.
5. Capacità di apprendere:
Tale corso costituisce la base molecolare che permetterà agli studenti di apprendere con maggiore facilità e completezza la fisiologia dei sistemi che verrà approfondita nei corsi dedicati.
Contenuti sintetici
Durante il corso verranno affrontati i meccanismi molecolari utilizzati nella comunicazione intercellulare. Verranno analizzati con maggior attenzione i pathways di trasduzione del segnale utilizzati per consentire la migrazione cellulare, i processi di differenziamento, il corretto svolgimento del ciclo cellulare, l’attivazione del programma di morte cellulare. Verranno infine descritti alcuni dei meccanismi coinvolti nella trasformazione delle cellule
Programma esteso
1. ASPETTI GENERALI DELLA COMUNICAZIONE CELLULARE.
2. TRASDUZIONE DEL SEGNALE: ELEMENTI COSTITUTIVI (LIGANDI, RECETTORI, TRASDUTTORI E ADATTATORI, EFFETTORI E SECONDI MESSAGGERI)
Pathways di trasduzione del segnale mediati da:
- recettori associati a proteine G trimeriche
- recettori canale operati da ligando
- recettori ad attivita’ enzimatica
- recettori che agiscono tramite la modulazione di proteolisi
- recettori intracellulari
Per ogni pathway di segnalazione verranno analizzati i principali mediatori endogeni che utilizzano i diversi recettori ed alcuni esempi significativi di processi fisiologici da essi modulati.
3. LE MOLECOLE DI ADESIONE COME MEDIATORI DI SEGNALI INTRACELLULARI: ADESIONE E MIGRAZIONE CELLULARE:
- Giunzioni cellula-cellula
- Giunzioni cellula-matrice
- Meccanismi di migrazione cellulare all’interno dell’organismo.
4. IL DIFFERENZIAMENTO
Segnali e pathway utilizzati nei processi di differenziamento cellulare.
5. MECCANISMI DI CONTROLLO E ATTIVAZIONE DEL CICLO CELLULARE E DELL’APOPTOSI
- Mitosi: mecccanismi e controllo della progressione nel ciclo cellulare.
- Meiosi
- Apoptosi: meccanismi e segnali di modulazione del programma apoptotico.
- Aberrazioni nel controllo della progressione del ciclo cellulare e dell’apoptosi: oncogeni, oncosoppressori e evoluzione dei tumori
Prerequisiti
E’ necessaria avere una buona conoscenza delle strutture cellulari e del loro funzionamento. Conoscenze di base della biochimica delle proteine e acidi nucleici
Modalità didattica
Lezioni frontali
Materiale didattico
BIOLOGIA MOLECOLARE DELLA CELLULA - BRUCE ALBERTS ET AL.- ZANICHELLI EDITORE
In alternativa: L’ESSENZIALE DI BIOLOGIA MOLECOLARE DELLA CELLULA - BRUCE ALBERTS ET AL.- ZANICHELLI EDITORE
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Il profitto verrà valutato mediante prova scritta che consiste di tre domande “aperte” sugli argomenti trattati a lezione. La prova scritta è tesa a valutare, oltre alla conoscenza delle tematiche del corso, anche la capacità di sintesi dello studente che deve riassumere in modo congruo gli argomenti richiesti, focalizzandosi sugli elementi più importanti. Una domanda è sempre tesa a saggiare la conoscenza degli studenti su uno dei pathway intracellulari attivati da una famiglia di recettori. Le altre domande sono focalizzate sui meccanismi che sostengono una delle attività funzioanli di una cellula (migrazione, proliferazione ad esempio)
L’orale è un approfondimento dei temi trattati nello scritto
Orario di ricevimento
Scrivere un’email a biocell1@libero.it per fissare un appuntamento
Aims
The aim of the course is to give an overview of the main cell-to-cell signaling pathways and to analyze how these pathways are integrated within complex organisms to control fundamental cell functions.
1. Knowledge and understanding:
Students will be able to understand how organs and integrated systems of pluricellular organisms, coordinate the activities of different cell types in order to respond in the most appropriate manner to a variety of external or endogenous stimuli.
2. Applied knowledge and understanding:
Students will be able to plan experiments in order to investigate novel cell-to-cell signals and their intracellular pathways.
3. Making judgments
Students will be able to critically review the scientific bibliography inherent researches investigating intracellular signaling pathways.
4. Communication skills:
Students will be able to use an appropriate scientific language to describe cell-to-cell signaling mechanisms, proliferation, migration and cell degeneration mechanisms.
5. Learning skills:
This course will give to the students the molecular knowledge to comprehend the physiological aspect of organs and systems that will be analyzed in the specific exams.
Contents
The course will analyze the molecular mechanisms and signals involved in cell-to-cell communications. The signals involved the control of cell migration, differentiation, proliferation and apoptosis will be analyzed with more details. Finally, some of the molecular alterations involved in tumorigenic transformation of the cells will be analyzed.
Detailed program
1. GENERAL MECHANISMS OF CELL-TO-CELL SIGNALING.
2. SIGNAL TRANSDUCTION: LIGANDS, RECEPTORS, EFFECTORS AND SECOND MESSENGERS).
Cell signaling through:
- G protein receptors.
- ligand operated channels.
- receptors with enzymatic activity.
- receptors modulating intracellular proteolysis
- intracellular receptors.
We will analyze the main endogenous ligands and cellular functions correlated to each signaling pathway.
3. CELL ADHESION MOLECULES AS MEDIATORS OF INTRACELLULAR SIGNALING:
- Cell junctions.
- Cells-extracellular matrix junctions.
- Mechanisms of cell migration within the organism.
4. CELL DIFFERENTIATION :
Signals and mechanism involved in cell differentiation.
5. MECHANISMS FOR CELL DIVISION AND APOPTOSIS CONTROL.
- Mitosis I: mechanisms and regulation of cell cycle progression.
- Meiosis
- Apoptosis: mechanisms and activation signals.
- Alterations in cell proliferation and apoptosis control: oncogenes, oncosuppressors genes and tumorigenesis.
Prerequisites
The knowledge of the basic mechanisms of cell biology, human physiology and histology is required.
Teaching form
lectures supported by slides and videos
Textbook and teaching resource
BIOLOGIA MOLECOLARE DELLA CELLULA - BRUCE ALBERTS ET AL.- ZANICHELLI EDITORE
Or: L’ESSENZIALE DI BIOLOGIA MOLECOLARE DELLA CELLULA - BRUCE ALBERTS ET AL.- ZANICHELLI EDITORE
Semester
First semester
Assessment method
Students will be evaluated by three written "open" questions. The questions will be aimed at evaluating both the knowledge of the topics discussed throughout classes and the ability to synthetize the most important elements of each topic. First question will be focused on the intracellular pathways described. Second and third questions will be focused on one of the functional activities of cells. A critical discussion of the written assessment will complete the evaluation.
Office hours
Email to biocell1@libero.it to schedule a meeting
Staff
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Angelo Luigi Vescovi