Università degli studi dell'Insubria

MUTAGENESI E CANCEROGENESI AMBIENTALE

A.A. di erogazione 2017/2018

Laurea triennale in SCIENZE BIOLOGICHE
 (A.A. 2015/2016)
L'insegnamento è composto da diversi moduli, consultare il dettaglio nella sezione Moduli.
Anno di corso: 
3
Crediti: 
6
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
56

L’obiettivo principale è quello di acquisire conoscenze, in modo estremamente critico, riguardanti l’interazione tra sostanze esogene al nostro organismo e i tessuti che lo compongono. A tal proposito si svilupperanno approcci concettuali che prenderanno in considerazione in modo integrato e organicistico/olistico i vari processi biologici che sottostanno all’interazione ambiente esterno-milieu interno. Particolare attenzione verra’ data alle interpretazioni che considerano i processi biologici come multidimensionali e altamente integrati e quindi si rifanno alle teorie dei sistemi complessi e alle dinamiche non lineari. Ci si attende che alla fine del corso lo studente abbia acquisito la capacita’ critica di interpretare fenomeni complessi con gli strumenti concettuali tipici della “dinamica dei sistemi” che con molto successo è stata impiegata nello studio dei processi elementari che riguardano le trasformazioni/transizioni di fase nei sistemi fisici elementari (cambiamenti di stato).

Prerequisiti: 

Sono richieste nozioni di base di genetica, biologia molecolare, fisiologia e biochimica. Si richiede inoltre una discreta conoscenza della biologia cellulare e tessutale.

Verranno trattati i seguenti argomenti:
1. Introduzione: Relazioni genotipo-fenotipo: dal concetto di relazione “one to one” a quella “many to many” (S.Wright). Introduzione ai concetti di “networks biologiche” e differenze concettuali tra “pathways” e “network”. Caratteristiche funzionali delle networks quali connettivita’ ridondanza,degenerazione. Sostituzione dei paradigmi della logica lineare gene-tratto a quelli della logica non-lineare. Spazio genotipico e spazio fenotipico secondo Lewontin. Ruolo del’ambiente e dei fenomeni stocastici nei processi biologici. Cenni delle basi concettuali delle interazioni geni-ambiente

2. Carcinogeni e mutageni: perché agenti cancerogeni non sono mutageni. Il processo di carcinogenesi implica che alla sua base vi sia necessariamente un processo mutagenico? L’inizio e la progressione tumorale visti da un punto di vista fisico-matematico come “transizioni di fase” (importanza dei profili di espressione genica vs profili mutazionali).

3. Introduzione ai concetti fondamentali della dinamica dei sistemi (Theory of systems dynamics). Studio degli “attrattori cellulari” nella differenziazione terminale cellulare. Approccio dinamico nello studio dello sviluppo morfogenetico e basi matematico-fisiche dell’Epigenetic landscape” di Waddington. Definizione e funzione degli “attrattori tumorali” e progressione tumorale intesa come traiettoria in un contesto multidimensionale (spazio di stato) definita dal profilo di espressione genica dell’intero genoma.

Gli obiettivi formativi del corso verranno raggiunti attraverso lezioni frontali per un totale di 24 ore,. Date le caratteristiche interdisciplinari del corso, in cui si intrecciano biologia, genetica, fisica e matematica, la frequenza alle lezioni è fortemente consigliata

Modalita' di verifica dell'apprendimento: 

I testi saranno costituiti dalle slide del docente e da tutto il materiale (web e altre fonti)che lo stesso rendera’ disponibili durante il corso

Non sono previsti libri di testo

Ricevimento studenti previo appuntamento, da concordare via e-mail, presso la sede della Struttura Dipartimentale di afferenza del docente (DBSV, piano giallo (2°), Via Dunant 3, Varese).

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A.A. 2017/2018

Anno di corso: 3
Curriculum: BIOLOGIA AMBIENTALE-MOLECOLARE