Meccanismi molecolari di trasduzione del segnale in biologia cellulare e patologia
A.A. 2025/2026
Obiettivi formativi
Il Corso si propone di fornire allo studente una approfondita conoscenza dei processi di trasduzione
del segnale attraverso i quali le informazioni raggiungono i bersagli intracellulari che sono sede di
modulazione. In particolare, verranno fornite conoscenze approfondite sui meccanismi biochimici e
molecolari di trasduzione e amplificazione del segnale nonché sulle conseguenze fisiopatologiche
associate ad alterazioni di specifiche vie di trasduzione del segnale. Verranno altresì illustrati i più
recenti progressi riguardanti la comprensione del ruolo delle vie di trasduzione del segnale nelle
patologie umane.
del segnale attraverso i quali le informazioni raggiungono i bersagli intracellulari che sono sede di
modulazione. In particolare, verranno fornite conoscenze approfondite sui meccanismi biochimici e
molecolari di trasduzione e amplificazione del segnale nonché sulle conseguenze fisiopatologiche
associate ad alterazioni di specifiche vie di trasduzione del segnale. Verranno altresì illustrati i più
recenti progressi riguardanti la comprensione del ruolo delle vie di trasduzione del segnale nelle
patologie umane.
Risultati apprendimento attesi
Al termine del Corso lo studente dovrà aver acquisito un'approfondita conoscenza dei principali
meccanismi di trasduzione del segnale e delle loro alterazioni più comuni e dovrà essere in grado
di individuarne il ruolo nello sviluppo di patologie umane.
meccanismi di trasduzione del segnale e delle loro alterazioni più comuni e dovrà essere in grado
di individuarne il ruolo nello sviluppo di patologie umane.
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
Concetti fondamentali relativi alla trasduzione del segnale cellulare. Entrate e uscite dei segnali.
Classi di componenti delle vie di trasduzione del segnale: piccole proteine di tipo G, chinasi, fosfatasi, proteine adattatrici, e elementi del citoscheletro.
Organizzazione in reti delle vie di trasduzione del segnale. Classi di interconnessione: giunzioni e nodi. Esempi di giunzioni e nodi.
Meccanismi di consolidamento del segnale.
Dinamica dei complessi di trasduzione del segnale in differenti tipi di cellule. Cellule T versus neuroni: un esempio di come identiche reti di trasduzione del segnale possano avere una differente logica di circuito.
Il recettore della tirosina chinasi come uno dei migliori esempi di nodo.
TOR: una molecola con una doppia identità. Regolazione dell'attività di mTORC1 da parte di nutrienti e/o da parte di alterazioni dello stato energetico cellulare. Trasduzione del segnale di mTORC1 all'apparato traduzionale. Recenti sviluppi di strumenti farmacologici e tecnologie (profili polisomali e ribosome profiling) in grado di monitorare i cambiamenti del traduttoma sull'intero genoma. Esempi di disordini e malattie dell'uomo riconducibili a difetti nel controllo traduzionale.
Meccanismo di trasduzione del segnale da stress del reticolo endoplasmatico (UPR). Trasduttori del segnale UPR e effettori a valle. Intersezioni delle vie mTOR-ER. Caratteristiche patogeniche di prolungati stress del reticolo endoplasmatico.
Pathway di trasduzione del segnale coinvolti nel mantenimento dell'integrità della cellula: checkpoint da danno al DNA e spindle assembly checkpoint.
Pathways coinvolti nello sviluppo e nel differenziamento cellulare:
a) Signaling pathways coinvolti nello sviluppo (Wnt/beta-catenin, Hedgehog, and Hippo signaling) e nel differenziamento dei linfociti B e T (JAK/STAT and SMAD pathways).
Trasduzione del segnale e patologia: autofagia e apoptosi. Ruolo e meccanismi di trasduzionale di segnale che ne controllano l'attivazione ed impatto della loro deregolazione in diverse patologie: cancro (PI3K-AKT and RAS-ERK), malattie neurodegenerative (Alzheimer e Parkinson), disturbi metabolici.
Classi di componenti delle vie di trasduzione del segnale: piccole proteine di tipo G, chinasi, fosfatasi, proteine adattatrici, e elementi del citoscheletro.
Organizzazione in reti delle vie di trasduzione del segnale. Classi di interconnessione: giunzioni e nodi. Esempi di giunzioni e nodi.
Meccanismi di consolidamento del segnale.
Dinamica dei complessi di trasduzione del segnale in differenti tipi di cellule. Cellule T versus neuroni: un esempio di come identiche reti di trasduzione del segnale possano avere una differente logica di circuito.
Il recettore della tirosina chinasi come uno dei migliori esempi di nodo.
TOR: una molecola con una doppia identità. Regolazione dell'attività di mTORC1 da parte di nutrienti e/o da parte di alterazioni dello stato energetico cellulare. Trasduzione del segnale di mTORC1 all'apparato traduzionale. Recenti sviluppi di strumenti farmacologici e tecnologie (profili polisomali e ribosome profiling) in grado di monitorare i cambiamenti del traduttoma sull'intero genoma. Esempi di disordini e malattie dell'uomo riconducibili a difetti nel controllo traduzionale.
Meccanismo di trasduzione del segnale da stress del reticolo endoplasmatico (UPR). Trasduttori del segnale UPR e effettori a valle. Intersezioni delle vie mTOR-ER. Caratteristiche patogeniche di prolungati stress del reticolo endoplasmatico.
Pathway di trasduzione del segnale coinvolti nel mantenimento dell'integrità della cellula: checkpoint da danno al DNA e spindle assembly checkpoint.
Pathways coinvolti nello sviluppo e nel differenziamento cellulare:
a) Signaling pathways coinvolti nello sviluppo (Wnt/beta-catenin, Hedgehog, and Hippo signaling) e nel differenziamento dei linfociti B e T (JAK/STAT and SMAD pathways).
Trasduzione del segnale e patologia: autofagia e apoptosi. Ruolo e meccanismi di trasduzionale di segnale che ne controllano l'attivazione ed impatto della loro deregolazione in diverse patologie: cancro (PI3K-AKT and RAS-ERK), malattie neurodegenerative (Alzheimer e Parkinson), disturbi metabolici.
Prerequisiti
E' consigliato avere acquisito nei corsi di studio precedenti le basi di Fisiologia generale e Biochimica.
Metodi didattici
Il corso è articolato in una serie di lezioni in classe di tipo interattivo in cui gli studenti sono invitati a partecipare attivamente tramite quesiti. Le lezioni sono supportate dalla proiezione di materiale didattico.
Materiale di riferimento
I file pdf delle lezioni e gli articoli scientifici discussi sono disponibili sul sito Ariel dedicato al corso.
Libri di testo:
Signal Transduction: Principles, Pathways, and Processes (Cold Spring Harbor Laboratory press)
Libri di testo:
Signal Transduction: Principles, Pathways, and Processes (Cold Spring Harbor Laboratory press)
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Esame orale diviso in due parti: una parte sulla biofisica di membrana ed una parte sui meccanismi di trasduzione del segnale. Le domande richiedono da parte dello studente l'integrazione dei vari argomenti toccati a lezione. Il voto finale sarà la media dei voti ottenuti nelle due parti.
BIO/06 - ANATOMIA COMPARATA E CITOLOGIA - CFU: 6
Lezioni: 48 ore
Docenti:
Manfrini Nicola, Ricciardi Sara
Docente/i
Ricevimento:
Tutti i giorni (data e orario da concordare con il docente via email)