universitatea din bucureşti – facultatea de biologie master în
universitatea din bucureşti – facultatea de biologie master în
universitatea din bucureşti – facultatea de biologie master în
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
UNIVERSITATEA DIN BUCUREŞTI <strong>–</strong> FACULTATEA DE BIOLOGIE<br />
MASTER ÎN BIOCHIMIE ŞI BIOLOGIE MOLECULARẴ<br />
FIŞẴ CURICULARẴ (2006-2007)<br />
1.Semnalizare celularǎ ( Semestrul I şi II, 56 ore curs, 28 ore laborator, 10 ECTS)<br />
Prof. Dr. Dana Iordǎchescu<br />
Concepte <strong>de</strong> bazǎ privind fosforilarea proteinelor [<strong>de</strong>scoperire; fosaforilarea proteinelor la prokariote şi<br />
eukariote: trǎsǎturi comune şi particulare; specificitatea <strong>de</strong> substrat a protein kinazelor; stingerea semnalului<br />
prin <strong>de</strong>fosforilarea proteinelor]. Protein kinaza A: structurǎ, funcţie şi control [aspecte structurale,<br />
subunitatea cataliticǎ, aspecte celulare ale funcţiei şi controlului PKA]. Protein kinaza G [consi<strong>de</strong>raţii<br />
generale]. Protein kinaza C [subfamilii: trãsãturi commune şi diferenţe, funcţii celulare: activatori şi inhibitori,<br />
efectele forbol esterilor, substrate, implicarea <strong>în</strong> maladii hyperproliferative benigne şi maligne]. Cazein kinaze<br />
[clase; structura CK2, interacţii <strong>din</strong>tre subunitǎţi şi mecanisme <strong>de</strong> reglare; gene şi locaţii cromozomiale, roluri <strong>în</strong><br />
fiziologia celularǎ: semnalizarea mitogenicǎ <strong>în</strong> ciclul celular; CK1: structurǎ, roluri fiziologice, localizare<br />
subcelularǎ şi reglare]. Protein kinaze Ca 2+ /calmodulin-<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nte şi funcţia neuronalǎ [structurǎ, domenii<br />
funcţionale, distribuţia, reglarea activitǎţii Ca2+-<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ntǎ, reglarea CaM kinazelor in vivo; substrate proteice<br />
ale CaM kinazelor; mecanisme presinaptice, reglarea postsinapticǎ, controlul expresiei genice]. Protein kinaze<br />
ciclin-<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nte (cdk) şi reglarea ciclului celular la eucariote [situsuri <strong>de</strong> fosforilare <strong>de</strong> pe cdc2 kinaza;<br />
reglarea fosforilǎrii cdc2, cicline, kinaza <strong>de</strong> activare a cdk (CAK); protein kinazele wee1 şi mik1. Thr14 kinaza.<br />
Cdc25 protein fosfataza. Reglarea altor kinaze ciclin-<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nte. Substrate ale cdk]. Receptor protein tirozin<br />
kinaze [funcţii specifice şi trǎsǎturi structurale; domenii <strong>de</strong> legare ale ligandului; subdomenii ale domeniului<br />
intracelular; dimerizare; semnalizarea intracelularǎ; rǎspunsuri integrate; funcţii <strong>în</strong> <strong>de</strong>zvoltare; expresii aberante<br />
şi maladii]. Raf protein serin/treonin kinaze [ Rolul Raf <strong>în</strong> condiţii patologice; structura genelor C-raf, A-Raf<br />
and B-Raf; cartarea cromozomialǎ a proto-oncogenelor familiei Raf; distribuţia tisularǎ; structura proteicǎ şi<br />
funcţia <strong>în</strong> semnalizare; componente downstream Raf: MEK şi MAPkinaza; ţinte ale activitǎţii MAPK; proliferare<br />
vs apoptozǎ]. Protein fosfatazele [clasificare generalǎ; serin/treonin protein fosfataze 1, 2A, 2B and 2C;<br />
protein tirozin fosfataze (PTPaze); PTPaze tip receptor; PTPaze citosolice; protein fosfataze cu dublǎ<br />
specificitate].<br />
Semnalizarea calciului <strong>–</strong> privire generalǎ [calciu ca mesager secund; controlul nivelului citoplasmatic al<br />
ionilor <strong>de</strong> Ca; controlul nivelului Ca2+ <strong>în</strong> reticulul endo- şi sarcoplasmic]. Senzori ai Ca 2+ [calmodulina,<br />
calsequestrina, troponina C, parvalbumina; anexinele; sistemul calpainei]. Intrarea calciului extracelular <strong>în</strong><br />
celulǎ [ canale operate <strong>de</strong> voltaj (VOC); canale operate <strong>de</strong> receptor (ROC); canale operate <strong>de</strong> rezervele<br />
celulare (SOC)]. Schimbǎtorul sodiu/calciu [mod <strong>de</strong> operare, energeticǎ şi cineticǎ, reglare, inhibitori,<br />
purificare, clonare şi reconstrucţie, structurǎ, splicing alternativ, roluri fiziologice <strong>în</strong> diferite ţesuturi]. Pompe <strong>de</strong><br />
calcium [pompa <strong>de</strong> calciu <strong>din</strong> membrana plasmaticǎ (PMCA): structura şi izoforme, consi<strong>de</strong>rente mecanistice,<br />
studii <strong>de</strong> expresie; pompa <strong>de</strong> calciu <strong>din</strong> reticulul sarcoplasmic (SERCA): structurǎ, studii <strong>de</strong> mutagenezǎ şi<br />
inhibiţie, izoforme]. Transportul ionilor <strong>de</strong> calciu prin reticulul sarcoplasmatic [Ca 2+ -ATPaza: arhitectura şi<br />
modificǎri conformaţionale, ciclul <strong>de</strong> reacţie; receptorul riano<strong>din</strong>ei, canale <strong>de</strong> eliberare a calciului: relaţia<br />
structurǎ-funcţie, cuplarea excitaţie-contracţie, acţiunea riano<strong>din</strong>ei, reglarea]. Rolul mitocondriei <strong>în</strong><br />
homeostazia calciului [ un punct <strong>de</strong> ve<strong>de</strong>re istoric; cǎi <strong>de</strong> preluare a Ca 2+ ; cǎi <strong>de</strong> eflux a Ca 2+ ; tranziţia<br />
permeabilitǎţii; rol fiziologic]. Canale ionice receptor pentru glutamat [structura receptorului, modificǎri <strong>în</strong><br />
RNA, modificǎri post-translaţionale; receptori AMPA; receptori NMDA, receptori kainit]. Sistemul <strong>de</strong>
2<br />
semnalizare a inozitol fosfaţilor-calciului <strong>în</strong> celule neexcitabile [hormoni şi semnale Ca 2+<br />
I; implicarea<br />
familiei fosfolipazelor C lipid specifice <strong>în</strong> semnalizare; metabolismul inozitol fosfaţilor, receptorii IP3 şi eliberarea<br />
Ca 2+ intracelular; Oscilaţii <strong>în</strong> nivelul Ca 2+ ]. Semnalizarea <strong>în</strong> musculatura netedǎ [ mecanisme <strong>de</strong> intrare a<br />
calciului; mecanisme <strong>de</strong> preluare intracelularǎ a Ca 2+ ; mecanisme <strong>de</strong> eliberare a Ca 2+ intracelular; canale RyR,<br />
contracţia musculaturii nete<strong>de</strong>, ţinte celulare a oscilaţiilor <strong>în</strong> nivelul Ca 2+ ; mecanisme posibile <strong>de</strong> implicare a<br />
PKA/PKG sau PKC].<br />
Seminar: analizǎ <strong>de</strong> articole originale<br />
2. Bazele moleculare ale maladiilor (Semestrul II, 28 ore curs, 14 ore laborator, 5 ECTS)<br />
Prof. Dr. Marieta Costache<br />
Patologia DNA [micro- şi macroleziuni, genetic imprinting; <strong>de</strong>finiţii heterogenitate genetică; monoalelismul;<br />
polialelismul; non-alelismul; poligenismul]. PCR şi diagnosticul direct al mutaţiilor [ASO - allele specific<br />
oligoprobe; ASPCR - Alele Specific PCR; ARMS-Amplification Refractory Mutation System; problema<br />
heterozigoţilor: DGGE-Denaturating Gradient Gel Electrophoresis; scindarea chimică a neîmperecherilor;<br />
metoda SSCP (Single Strand Conformation Polymorfism ; punerea <strong>în</strong> evi<strong>de</strong>nţă a anomaliilor la nivelul<br />
transcripţilor]. Mutaţii [care modificã cadrul <strong>de</strong> lectură (frame-shift); care perturbă maturarea RNA<br />
(epissage/splicing); fuziunile <strong>de</strong> gene prin translocare; mutaţiile cu efect cantitativ; mutaţii care pot perturbã<br />
longevitatea mesagerului]. Animale transgenice animals [microinjecţia; infecţia retrovirală; celulele ES;<br />
mutageneza inserţională dirijată prin recombinare omologă]. Diagnostic genotipic [diagnostic direct, semidirect,<br />
indirect]. Aplicaţiile diagnosticului genotipic [diagnosticul anomaliilor DNA constituţional: diagnosticul<br />
prenatal; <strong>de</strong>tectarea heterozigoţilor; câteva exemple concrete: bolile <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> cromozomul X (legate <strong>de</strong><br />
X); maladiile autozomale recesive; maladiile autozomale dominante; anomaliile cromozomice constituţionale;<br />
concluzii şi perspective; analiza DNA somatic; diagnosticul capacităţii <strong>de</strong> clonare celulară (clonabilitate<br />
celulară) poate fi util <strong>în</strong> diagnosticul cancerului şi al leucemiilor; explorarea monoclonalităţii cu ajutorul unui<br />
marker al cromozomului X; trecerea <strong>în</strong> stare homozigotă a mutaţiilor recesive responsabile <strong>de</strong> cancer; mutaţiile<br />
punctiforme <strong>în</strong> oncogenele dominante; fuziunile genice prin translocare cromozomică]. Maladii poligenice<br />
[epi<strong>de</strong>miologie genetică şi mo<strong>de</strong>lare genetică; variaţii genetice şi susceptibilitate: polimorfism; alele rare; maladii<br />
oligo şi poligenice; ateroscleroza; hipertensiunea- mo<strong>de</strong>le animale]. Diabetus melitus [diabetul insulino<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nt:<br />
locusul HLA; locusul insulinei şi alţi loci; mo<strong>de</strong>le animale; diabetul insulino-in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nt: studii<br />
asupra genelor candidate; studii <strong>de</strong> linkage; anomalii la nivelul genei insulinei şi a genelor receptorilor acesteia].<br />
Lucrări Practice: Separare şi purificare acizi nucleici; estimare puritate. Amplificare PCR. RT-PCR.<br />
Secvenţiere acizi nucleici. Referate şi discuţii tematice pe marginea cursului. Evi<strong>de</strong>nţierea LOH şi AI.<br />
3. Biologia <strong>de</strong>zvoltãrii (Semestrul I, 28 ore curs, 14 ore laborator, 5 ECTS)<br />
Prof. Dr. Otilia Zărnescu<br />
Mecanisme moleculare ale <strong>de</strong>terminãrii şi diferenţierii celulare [echivalenţa genomicã şi clonarea la<br />
vertebrate. Mecanismele specificãrii celulare (autonomã, sinciţialã, condiţionatã; transdiferenţierea şi<br />
<strong>de</strong>diferenţierea]. Reglarea transcripţionalǎ <strong>în</strong> embriogenezǎ [factori <strong>de</strong> transcripţie cu motive zinc finger:<br />
clasa C2H2, receptori nucleari, clasa LIM, clasa GATA); factori <strong>de</strong> transcripţie leucin zipper HLH, HTM: proteine<br />
cu homeodomenii, PAX, forkhead, ETS, TEA; factorul <strong>de</strong> transcripţie REL; factori <strong>de</strong> transcripţie MADS-Box;<br />
proteine HMG; factorul <strong>de</strong> transcripţie T-Box; factorul <strong>de</strong> transcripţie STAT; arhitectura nuclearǎ şi reglarea<br />
transcripţiei: proteine remo<strong>de</strong>latoare ale cromatinei, insulatori ai cromatinei, matrixul nuclear, metilarea DNA,<br />
acetilarea histonelor]. Reglarea post-transcripţionalǎ <strong>în</strong> embriogenezǎ [localizarea şi translaţia RNA <strong>în</strong><br />
cursul <strong>de</strong>zvoltǎrii; mecanismele localizǎrii mRNA; semnale <strong>de</strong> localizare a mRNA; strategii <strong>de</strong> iniţiere şi control<br />
ale translaţiei prin intermediul 5’UTR, 3’UTR, coada poli (A)]. Controlul molecular al formǎrii mo<strong>de</strong>lelor<br />
embrionare [mecanismele moleculare ale specificǎrii axelor antero-posterioarǎ şi dorso-ventralǎ la Drosophila;<br />
genele coordonatoare maternale, genele zigotice, genele selectoare homeotice; formarea axei anteroposterioarǎ<br />
la vertebrate şi exprimarea genelor Hox]. Inducţiile embrionare [clasificarea generalǎ a inducţiilor;<br />
inducţia mezo<strong>de</strong>rmului la amfibieni; inducţia membrelor la vertebrate; informaţia <strong>de</strong> poziţie <strong>în</strong> cursul <strong>de</strong>zvoltǎrii;<br />
cǎi <strong>de</strong> semnalizare embrionare (calea <strong>de</strong> semnalizare WNT, BMP, Hedgehog, Notch-Delta)]. Moartea celularǎ<br />
programatǎ <strong>în</strong> embriogenezǎ [tipuri <strong>de</strong> moarte celularǎ (apoptoza, necroza sau oncoza, autofagia); funcţiile<br />
apoptozei embrionare; calea apoptoticǎ extrinsecǎ (calea receptorilor apoptotici) şi calea apoptoticǎ intrinsecǎ<br />
(calea mitochondrialǎ); receptori apoptotici, proteine adaptoare, caspaze, familia BCL-2, <strong>de</strong>gradarea DNA,<br />
recunoaşterea şi fagocitarea celulelor apoptotice].
3<br />
Laboratoarele includ experimente pe embrionii <strong>de</strong> Drosophila (izolarea şi caracterizarea embrionilor) şi <strong>de</strong><br />
gǎinǎ (i<strong>de</strong>ntificarea celulelor apoptotice <strong>în</strong> membrele embrionare <strong>de</strong> gǎinǎ, prin colorare vitalǎ) şi realizarea<br />
unor tehnici (imunohistochimie)<br />
4. Tehnici avansate <strong>în</strong> Biologia Molecularǎ 1 (Semestrul I, 28 ore curs, 28 ore laborator,<br />
5 ECTS)<br />
Prof. Dr. Tatiana Vassu, Conf. Dr. Ileana Stoica<br />
Introducere [<strong>de</strong>finirea domeniului <strong>de</strong> tehnologie DNA recombinat, principalele tipuri <strong>de</strong> experimente]; Enzime<br />
utilizate <strong>în</strong> biologia moleculară [enzime <strong>de</strong> restricţie: reacţii şi sisteme <strong>de</strong> restricţie-modificare <strong>în</strong> E.coli,<br />
clasificare, secvenţe <strong>de</strong> recunoaştere, tipuri <strong>de</strong> capete produse; DNA ligaze: clasificare, mecanism <strong>de</strong> reacţie,<br />
rol biologic ; terminal-<strong>de</strong>oxinucleotidil-transferaze] ; Vectori [<strong>de</strong>finiţie, clasificare generalǎ; Gena <strong>de</strong> studiu <strong>–</strong><br />
DNA heterolog [tehnici <strong>de</strong> izolare (cu enzime <strong>de</strong> restricţie, prin revers-transcriere, prin sinteză chimică, prin<br />
PCR)]; Inserţia DNA heterolog <strong>în</strong> vector [enzime (fosfataze alcaline, DNA ligaze), principalele etape, clonarea<br />
genei pentru somatostatină <strong>în</strong> pBR322]; Vectori <strong>de</strong> clonare plasmidiali [<strong>de</strong>finiţii, clasificare : vectori plasmidiali<br />
bazaţi pe repliconi ColE1/pMB1, vectori shuttle, tehnici <strong>de</strong> selecţie a transformanţilor]; Vectori <strong>de</strong> expresie la<br />
procariote [<strong>de</strong>finiţii, gene, promotori, sisteme <strong>de</strong> screening şi <strong>de</strong> selecţie]; Vectori <strong>de</strong>rivaţi <strong>din</strong> fagul lambda<br />
[structură, clasificare, etape <strong>de</strong> clonare, tulpini gazdă, analiza recombinanşilor, Charon, Charomi<strong>de</strong>, DASH, gt,<br />
ORF]; Vectori hibrizi [clasificare, sistemul lacZ/IPTG/X-Gal <strong>de</strong> selecţie a transformanţilor, fagimi<strong>de</strong> (structură<br />
şi funcţionare, pUC118/119, pBluescript)]; Cosmi<strong>de</strong> [<strong>de</strong>finiţii, biologia moleculară a situsurilor cos, clonarea <strong>de</strong><br />
fragmente genomice, pJB8, pWE15/16]; Strategii <strong>de</strong> clonare <strong>în</strong> Escherichia coli; Saccharomyces<br />
cerevisiae <strong>–</strong>microorganism mo<strong>de</strong>l pentru biologia moleculară [principalele scopuri <strong>în</strong> experimente <strong>de</strong><br />
cercetare funadamentală şi <strong>de</strong> biotehnologie, vectori <strong>de</strong>rivaţi <strong>din</strong> plasmidul 2 um (clasificare: vectori episomali,<br />
integrativi, replicativi şi YAC), vectori <strong>de</strong> expresie şi <strong>de</strong> secreţie <strong>în</strong> S.cerevisiae]; Tehnologia PCR [<strong>de</strong>finiţii,<br />
PCR standard, DNA polimeraze termostabile, aplicaţii PCR <strong>în</strong> cercetarea biomedicală, mutageneză situsspecifică<br />
cu PCR, PCR combinatorială, invers-PCR, ARN-PCR, NASBA, real-time PCR]; Tehnici <strong>de</strong><br />
secvenţiere DNA şi <strong>de</strong> analiză a secvenţelor; Tehnici <strong>de</strong> hibridizare moleculară : clasificare, secevnţe<br />
ţintă şi son<strong>de</strong>, <strong>de</strong>sign şi sinteză <strong>de</strong> son<strong>de</strong> moleculare, Southern şi Northern blotting, principalele etape ale unui<br />
experiment <strong>de</strong> hibridizare moleculară.<br />
Lucrările practice se <strong>de</strong>sfăşoară ca un <strong>în</strong>treg experiment <strong>de</strong> construcţie a unui vector nou pornind <strong>de</strong> la<br />
pBluescript SK şi Zep24 ; Izolarea şi purificarea vectorilor pBluescript SK+ şi Yep24 <strong>din</strong> E.coli DH5 şi<br />
NM522; Electroforeza <strong>în</strong> gel <strong>de</strong> agaroză a vectorilor purificaţi folosind markeri DNA a<strong>de</strong>cvaţi pentru<br />
<strong>de</strong>terminarea maselor moleculare; interpretarea gelului <strong>de</strong> electroforeză; Determinarea concentraţiei DNA prin<br />
analiză spectrofotometrică; Digestia enzimatică a celor doi vectori cu endonucleaza <strong>de</strong> restricţie Hind III<br />
(digestie totală şi, respectiv, parţială) şi tratament cu fosfatază alcalină; Electroforaza <strong>în</strong> gel <strong>de</strong> agaroză a<br />
fragmentelor <strong>de</strong> DNA digerate; <strong>de</strong>terminarea dimensiunii fragmentelor folosind un marker DNA linear; evaluarea<br />
rezultatului restricţiei şi interpretarea unui astfel <strong>de</strong> gel <strong>de</strong> electroforeză; Purificarea fragmentelor <strong>de</strong> restricţie;<br />
Ligarea fragementelor <strong>de</strong> restricţie cu T4-ligază; electroforeza <strong>în</strong> gel <strong>de</strong> agaroză a fragmentelor ligate;<br />
evaluarea rezultatelor folosind un marker DNA CCC şi interpretarea gelului <strong>de</strong> electroforeză; Transformarea of<br />
celulelor <strong>de</strong> E.coli competente cu moleculele ligate; selecţia transformanţilor <strong>de</strong> E.coli pe mediu LB + IPTG + X-<br />
Gal; reizolarea vectorilor recombinanţi; analiza <strong>în</strong> gel şi alegerea vectorului nou cu compoziţia <strong>de</strong> gene dorită;<br />
transformarea celulelor <strong>de</strong> S.cerevisiae cu vectorul recombinant; selecţia celulelor <strong>de</strong> drojdii transformate pe<br />
mediu YNB (Yeast Nitrogen Base) fără aminoacizi; izolarea noului vector <strong>din</strong> drojdiile transformate şi analiza <strong>de</strong><br />
restricţie.<br />
În timpul lucrărilor practice stu<strong>de</strong>nţii vor da o serie <strong>de</strong> teste şi <strong>de</strong> teme ; Stu<strong>de</strong>nţii trebuie să elaboreze mai multe<br />
rapoarte <strong>de</strong> laborator <strong>de</strong> forma unui articol publicabil ; la sfârşit stu<strong>de</strong>nţii trebuie să elaboreze o lucrare finală, <strong>în</strong><br />
limba engleză, cu <strong>în</strong>tregul experiment.<br />
5. Tehnici <strong>în</strong> Biologia Molecularǎ II (Semestrul II, 42 ore curs, 14 ore laborator, 5 ECTS)<br />
Prof. Dr. Marieta Costache<br />
Structura si expresia genelor [principiile analizei genotipice; probleme privind izolarea si studierea genelor;<br />
utilizarea bazelor <strong>de</strong> date]; Metoda <strong>de</strong> hibridizare Southern blot [principiu, prepararea son<strong>de</strong>lor <strong>de</strong> hibridizare;<br />
<strong>de</strong>tectarea <strong>de</strong>leţiilor şi a mutaţiilor; <strong>de</strong>tectarea recombinǎrilor]; Tehnica SSCP <strong>–</strong>Single Strand Conformation<br />
Polymorfism [evi<strong>de</strong>ntierea mutaţiilor punctiforme prin analiza polimorfismelor <strong>de</strong> conformaţie ale DNA
4<br />
monocatenar]; Tehnica DGGE-Denaturing Gradient Gel Electrophoresis [ei<strong>de</strong>nţierea mutaţiilor prin<br />
electroforezǎ <strong>în</strong> prezenţa unui gradient <strong>de</strong>naturant]. Studiul polimorfismului DNA [polimorfismul <strong>de</strong> restricţie<br />
RFLP (Restriction Fragment Lenght Polymorphism), minisateliţi (VNTR <strong>–</strong>Variable Number of Tan<strong>de</strong>m Repeats),<br />
microsateliti (STR-Short Tan<strong>de</strong>m Repeats), polimorfisme punctiforme (SNP- Single Nucleoti<strong>de</strong> Polymorphism).<br />
Analiza microsatelitilor implicati in diferite maladii genetice prin genotiparea automata (instabilitate <strong>de</strong><br />
microsateliti, evi<strong>de</strong>ntierea erorilor <strong>de</strong> replicare cu ajutorul markerilor <strong>de</strong> pe microsateliti)]; Stabilirea i<strong>de</strong>ntitatii<br />
umane si a paternitatii la animale prin genotipare automata [principii şi practica realizǎrii genotipǎrii;<br />
<strong>de</strong>terminarea frecvenţelor alelice; principiul Hardy-Weinberg şi echilibrul genetic <strong>în</strong> populaţii; teste statistice;<br />
genotipare pe cromozomul Y; genotipare pe DNA mitocondrial; genotiparea DNA <strong>în</strong> cazul <strong>de</strong>zastrelor naturale].<br />
Cartografierea genomului uman [<strong>de</strong>terminarea aberaţiilor cromozomiale, hǎrţi genetice normale şi hǎrţi<br />
genetice ale locusurilor morbi<strong>de</strong>]; Diagnosticul maladiilor genetice prin secventierea genelor [tehnici <strong>de</strong><br />
secventiere; analiza genomului uman]; Evi<strong>de</strong>nţierea polimorfismelor punctiforme (SNP) prin real time PCR;<br />
Filogenie molecularǎ [secvenţierea genelor şi construirea arborilor filogenetici]; Metoda <strong>de</strong> hibridizare<br />
Northern Blot [principiu, prepararea son<strong>de</strong>lor <strong>de</strong> hibridizare, analiza cantitativǎ şi calitativǎ a transcripţilor<br />
RNA]. Revers transcrierea şi RT PCR [analiza expresiei diferenţiate a genelor prin real time PCR, SAGE,<br />
Differential Display]; Alterarea nivelului <strong>de</strong> expresie genicǎ prin strategii sens RNA, antisens DNA şi RNA;<br />
Atenuarea expresiei genice in sisteme mamaliene prin tehnologia siRNA; Detectarea infecţiilor<br />
microbiene şi virale prin PCR şi real time PCR (tuberculoza, HIV, hepatita etc.); I<strong>de</strong>ntificarea germenilor<br />
patogeni <strong>din</strong> alimente [i<strong>de</strong>ntificarea şi dozarea genelor ce provin <strong>din</strong> organisme modificate genetic].<br />
6.Culturi <strong>de</strong> celule animale (Semestrul I, 28 ore curs, 42 ore laborator, 5 ECTS)<br />
Conf. Dr. Anişoara Cîmpean<br />
Sisteme <strong>de</strong> culturi celulare [cultura tisulară, cultura <strong>de</strong> organ, culturi <strong>de</strong> celule a<strong>de</strong>rente şi <strong>în</strong> suspensie,<br />
culturile organotipică şi histotipică, culturi <strong>de</strong> masă şi clonale, culturi primare, culturi celulare finite, linii celulare<br />
continue; tipuri <strong>de</strong> celule <strong>în</strong> cultură; caracteristici funcţionale ale celulelor <strong>în</strong> cultură]. Mediile <strong>de</strong> cultură<br />
[necesităţile nutritive ale celulelor <strong>în</strong> cultură şi <strong>de</strong>zvoltarea mediilor, tipuri <strong>de</strong> medii, mediile complete, mediile<br />
fără ser, selectarea mediului <strong>de</strong> cultură, proprietăţile fizico-chimice ale mediilor <strong>de</strong> cultură]. Imortalizarea<br />
celulară [imortalizarea spontană a celulelor umane, meto<strong>de</strong> <strong>de</strong> obţinere a celulelor imortalizate: virusurile ADN<br />
tumorale, menţinerea telomerilor <strong>de</strong> către telomerază, alungirea alternativă a telomerilor, alte meto<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
imortalizare]. Senescenţa celulară [căi centrale <strong>de</strong> activare a senescenţei: p53 şi pRB; mecanisme <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>clanşare a senescenţei: <strong>de</strong>bonetarea telomerilor, stresul oxidativ, leziunile ADN, activarea oncogenelor].<br />
Ciclul celular [controlul proliferării celulare, concepte alternative asupra ciclului celular]. Sincronizarea<br />
celulară [meto<strong>de</strong> chimice <strong>de</strong> sincronizare: privarea <strong>de</strong> izoleucină, privarea <strong>de</strong> ser şi hidroxiuree, blocarea dublă<br />
cu timi<strong>din</strong>ă, privarea <strong>de</strong> calciu; meto<strong>de</strong> fizice <strong>de</strong> sincronizare: <strong>de</strong>sprin<strong>de</strong>rea mitotică, sincronizarea <strong>în</strong> gradient<br />
<strong>de</strong> Ficol, centrifugarea <strong>de</strong> elutriţie, sincronizarea celulară prin folosirea unei “baby machine”; critici asupra<br />
meto<strong>de</strong>lor <strong>de</strong> sincronizare forţată]. Proliferarea celulară [ciclul <strong>de</strong> creştere: analiza ciclului <strong>de</strong> creştere,<br />
parametri <strong>de</strong>rivaţi <strong>din</strong> ciclul <strong>de</strong> creştere]. Latenţa celulară. Diferenţierea şi <strong>de</strong>diferenţierea celulară<br />
[exprimarea fenotipului diferenţiat in vivo, stadii ale angajării şi diferenţierii, proliferarea şi diferenţierea celulară,<br />
angajarea şi <strong>de</strong>scen<strong>de</strong>nţa celulară, relaţia fazei G1 <strong>din</strong> ciclul celular mamalian cu diferenţierea celulară,<br />
markerii <strong>de</strong> diferenţiere, inducerea diferenţierii, <strong>de</strong>diferenţierea celulară]. Transformarea celulară [instabilitate<br />
genetică, controlul anormal al creşterii, tumorigeneza]. Transfecţia celulară [tipuri <strong>de</strong> transfecţie, condiţii <strong>de</strong><br />
cultivare a celulelor <strong>în</strong> ve<strong>de</strong>rea asigurării succesului transfecţiei, meto<strong>de</strong> <strong>de</strong> transfecţie celulară, transfecţia<br />
celulelor cu plasmi<strong>de</strong> ADN, cu oligonucleoti<strong>de</strong> şi cu ARN].<br />
Laborator: Protocoale esenţiale pentru culturile <strong>de</strong> celule: obţinerea <strong>de</strong> culturi primare, subcultivarea celulelor:<br />
tripsinizarea, pasarea; culturi <strong>de</strong> linii celulare stabilizate; cultura histotipică <strong>în</strong> perle <strong>de</strong> alginat; numărarea<br />
celulelor folosind hemocitometrul; evaluarea viabilităţii celulare: metoda <strong>de</strong> exclu<strong>de</strong>re a albastrului tripan,<br />
colorarea cu roşu neutru; teste <strong>de</strong> citotoxicitate: studiul lactat <strong>de</strong>hidrogenazei, testul MTT; <strong>de</strong>terminarea curbei<br />
<strong>de</strong> creştere, comparativ, pentru celule normale şi transformate; evi<strong>de</strong>nţierea histochimică a celulelor<br />
senescente pe baza <strong>de</strong>terminării activităţii β galactozidazei; <strong>de</strong>terminarea eficienţei <strong>de</strong> clonare; <strong>de</strong>congelarea şi<br />
congelarea celulelor.
5<br />
7. Toxicologie molecularǎ (Semestrul II, 28 lecture hours; 28 laboratory hours, 5<br />
ECTS)<br />
Noţiuni generale <strong>de</strong> toxicologie [<strong>de</strong>finiţii, relaţii dozǎ-rǎspuns, cǎi <strong>de</strong> intrare a compuşilor toxici <strong>în</strong> organism,<br />
tipuri <strong>de</strong> efecte (acute, cronice, locale, sistemice, sinergice, cumulative), clasificǎri ale substanţelor chimice<br />
toxice pe baza proprietǎţilor fizice, carcinogene, toxine care afecteazǎ funcţia reproducǎtoare (mutagene şi<br />
teratogene), sensibilizatori]. Toxicologia noxelor profesionale şi <strong>din</strong> mediu [baza ştiinţificǎ a recunoaşterii,<br />
evaluǎrii şi controlului unor agenţi chimici, fizici şi biologici care existǎ <strong>în</strong> diferite locaţii profesionale; meto<strong>de</strong><br />
epi<strong>de</strong>miologice pentru studiul expunerilor profesionale şi <strong>din</strong> mediu; standar<strong>de</strong> <strong>de</strong> sǎnǎtate şi siguranţǎ; meto<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong> evaluare a expunerii; limitele expunerii profesionale; riscul iradierii cu radiaţii ionizante, al intoxicǎrii cu<br />
metale, pestici<strong>de</strong>]. Mecanisme <strong>de</strong> <strong>de</strong>toxificare [soarta compuşilor xenobiotici; acţiunea lor inhibitoare şi<br />
antagonistǎ faţǎ <strong>de</strong> procese metabolice normale <strong>din</strong> organismul animal; faza I a <strong>de</strong>toxifierii hepatice şi<br />
superfamilia cutocromilor P-450; faza II a <strong>de</strong>toxifierii hepatice, substrate ale cǎilor glicinei, sulfatǎrii şi<br />
glucuronidǎrii]. Formarea speciilor reactive <strong>de</strong> oxigen (SRO) şi exhilibrul celular redox [stresul oxidativ;<br />
mecanisme <strong>de</strong> apǎrare şi reparare la animale şi plantele superioare - enzime <strong>de</strong> <strong>de</strong>toxifiere a SRO, leziuni<br />
moleculare; activarea procesului oncogenetic; susceptibilitatea tumorilor la compuşo chemoterapeutici<br />
specifici]. Toxicologie alimentarǎ [studiul aditivilor alimentari, contaminanţi chimici şi microbieni, toxine<br />
naturale asociate alimentelor]. Toxicologia şi potenţiala utilizare clinicǎ a compuşilor naturali ca agenţi<br />
anti-canceroşi [curcumina, melatonina, flavonoizi, seleniu, etc]<br />
Laborator: tehnici mo<strong>de</strong>rne <strong>de</strong> analizǎ molecularǎ utilizate <strong>în</strong> studiul efectelor nocive ale expunerii la substanţe<br />
chimice, radiaţii, alergene şi substanţe carcinogene.<br />
8. Biologia molecularǎ a cancerului (Semestrul III, 28 ore curs; 14 ore laborator, 5<br />
ECTS)<br />
Prof. Dr. Marieta Costache<br />
Carcinogeneza: transformarea celulelor normale sensibile la mecanisme feedback homeostazice <strong>în</strong><br />
celule capabile <strong>de</strong> creştere autonomǎ şi invazie [<strong>de</strong>finiţii: cancer şi transformare malignǎ; carcinogeneza şi<br />
frecvenţa mutaţiilor somatice; contribuţia liniilor germinative la carcinogenezǎ; carcinogene şi mutageneza;<br />
proliferarea şi mutaţiile, inducţia leziunilor DNA, restricţiile replicǎrii DNA lezat la punctele <strong>de</strong> control ale ciclului<br />
celular]; In<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nţa celulelor canceroase <strong>de</strong> semnalele creşterii externe [sinteza anormalǎ a factorilor<br />
<strong>de</strong> creştere şi receptorilor lor; activarea cǎilor <strong>de</strong> semnalizare downstream; activarea anormalǎ a factorilor <strong>de</strong><br />
transcripţie nucleari]; Celulele canceroase <strong>de</strong>vin refractare la semnalele inhibitorii ale creşterii: genele<br />
supresor <strong>de</strong> tumori [gena retinoblastoma RB; p53 (ca factor <strong>de</strong> transcripţie, mutaţii, rol <strong>în</strong> monitorizarea<br />
integritǎţii genomice, pier<strong>de</strong>rea rǎspunsului p53 la agenţi chemoterapeutici, virusul papilloma uman inactiveazǎ<br />
p53 şi RB); mutaţii <strong>în</strong> gena APC şi cancerul colorecta]; Eludarea apoptozei <strong>de</strong> cǎtre celulele canceroase<br />
[supraexprimarea bcl-2 protejeazǎ celulele limfoma <strong>de</strong> apoptozǎ; eludarea apoptozei celulelor tumorale prin<br />
modificarea interacţiilor FAS şi FAS-L; inducţia apoptozei <strong>–</strong> ţintǎ importantǎ <strong>în</strong> terapia cancerului]; Anularea<br />
senescenţei şi imortalitatea celulelor canceroase: rolul telomerilor [reactivarea telomerazei <strong>în</strong> multe celule<br />
canceroase; telomeraza <strong>–</strong> o nouǎ ţintǎ <strong>în</strong> prevenirea şi terapia cancerului]; Necesitǎţile nutritive<br />
suplimentare ale celulelor canceroase şi stimularea angiogenezei [inhibitorii angiogenezei <strong>–</strong> compuşi cu<br />
puternice efecte anti-tumorale; inhibitorii semnalelor pro-angiogenice <strong>–</strong> agenţi anti-tumorali; direcţionarea<br />
chemoterapiei spre celulele endoteliale.<br />
Laborator: separarea şi purificarea acizilor nucleici; estimarea puritǎţii; amplificarea PCR; markeri moleculari ai<br />
cancerului colorectal şi <strong>de</strong> sân.<br />
9. Proteomicǎ (Semestrul III, 28 ore curs, 14 ore laborator, 5 ECTS)<br />
Prof. Dr. Anca Dinischiotu<br />
Introducere [principii generale şi necesităţi <strong>de</strong> <strong>de</strong>zvoltare a ingineriei proteinelor]; Ingineria proteinelor<br />
cunoscute [tehnici genetice folosite; substituţii <strong>de</strong> aminoacizi multiple şi situs specificel; consecinţe structurale<br />
şi funcţionale; limite ale meto<strong>de</strong>lor; strategii şi abordări; exemple <strong>de</strong> aplicaţii: studiul mecanismelor <strong>de</strong> cataliză<br />
enzimatică, precum şi cel al plierii şi stabilităţii proteinelor]; Modificarea chimica a proteinelor [ataşarea<br />
son<strong>de</strong>lor spectroscopice: grupări raportor; legarea <strong>în</strong>crucişată pentru măsurarea gradului <strong>de</strong> asociere sau
6<br />
numărul <strong>de</strong> unităţi <strong>din</strong> oligomeri; marcarea radioactivă; testarea rolului grupărilor <strong>în</strong> cataliză; inhibiţia ireversibilă<br />
a unei grupări catalitice <strong>din</strong> situsul activ sau prin blocarea centrului catalitic activ]; Sinteza proteinelor si<br />
pepti<strong>de</strong>lor cu proteaze [meto<strong>de</strong> utilizate şi exemple <strong>de</strong> aplicaţii]. Agregarea proteinelor [corpii <strong>de</strong> incluziune;<br />
procesul <strong>de</strong> agregare; evitarea agregării]. Imobilizarea proteinelor [meto<strong>de</strong> <strong>de</strong> imobilizare; efecte ale<br />
imobilizării; aplicaţii ale imobilizării proteinelor]; Ingineria cu analogi <strong>de</strong> aminoacizi care nu sunt prezenţi <strong>în</strong><br />
natură [meto<strong>de</strong> in vitro; meto<strong>de</strong> in vivo; sisteme <strong>de</strong> translaţie ortogonale]; Proiectarea proteinelor <strong>de</strong> novo şi<br />
a proteinelor artificiale [abordări folosite <strong>în</strong> proiectarea anticorpilor catalitici]. Splicingul proteinelor şi<br />
ingineria proteinelor [inteine şi semisinteza <strong>de</strong> noi proteine]; Ingineria proteinelor şi biomateriale [aplicaţii <strong>în</strong><br />
chirurgia <strong>de</strong> reconstrucţie, ingineria tisulară şi medicina regenerativă].<br />
10. Biochimia comparativǎ şi filogenia molecularǎ (Semestrul III, 28 ore curs, 14 ore<br />
laborator, 5 ECTS)<br />
Aspecte comparative privind structura metaboliţilor şi constituenţilor celulari [structura primarǎ a<br />
proteinelor şi acizilor nucleici; enzimele <strong>de</strong> la diferite specii (lactat <strong>de</strong>hidrogenaze, glucokinaza, aminoacil tRNA<br />
sintetaze, etc)]. Aspecte biochimice şi <strong>de</strong> <strong>biologie</strong> molecularǎ privind metabolismul la diferite organisme<br />
vii [glicoliza şi rolul ei direct <strong>în</strong> procesele adaptative ale animalelor şi plantelor la condiţii extreme <strong>de</strong> mediu,<br />
homeostazie şi excreţie, metabolismul azotului şi excreţia: amoniotelism, ureotelism şi uricotelism, etc).<br />
Diferenţe majore <strong>în</strong>tre procariote şi eucariote [mecanisme adaptative şi principii evoluţionare, necesitǎţi <strong>de</strong><br />
creştere (capacitatea <strong>de</strong> codificare, macronutrienţi, micronutrienţi), strategii <strong>în</strong> metabolizare (dupǎ alimentaţie şi<br />
<strong>în</strong> stare <strong>de</strong> inaniţie), controlul fluxului metabolic, etc]. Meto<strong>de</strong>le filogeniei moleculare [alinierea seturilor <strong>de</strong><br />
secvenţe <strong>de</strong> aminoacizi şi nucleoti<strong>de</strong>; reconstrucţia istoriei divergenţei succesive <strong>din</strong> timpul evoluţiei şi<br />
reconstrucţia secvenţei genei ancestor; resurse software filogenetice; meto<strong>de</strong> <strong>de</strong> construire a unui arbore<br />
filogenetic, directe bazate pe secvenţe (Parsimony, Maximum likelihood) şi indirecte bazate pe secvenţe<br />
(Distance matrices UPGMA, NJ,.. ); primul arbore universal al vieţii <strong>de</strong>dus <strong>din</strong> structurile rRNA; arborele<br />
filogenetic pentru citocrom c, hemoglobine, histone, etc]; Utilizarea datelor filogeniei moleculare [<strong>în</strong> studii <strong>de</strong><br />
taxonomie molecularǎ, testarea geneticǎ a paternitǎţii; dovezi genetice <strong>în</strong> criminalogie, etc].<br />
11. Biologia şi aplicaţiile clinice ale celulelor stem (Semestrul III, 28 ore curs, 14 ore<br />
laborator, 5 ECTS)<br />
Prof. Dr. Otilia Zărnescu<br />
Aspecte generale ale regenerǎrii la vertebrate [regenerarea fiziologicǎ; regenerarea reparatorie; hipertrofia].<br />
Celule stem cu origine embrionarǎ [proprietǎţile celulelor stem provenite <strong>din</strong> carcinoame embrionare,<br />
celulelor stem germinale şi celulelor stem embrionare; izolarea şi propagarea liniilor <strong>de</strong> celule stem embrionare<br />
(linii celulare murine şi umane); diferenţierea celulelor stem embrionare; strategii pentru direcţionarea<br />
diferenţierii celulelor stem embrionare <strong>în</strong> celule hematopoietice, cardiomiocite, celule producǎtoare <strong>de</strong> insulinǎ,<br />
celule neuronale, celule epiteliale, celule musculare scheletice, celule germinale; terapii bazate pe celule stem<br />
embrionare pentru repararea miocardului, repararea neurologicǎ, repararea ficatului şi pancreasului, repararea<br />
vascularǎ; clonarea terapeuticǎ; imunogenicitatea celulelor stem embrionare; reguli pentru cercetarea celulelor<br />
stem embrionare umane şi aplicaţiile clinice]; Celule stem adul`te [caracteristicile celulelor stem şi<br />
progenitoare; micromediul celulelor stem (nişa); migrarea şi plasticitatea celulelor stem; celulele stem<br />
hematopoietice: nişa, markeri, surse (mǎduva osoasǎ, sângele periferic, cordonul ombilical), aplicaţii clinice<br />
(transplantul alogen şi autolog); celule stem mezenchimale: markeri, aplicaţii clinice (repararea osului,<br />
cartilajului, miocardului); celulele progenitoare multipotente şi repararea vascularǎ; celule stem musculare<br />
(rǎspunsul celulelor satelit <strong>în</strong> miotraume, boli şi îmbǎtrânire; aplicaţii clinice: cardiomioplastie celularǎ,<br />
administrarea celulelor stem pentru regenerarea miocardului (intramiocardic, intracoronarian, intravenos); celule<br />
stem pancreatice; celule stem epi<strong>de</strong>rmale (celule stem asociate tecii firului <strong>de</strong> pǎr şi interfoliculare, aplicaţii<br />
clinice); celule stem corneene (celule stem <strong>de</strong> la nivelul limbului cornean, markeri, keratoplastie, transplantarea<br />
celulelor stem corneene autoloage; celule stem neurale (neurogeneza la adult şi strategii regenerative cu celule<br />
stem neurale, celule progenitoare şi precursoare, markeri ai celulelor stem neurale şi celulelor precursoare,
7<br />
aplicaţii clinice <strong>în</strong> boli ale sistemului nervos; celule stem hepatice (celule ovale şi celule progenitoare<br />
hepatocitare mici, nişe, markeri, aplicaţii clinice <strong>în</strong> bolile hepatice].