Biologia molecolare

La biologia molecolare ha subìto profondi cambiamenti negli ultimi anni, grazie a nuove tecnologie che hanno permesso di aumentare in modo esponenziale le nostre conoscenze su struttura e funzionamento del DNA. In particolare l'analisi su larga scala dei genomi, lo sviluppo della proteomica, i metodi che studiano le dinamiche delle singole molecole e la criomicroscopia hanno fornito informazioni cruciali per comprendere i meccanismi molecolari alla base di espressione e regolazione genica. Zlatanova e Holde sono partiti dall'esigenza di scrivere un manuale adeguato a questo contesto «quasi esplosivo». I primi quattro capitoli introducono le idee di base della disciplina: presentano proteine e acidi nucleici con una trattazione sintetica ma dettagliata, adatta sia per un corso di base sia per un veloce ripasso in un corso avanzato. L'argomento al cuore dell'opera è però il genoma, visto alla luce della stretta interdipendenza fra la struttura molecolare e le dinamiche della trasmissione e dell'espressione dell'informazione genetica. Con un approccio originale, gli autori affrontano prima la trascrizione, poi la traduzione e quindi la replicazione. A questi argomenti sono dedicati i capitoli centrali, approfonditi e aggiornati per fornire basi solide su temi di attualità e di rilievo crescente, oltre che fondamentali per chi intenda occuparsi di genomica traslazionale, la disciplina ponte tra ricerca biomolecolare e pratica clinica. Completano la trattazione i capitoli dedicati a DNA ricombinante, struttura del genoma, ricombinazione genica e riparazione del DNA. Sono inserite, dove è utile, anche nozioni di biologia dei sistemi, su organismi modello e RNA regolatori. In ogni capitolo ci sono inoltre rubriche applicative e di contesto: le descrizioni degli esperimenti più rilevanti, le tecniche, i risvolti clinici e anche veri e propri approfondimenti disciplinari.

La storia e lo sviluppo della Biologia Molecolare dimostrano come la comprensione a livello molecolare di fenomeni biologici complessi sia possibile solo integrando approcci sperimentali tipici di discipline biologiche diverse. Gli autori, consapevoli di quanto sia importante trasferire le nuove conoscenze e i metodi di analisi anche nei corsi di studio, hanno preparato questa terza edizione di Biologia Molecolare mantenendo l'approccio allo studio dei processi biologici che combina l'aspetto biochimico-strutturale a quello genetico-informazionale. Il filo conduttore del libro è quello classico: il flusso dell'informazione genetica dal DNA alle proteine. In tale contesto si è dato ampio spazio ai diversi livelli di regolazione dell'espressione genica: la struttura e l'organizzazione del DNA in cromatina e cromosomi, la regolazione ai livelli trascrizionale, di processamento di RNA, traduzionale e posttraduzionale. Si è approfondito anche il ruolo regolativo dei ncRNA, si sono descritti i più recenti meccanismi di "genome editing", le più innovative metodologie di sequenziamento del DNA ed è stata ampiamente aggiornata e riorganizzata la sezione dedicata alle tecniche sperimentali maggiormente utilizzate. Il testo si caratterizza anche per altri aspetti: la centralità riservata ai concetti e alle nozioni fondamentali della Biologia Molecolare; gli approfondimenti inseriti in apposite finestre, per non interrompere il flusso del testo; la suddivisione in moduli sufficientemente autonomi, offrendo la possibilità di seguire percorsi diversi da quello proposto dall'indice; il riconoscimento dell'importanza attuale dell'approccio bioinformatico e dell'utilizzo di organismi modello in studi di Biologia Molecolare; l'inquadramento storico e la forte integrazione tra gli approcci sperimentali.

Il testo espone i principi generali che governano il funzionamento delle cellule, approfondisce l'anatomia dei genomi, i meccanismi molecolari e le regolazioni presenti alla base della trascrizione, della traduzione, della replicazione e manutenzione dell'informazione genetica.

Brillante ed eccentrica, per la maggior parte della sua vita Barbara McClintock lavorò da sola, inseguendo idee che ai colleghi apparivano insensate. Prima ancora che si compisse la rivoluzione molecolare e del Dna, i suoi esperimenti sulle pannocchie di granoturco la condussero a scoprire alcuni dei più profondi misteri della genetica. Eppure, per molti anni i suoi studi furono relegati ai margini della comunità scientifica. Nel 1983, già ultraottantenne, le fu conferito il premio Nobel per la medicina, dando ufficialmente inizio a una rivalutazione che l'ha portata, oggi, a essere una delle più significative scienziate del XX secolo. Questa biografia, scritta dalla fisica Evelyn Fox Keller, restituisce gli anni difficili delle sue ricerche, il temperamento schivo e il percorso delle sue scoperte.

L'approccio utilizzato per tale volume è mirato a fornire un'analisi accurata della logica dei processi biologici fondamentali, limitando la descrizione dettagliata ad alcuni esempi specifici, in modo da assicurare allo studente le basi per comprendere autonomamente la loro applicazione a nuovi casi particolari.

Da quando è apparsa l'ultima edizione di "Biologia molecolare" della cellula sono stati pubblicati più di cinque millioni di articoli scientifici. Nuovi dati riguardanti sequenze genomiche, interazioni tra proteine, strutture molecolari ed espressione genica sono stati raccolti in grandi banche dati. La sfida è quella di convertire questa enorme massa di dati in un disegno comprensibile e aggiornato del funzionamento della cellula. Gli autori ritengono che lo strumento più efficace per capire la bellezza e la complessità del modo di lavorare delle cellule viventi sia un'esposizione che guidi i lettori attraverso le idee e gli esperimenti, così che possano costruirsi un quadro concettuale che consenta loro di valutare criticamente i nuovi concetti scientifici e, soprattutto, di capirli. Alla comprensione attiva contribuiscono più di 1500 illustrazioni, che forniscono un'esposizione parallela strettamente collegata al testo, e i problemi alla fine di ogni capitolo, che sottolineano gli aspetti quantitativi. Nella sesta edizione hanno trovato posto nuove pagine sulle funzioni dell'RNA, sui progressi nella biologia delle cellule staminali, su nuovi metodi per studiare le proteine e i geni e per visualizzare le cellule, sulle più recenti conoscenze nel campo della genetica e del trattamento del cancro, sulle tempistiche e il controllo della crescita cellulare e sulla morfogenesi nello sviluppo.

Secondo la biochimica Sondra Barrett,"le cellule non sono solo fortuiti insiemi di agenti chimici, ma una comunità di trilioni di entità senzienti che cooperano per creare il santuario che è l'anima umana!". L'autrice, infatti, ha scoperto che le nostre cellule hanno al loro interno capacità di trasformazione, relazione e guarigione. In questo viaggio nel nostro universo interiore, ci fa scoprire l'architettura delle cellule, la loro intelligenza e la loro abilità di funzionare armoniosamente. Le cellule, inoltre, sono programmate per riconoscere i pericoli, diagnosticare e risolvere i problemi, regolare, riprodurre e riattivare un corretto bilanciamento interiore. Hanno persino la capacità di individuate il partner giusto, perché il partner biologicamente diverso da noi, a livello cellulare e cromosomico, è il più adatto per la riproduzione. Il libro, oltre ad avere una base scientifica fornita dall'autrice in qualità di biologa e ricercatrice da più di quarant'anni, fonde la pratica sciamanica e la medicina energetica.

Il racconto di nascita, vita e morte delle proteine ha in sé qualcosa di romanzesco. L'autore narra l'avventura appassionante di tutte le fasi del loro sviluppo: dalla biosintesi, attraverso la maturazione strutturale e funzionale, fino alla degradazione finale. Riesce a farlo senza perdere mai di vista il rigore scientifico e l'impostazione didattica dell'opera, che insiste sull'indissolubilità del rapporto tra struttura e funzione delle proteine. "Introduzione allo studio delle proteine" raccoglie le informazioni per chi desidera comprendere un argomento complesso e cruciale come il funzionamento di queste straordinarie macromolecole biologiche. Le numerose illustrazioni raffigurano le più importanti strutture proteiche e presentano i riferimenti per vederle online in forma interattiva, grazie ai programmi di grafica molecolare.

Tutte le molecole che costruiscono la no no guidate da una sbalorditiva coerenza. Esse sono in costante comunicazione tra loro per memorizzare e trasmettere informazioni sia a livello intracellulare sia attraverso grandi distanze. "Coscienza molecolare" svela come avviene questa comunicazione, un mistero che ha sconcertato biologi, chimici e fisici quantistici per più di un secolo. Utilizzando le leggi fondamentali della termodinamica e le recenti scoperte di fisica quantistica e biologia molecolare, Françoise Tibika spiega come ogni atomo dell'universo sia intrinsecamente collegato a tutti gli altri attraverso i ricordi e le informazioni che racchiude. Pensieri, sentimenti e stati d'animo sono profondamente legati all'attività di ciascuna delle nostre molecole esproprio come noi siamo soggetti a una costante trasformazione da parte delle molecole che ci circondano, così le nostre molecole trasformano in continuazione la vasta rete di cui siamo parte. Rivelando le intime connessioni tra mente e materia. "Coscienza molecolare" spiega che la comunicazione cosciente esiste ovunque, fino alle particelle di cui noi e l'universo siamo costituiti.

In questo libro Rita Levi-Montalcini racconta la storia della scoperta per la quale nel 1986 ricevette il Nobel per la medicin

L'epigenetica è una branca della genetica che descrive tutte quelle modificazioni ereditabili che variano l'espressione genica pur non alterando la sequenza del DNA. La psiconeuroendocrinoimmunologia (PNEI) è una disciplina che si occupa delle relazioni fra il funzionamento del sistema nervoso, del sistema immunitario e del sistema endocrino. Si tratta di un saggio breve con l'obiettivo di comunicare, in forma chiara e scientificamente aggiornata, i cambiamenti che sono giunti a maturazione nel campo della biologia molecolare (l'epigenetica) e dell'organismo nel suo insieme (la psiconeuroendocrinoimmunologia come visione sistemica della salute e della malattia).

In sintesi le caratteristiche principali e distintive della nuova edizione: veste grafica completamente aggiornata e ripensata tenendo conto delle nuove esigenze didattiche; uso dei quattro colori per una più semplice e immediata comprensione delle immagini; aumento considerevole dell'apparato iconografico; inserimento, laddove possibile, di immagini di microscopia elettronica per "mostrare sul campo" di che cosa stiamo parlando; aggiornamento delle informazioni scientifiche contenute nei capitoli; presenza di focus clinici, che facilitano l'identificazione di collegamenti con la patologia, gettando un ponte verso ciò che verrà studiato in seguito; presenza di ulteriori approfondimenti con informazioni aggiuntive su patologie, esami strumentali e, nella parte di chimica, di esercizi; argomenti analizzati sia da un punto di vista chimico/biochimico e sia biologico segnalati all'interno il numero del capitolo di riferimento; inserimento di un indice analitico dettagliato per una più agile consultazione da parte dello studente e del docente.

In "Biologia molecolare - Principi e tecniche" l'evoluzione è un tema che pervade ogni capitolo, poiché ogni volta che un biol