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Corso di Biologia Molecolare per Farmacia Testi Consigliati Laboratorio di Biologia Molecolare. S. J. Karcher; Zanichelli Ed. Biotecnologia Molecolare. B. R. Glick and J. J. Pasternak; Zanichelli Ed. DNA Ricombinante. J. D. Watson, M. Gilman, J. Witkowski and M. Zoller; Zanichelli Ed. Biologia Molecolare della Cellula. B. Alberts et al.; Zanichelli Ed., 2004. L’Essenziale di Biologia Molecolare della Cellula. B. Alberts et al.; Zanichelli Ed., 2005. Fondamenti di Biologia Molecolare. L.A. Allison; Zanichelli Ed. 2008. Biologia Molecolare della Cellula. H. Lodish et al.; Zanichelli Ed. 2009. Genetica Molecolare Umana. T. Strachan & A. Read; Zanichelli Ed. 2012.

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Corso di Biologia Molecolare

per Farmacia

Testi Consigliati

• Laboratorio di Biologia Molecolare. S. J. Karcher; Zanichelli Ed.

• Biotecnologia Molecolare. B. R. Glick and J. J. Pasternak; Zanichelli

Ed.

• DNA Ricombinante. J. D. Watson, M. Gilman, J. Witkowski and M.

Zoller; Zanichelli Ed.

• Biologia Molecolare della Cellula. B. Alberts et al.; Zanichelli Ed.,

2004.

• L’Essenziale di Biologia Molecolare della Cellula. B. Alberts et al.;

Zanichelli Ed., 2005.

• Fondamenti di Biologia Molecolare. L.A. Allison; Zanichelli Ed. 2008.

• Biologia Molecolare della Cellula. H. Lodish et al.; Zanichelli Ed. 2009.

• Genetica Molecolare Umana. T. Strachan & A. Read; Zanichelli Ed.

2012.

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The cell nucleus consists of nuclear envelope,

nucleolus and nucleoplasm. Most chromosomes are

located in the nucleoplasm, but portions of several

chromosomes containing clusters of rRNA genes

may get together in the nucleolus, forming the

nucleolar organizing region. The major role of the

nucleolus is to produce rRNA.

Figure. Schematic drawing of the nuclear envelope

which contains two lipid bilayers. A mammalian

nucleus has about 4000 nuclear pores, each is formed

by over 100 different proteins.

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In a non-dividing cell, chromosomes are not visible by light microscopy, because chromatin

spreads throughout the nucleus. During the metaphase of cell division, the chromatin

condenses and becomes visible as chromosomes. At this time, each chromosome has been

duplicated. A chromosome becomes two sister chromatids attached at the centromere.

Figure. Schematic drawing of chromosomes. (a) During the metaphase of cell division, a chromosome becomes two

sister chromatids attached at the centromere. (b) Notations about the chromosome bands. This figure uses human

chromosome 17 as an example.

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Karyotype

Karyotype is the representation of entire metaphase chromosomes in a cell, arranged

in order of size.

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A germ cell (sperm or egg) contains only one set of chromosomes. It belongs to haploid,

represented as 1n. Somatic cells (cells other than germ cells) of sexually reproducing

organisms are diploid, denoted by 2n. In humans, the haploid chromosome number is 23,

but the diploid chromosome number is 46.

Chromosome numbers of common species

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Figure. Illustration of

l phage's lysogenic

cycle and its

transformation into the

lytic cycle. (a) Before

attachment. (b)

Attachment,

penetration and

uncoating. (c) l DNA

circularizes. (d) l DNA

integrates into the host

DNA and replicates

with the host cell. l

phages will remain in

the lysogenic cycle if

cI proteins

predominate. (e) l

phages will be

transformed into the

lytic cycle if Cro

proteins

predominate. (f)

Release.

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Figure. The lytic

cycle. (a) Before

attachment. (b)

Attachment. (c)

Penetration and

uncoating. (d)

Replication. (e)

Assembly. (f) Release.

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The genetic materials and enzymes of a virus are enclosed by a surface structure called capsid. Some

viruses also contain an envelope surrounding the capsid. The shape of a viral capsid is either helical or

icosahedral. The latter is illustrated in the following two figures.

Figure. Icosahedron. (a) An icosahedron has 20 identical equilateral triangular faces. (b) In most icosahedral capsids, each

triangular face is made up of three identical subunits. Hence, a capsid contains 60 subunits. The five subunits surrounding

each vertex are arranged in a five-fold symmetry. (c) A large icosahedral capsid consists of more than 60 subunits. Some of

triangular faces are made up of four subunits.

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The Baltimore classification is based on genetic contents and replication

strategies of viruses. The genetic material in all types of cells is double-

stranded DNA, but some viruses use RNA or single-stranded DNA to

carry genetic information.

According to Baltimore classification, viruses are divided into the following

seven classes:

dsDNA viruses

ssDNA viruses

dsRNA viruses

(+)-sense ssRNA viruses

(-)-sense ssRNA viruses

RNA reverse transcribing viruses

DNA reverse transcribing viruses

where "ds" represents "double strand" and "ss" denotes "single strand".

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Examples of common viruses.

ss = single strand; ds = double strand.

(+) RNA is the one which can function as mRNA for the synthesis of proteins.

(-) RNA cannot function as mRNA.

Reovirus and influenza virus have segmented RNA genomes; the total length is shown here.

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Figure. Structure of a subunit in the capsid of foot-and-mouth-disease virus. The capsid of foot-and-

mouth-disease virus is an icosahedron, comprising 60 subunits. Each subunit is made up of four

proteins: VP1, VP2, VP3 and VP4. From the symmetry property of an icosahedron, the structure of the

whole capsid can be obtained.