Insegnamento FUNCTIONAL AND STRUCTURAL GENOMICS

Corso
Biotecnologie
Codice insegnamento
GP004130
Curriculum
Comune a tutti i curricula
Docente
Manlio Di Cristina
Docenti
  • Manlio Di Cristina
Ore
  • 47 ore - Manlio Di Cristina
CFU
6
Regolamento
Coorte 2020
Erogato
2022/23
Attività
Affine/integrativa
Ambito
Attività formative affini o integrative
Settore
BIO/11
Tipo insegnamento
Opzionale (Optional)
Tipo attività
Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento
INGLESE
Contenuti
Lezioni teoriche: Definizione di "genomica": genomica strutturale e genomica funzionale.
Organizzazione strutturale del genoma nei procarioti e negli eucarioti: cromosoma, eterocromatina ed eucromatina, nucleosomi. Modificazioni epigenetiche del genoma.
Contenuto dei genomi: geni e sequenze correlate a geni (pseudogeni, miRNA), DNA intergenico (DNA satellite, trasposoni).
Sequenziamento del genoma umano: vettori di clonaggio (Yac, Bac), strategie di sequenziamento shotgun e "clone by clone"; sequenze EST; sequenziamento automatizzato.
Analisi globale dell'espressione genica: DNA microarrays; immunoprecipitazione della cromatina (ChIP). Genoma e malattie.
Testi di riferimento
J.D. Watson, T.A. Baker,S.P.Bell, A.G.Gann, M. Levine, R. Losick: Biologia Molecolare del Gene 6a Ed. Zanichelli
Craig et al.: Biologia Molecolare: Principi di funzionamento del genoma, Pearson
Lesk: Introduzione alla genomica, Zanichelli
Obiettivi formativi
Competenze biotecnologiche - Conoscenza e comprensione della struttura e delle proprietà biologiche di virus e batteri, anche geneticamente modificati; delle metodologie di analisi a livello molecolare; di tecniche di analisi e di manipolazione genetica. Oltre a queste conoscenze comuni, i laureati potranno approfondire ulteriori conoscenze in base al curriculum prescelto fra quelli disponibili (agrario e ambientale, farmaceutico, medico, molecolare, veterinario): genomica, proteomica, lipidomica, metabolomica; Capacità di applicare conoscenza e comprensione le metodologie di biologia molecolare e bioinformatiche per la caratterizzazione del genoma, del proteoma e del
metaboloma degli organismi; - le principali metodologie di analisi di matrici biologiche e di farmaci.
Prerequisiti
Al fine di saper comprendere le tematiche affrontate nel corso lo studente deve avere buone conoscenze di base di Chimica Organica, di Biologia, di Biochimica, di Biologia Molecolare, di metodi spettrofotometrici
Metodi didattici
Lezioni frontali in aula con proiezioni di diapositive e filmati. Alcune lezioni saranno dedicate al ripasso e all'approfondimento di tematiche anche proposte dagli studenti, con il coinvolgimento degli studenti stessi. Lezioni pratiche svolte in un laboratorio di Biologia molecolare equipaggiato con le classiche strumentazioni necessariee alla purificazione e all’analisi degli acidi nucleici, dove lo studente potrà lavorare autonomamente, sotto la guida del docente e di un tutore.
Altre informazioni
Frequenza: Facoltativa ma consigliata
Modalità di verifica dell'apprendimento
La valutazione consiste in una prova scritta, seguita da una orale. La prova scritta servirà ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione degli argomenti trattati durante il corso, la capacità di lavorare in laboratorio autonomamente ed in maniera propositiva e di saper risolvere i problemi. Trattandosi di corso integrato, la valutazione riguarderà tutti e tre i moduli. Per quanto riguarda il presente modulo, lo studente dovrà rispondere a quindici domande a risposta multipla ed a una domanda che prevede una risposta aperta, grazie alla quale verrà valutata la capacità espositiva e di sintesi. Seguirà una prova orale cui avranno accesso gli studenti che avranno superato la prova scritta con una votazione pari o superiore a 18/30. Tale prova servirà a chiarire criticità emerse dalla prova scritta ed a verificare le capacità di comunicazione dello studente con proprietà di linguaggio ed organizzazione autonoma dell'esposizione sugli argomenti oggetto della prova scritta o comunque trattati a lezione. La prova orale sarà comune per tutti e tre i moduli del corso. Al voto finale concorreranno l'esito della prova sia scritta che orale.
Gli studenti che non hanno superato la prova scritta, avranno la possibilità di analizzarne le criticità insieme al docente, il giorno della prova orale.

Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa
Programma esteso
Struttura e composizione del genoma degli organismi procariotici ed eucariotici
- Mappatura fisica e gentica del genoma
- Dimensioni dei genomi: valore C
- Paradosso del valore C
- Complessità biologica e fenotipica
- Struttura e composizione dell' Eucromatina e eterocromatina
- Struttura e organizzazione dei geni eucariotici
- Splicing alternativo
- Famiglie geniche
- DNA ripetuto
- Trasposoni e ricombinazione sito-specifica
- LINE e SINE
- Bandeggio dei cromosomi
- CITOGENETICA MOLECOLARE (FISH)
- Anomalie cromosomiche: trisomie, sindrome di Turner, Klinefelter syndrome, XYY Sindrome.
- Cromosomi politenici
- Modello delle Isocore
- Epigenetica
- Modificazioni epigenetiche del genoma: acetilazioni, metilazioni e fosforilazioni del genoma: Codice istonico
- Imprinting genomico: La sindrome di Beckwith–Wiedemann, di Angelman, Prader-Willi
- Inattivazione del cromosoma X
- Polycomb e Trithorax group
- Regolazione genica nelle cellule staminali
- Epigenetica e cancro
- Metodi di analisi della cromatina: sequenziamento del DNA e dei genomi (next generation sequencing); DNA microarrays; immunoprecipitazione della cromatina (ChIP)
- microRNA e RNA interference
- Esercitazioni pratiche: Clonaggio di un gene codificante una proteina umana in batteri: preparazione dell'inserto e del vettore, trasformazione batterica e analisi delle colonie
Condividi su