Insegnamento ZOOTECNIA GENERALE E MIGLIORAMENTO GENETICO

GENETICA MOLECOLARE APPLICATA AGLI ANIMALI DOMESTICI

Codice	85104202
CFU	2
Docente	Katia Cappelli
Docenti	Katia Cappelli
Ore	26 ore - Katia Cappelli
Attività	Caratterizzante
Ambito	Discipline della zootecnica, allevamento e nutrizione animale
Settore	AGR/17
Tipo insegnamento	Obbligatorio (Required)
Lingua insegnamento	ITALIANO
Contenuti	Studio dei genomi: marcatori molecolari, sequenziamento dei genomi. Funzionamento dei genomi: elementi per lo studio dell'espressione genica, regolazione epigenetica Diagnosi molecolare di malattie genetiche negli animali. Elementi di Bioinformatica e utilizzo della banche dati. Predisposizione genetica alle malattie; gene editing
Testi di riferimento	Genomi 4 "T.A. Brown" Edises. Introduzione alla Bioinformatica "Arhur M.Lesk" McGraw-Hill. Appunti e presentazioni delle lezioni messe a disposizione dal docente sulla piattaforma di Teledidattica
Obiettivi formativi	Il corso ha l’obiettivo d’illustrare la teoria alla base della genetica molecolare e le principali applicazioni all’allevamento e alle produzioni degli animali d’interesse veterinario. D1 - CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE Si propone come risultato di apprendimento - il raggiungimento dell’indipendenza da parte dello studente nella comprensione e nella realizzazione di disegni sperimentali volti a valutare differenze genetiche tra le popolazioni; - la capacità di mettere a punto diagnosi molecolari di malattie genetiche; D2 - CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE Le principali abilità raggiunte saranno: - mettere in atto tutti gli strumenti necessari per effettuare diagnosi molecolare e prevenzione di malattie genetiche; - effettuare valutazione genetico-molecolare di caratteri di interesse nelle popolazioni animali; D3 – AUTONOMIA DI GIUDIZIO Al termine dell’attività formativa lo studente dovrà essere in grado di:¿ - Interpretare i risultati di un’eventuale test genetico-molecolare effettuato da un altro laboratorio o struttura competente; D4 - ABILITÀ COMUNICATIVE¿ Al termine dell’attività formativa lo studente dovrà essere in grado di:¿- saper organizzare, preparare ed esporre, ad un uditorio composto da persone di pari livello di preparazione, una presentazione sulle differenze genetiche tra le popolazioni animali, e sulla diagnostica molecolare di malattie a carattere ereditario con proprie valutazioni supportate da appropriate argomentazioni,¿- sostenere un contraddittorio con persone sia di pari preparazione che esperte di tematiche diverse, di carattere scientifico, procedurale e/o tecnologico,¿- dimostrare proprietà di linguaggio, nonché capacità di impiegare una terminologia sufficientemente appropriata per un corretto approccio alla professione, importante anche ai fini di colloqui di lavoro. D5 - CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO¿ Al termine dell’attività formativa lo studente dovrà essere in grado di:¿ - consultare e comprendere testi scientifici, aggiornamenti bibliografici, in modo tale da impiegarli in contesti non solo usuali per la professione compresa la ricerca. - possedere una padronanza della materia sufficientemente ampia da garantire una base accettabile per proseguire l’aggiornamento professionale durante tutto l’arco della vita, attraverso la formazione continua permanente. Per quanto riguarda le competenze EAEVE del veterinario del primo giorno: 2.5 L'eziologia, la patogenesi, i segni clinici, la diagnosi e il trattamento delle comuni malattie e disturbi che si verificano in tutte le specie domestiche. Per le sole malattie a base genetica e per la parte che compete la diagnosi molecolare.
Metodi didattici	Il corso prevederà 18 ore di lezioni frontali teoriche riguardanti tutti gli argomenti del programma e 8 ore di lezioni pratiche che si svolgeranno come esercitazioni in laboratorio di biologia-molecolare ed in aula informatica. Le lezioni pratiche in laboratorio coinvolgeranno un massimo di 15 studenti alla volta che dovranno partecipare muniti di camice. Le lezioni pratiche in aula informatica conivolgeranno un numero di studenti pari alle postazioni disponibili in ogni caso non superiore a 15.
Programma esteso	Studio dei genomi: il gene e sua organizzazione in genomi complessi. Comprendere il funzionamento dei genomi: trascrizione ed espressione genica, elementi genetici mobili, segnali epigenetici; studiare il DNA: manipolazione del materiale genetico, marcatori molecolari; metodi per il sequenziamento dei genomi: Next generation sequencing, assemblaggio di sequenze contigue di DNA, interpretazione di una sequenza genomica. Geni che controllano le malattie ereditarie e loro eventuale diagnosi molecolare. Predisposizione genetica alle malattie; gene editing. Elementi di Bioinformatica: banche dati di acidi nucleici e di proteine, accesso alle banche dati di biologia molecolare, allineamenti di sequenze, disegno di primer.

GENETICA VETERINARIA

Codice	85004203
CFU	3
Docente	Maurizio Silvestrelli
Docenti	Maurizio Silvestrelli
Ore	30 ore - Maurizio Silvestrelli
Attività	Affine/integrativa
Ambito	Attività formative affini o integrative
Settore	AGR/17
Tipo insegnamento	Obbligatorio (Required)
Lingua insegnamento	ITALIANO
Contenuti	Frequenze geniche nelle popolazioni. Mutazione. Ibridazione interspecifica. Anomalie cariotipiche. Freemartinismo. Classificazione degli intersesso. Modelli fenotipici e genotipici. Patologie, mantelli e selezione nei cani, gatti e cavalli. Malattie ereditarie semplici. Legge di Hardy-Weinberg. Esempi pratico-applicativi
Testi di riferimento	Il libro di testo consigliato è "Genetica animale applicata" di G. Pagnacco
Obiettivi formativi	L'insegnamento è l'unico esame che lo studente affronta in ambito dei difetti ereditari all'interno del corso di laurea che si propone come obiettivo principale quello di fornire le basi conoscitive del rapporto genotipo/fenotipo sotrattutto per aspetti legati a patologie.Le principali conoscenze che gli studenti acquisiranno saranno (Sapere):- conoscenza principali razze animali affezione (cane e gatto) e cavalli- conoscenza delle anomalie cariologiche negli animali;- malattie ereditarie semplici negli animali.Le principali abilità che permettono di applicare le conoscenze acquisite saranno (Saper fare):- identificare il comportamento ereditario (dominante/recessivo) di patologie negli animali;-riconoscere i fenotipi legati a particolari patologie;- utilizzare la conoscenza del genotipo nei programmi di accoppiamento per gli animali.
Metodi didattici	Il corso è organizzato nel seguente modo:- Attività teorica: lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso;- Attività pratica: esercitazioni in sala microscopi per l'individuazione di anomalie cariotipiche nel bovino. Gli studenti saranno divisi in gruppi (massimo 20 studenti per gruppo) e seguiranno 1 esercitazione guidata di 2 ore
Modalità di verifica dell'apprendimento	L'esame prevede una prova orale. La prova orale consiste in una discussione, della durata di circa 45 minuti, finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità raggiunto dallo studente sui contenuti teorici e metodologici indicati nel programma dei tre moduli: la genetica veterinaria, la genetica molecolare applicata agli animali e la valutazione genetica degli animali. Nella prova orale sono inoltre verificate la capacità di contestualizzare le conoscenze per un corretto utilizzo, la capacità di comunicazione con proprietà di linguaggio e l’organizzazione autonoma nell'esposizione degli argomenti. Per ognuno dei tre moduli sono proposti due stimoli aperti con risposta aperta. Nella valutazione sono attribuiti per ciascun modulo fino a 10 punti per il livello di conoscenza raggiunto, fino a 8 punti per le abilità dimostrate, fino a 6 punti per la capacità di contestualizzare le conoscenze, fino a 4 punti per il corretto utilizzo della terminologia tecnica e fino a 4 punti per l’autonomia espositiva. L’esame è superato conseguendo almeno 18 punti in ciascuno dei tre moduli e il voto finale è costituito dalla media, ponderata per i CFU e arrotondata per difetto, del punteggio attribuito per ciascun modulo. In caso sia raggiunto il punteggio di almeno 31 in tutti e tre i moduli allo studente è attribuita la lode. Materiale di auto-valutazione è disponibile in UniStudium. 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	LEZIONI TEORICHEIntroduzione (2 ore). Razze animali affezione (cane e gatto) e cavalli (12 ore). Frequenze geniche nelle popolazioni. Mutazione. Frequenze geniche e genotipiche e legge di H-W (1 ora). Evoluzione del cariotipo (1 ora). Ibridazione interspecifica (1 ora). Anomalie cariotipiche (1 ora). Alterazione numero autosomi (1 ora). Alterazione della struttura dei cromosomi (1 ora). Alterazione del numero degli eterocromosomi (2 ore). Freemartinismo. Classificazione degli intersesso (2 ore). Modelli fenotipici e genotipici. Patologia e mantelli nei cani, gatti e cavalli. Malattie ereditarie semplici (2 ora).LEZIONI PRATICHEEsempi su frequenze alleliche e genotipiche e legge di H-W (2 ore). Individuazione al microscopio delle traslocazioni nel cariotipo bovino (2 ore).

VALUTAZIONE GENETICA DEGLI ANIMALI IN PRODUZIONE ZOOTECNICA

Codice	85004302
CFU	2
Docente	Camillo Pieramati
Docenti	Camillo Pieramati
Ore	26 ore - Camillo Pieramati
Attività	Caratterizzante
Ambito	Discipline della zootecnica, allevamento e nutrizione animale
Settore	AGR/17
Tipo insegnamento	Obbligatorio (Required)
Lingua insegnamento	Italiano
Contenuti	La selezione contro le malattie genetiche. La valutazione genetica: indici genetici, selezione assistita da marcatori e selezione genomica.
Testi di riferimento	G. Pagnacco: 'Genetica animale. Applicazioni zootecniche e veterinarie', Casa Editrice Ambrosiana. Appunti, presentazioni, fogli di calcolo e dati da analizzare preparati dal docente sono disponibile nel sito UniStudium.
Obiettivi formativi	Solida conoscenza delle basi teoriche dell'attività di miglioramento genetico animale: la profilassi delle malattie mendeliane ed a predisposizione;il modello additivo infinitesimale; la stima del valore genetico; l'uso delle informazioni molecolari. Le attività pratiche sono organizzate in modo da aiutare lo studente nella comprensione degli aspetti che, per la loro natura matematico-statistica, risultano generalmente più ostici. Le principali abilità e competenze acquisite saranno: - calcolare i rischi derivanti da diversi tipi di accoppiamenti; - analizzare criticamente le informazioni disponibili sui riproduttori; - collaborare con gli allevatori al miglioramento genetico. EAEVE - Cmpetenze del veterinario del primo giorno: 2.3 (Struttura, funzione e comportamento degli animali e le loro esigenze fisiologiche e di benesere, compresi i comuni animali domestici sani, la fauna selvatica in cattività e gli animali da laboratorio stabulati) e 2.4 (Conoscenza dell'importanza economica dell'allevamento, produzione e tenuta degli animali). LOGBOOK - 3 Produzioni Animali: "tecnologia Informatica e Statistica: utilizzo del foglio di calcolo" (per gli studenti che non hanno acquisito la certificazione al I anno)
Metodi didattici	Lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti principali del programma. Attività pratica al personal computer in aula informatica, con studenti suddivisi in 4 gruppi.
Modalità di verifica dell'apprendimento	La verifica di questo modulo è effettuata insieme a quella degli altri due moduli che compongono il corso di "Zootecnica generale e miglioramento genetico". In UniStudium è disponibile materiale per l'autovalutazione.
Programma esteso	LEZIONI FRONTALI. - Introduzione al corso. Obiettivi, programma, modalità di svolgimento, testi ed altro materiale didattico, prova di profitto. [0,5 h] - Le malattie genetiche. Mutazioni favorevoli e sfavorevoli, dominanti e recessive; perdita casuale di mutazioni. [1,5 h] - Le malattie genetiche: differenza fra specie zootecniche e animali d'affezione. Malattie recessive negli animali d'affezione: interpretazione di un albero genealogico; calcolo del rischio e teorema di Bayes (con esempi pratici); sensibilità e specificità di un test diagnostico (esempi pratici con test genetico); cenni alla profilassi genetica nei cani. [4 h] - Il test mating: analisi dei diversi tipi di accoppiamento; più tipi di accoppiamento contemporaneamente; l'andamento delle frequenze in una popolazione: alleli recessivi letali in selezione naturale e confronto fra selezione naturale ed individuazione dei portatori. [5 h] - La profilassi genetica nella Frisona, nella Bruna e nelle 5R; il gene alotano dei suini; gli aplotipi per la scrapie. Persistenza di alleli indesiderati: equilibrio selezione-mutazione e polimorfismo bilanciato. [4 h] - Malattie a predisposizione: ereditabilità; modello a più soglie. [3 h] ATTIVITA’ PRATICA E SUPERVISED. - Selezione assistita da marcatori. Genetica semiquantitativa: geni maggiori. Pleiotropia ed associazione. MAS. L'esperimento di Sax. Marker e QTL. Il Daughter Design: premesse logiche; individuazione dell'allele trasmesso; effetto delle frequenze alleliche; Gran-Daughter Design. PIC e alleli effettivi. [1 h] - Simulazione di un Daughter Design: alleli minori, gene maggiore e marcatore; pleiotropia e associazione; probabilità degli aplotipi e frequenza di ricombinazione; effetto ambientale; varianza genetica. Componenti della variabilità fenotipica ed ereditabilità: prova di performance e prova di progenie; ripetibilità: effetto sulla rimonta e sull'intervallo di generazione; correlazioni fra caratteri: risposta diretta ed indiretta, selezione per più caratteri; covarianza fra loci e accoppiamento preferenziale; covarianza genotipo-ambiente e trattamento preferenziale. Il linkage disequilibrium: aplotipi cis e trans; effetto del crossing over; disequilibrio in popolazione o in famiglie. ANOVA di un DD: significato dell'interazione. Interpretazione della simulazione di un Daughter Design con diversi livelli di varianza additiva, di ereditabilità, di disequilibrio d'associazione e di frequenza di ricombinazione. [3 h] - Gli indici genetici. Il concetto di indice. Indici BLP, indici BLUP e indici genomici. GEBV (Genome Enhanced Breeding Value). Esempio di calcolo di un indice BLP: stima degli effetti ambientali con il metodo dei minimi quadrati e preaggiustamento dei fenotipi (uno o più fattori e covariate). [2 h] - Le informazioni genealogiche: calcolo delle parentele additive; parentele genomiche; consanguineità; proprietà dell'indice; calcolo dei pesi, degli indici, delle accuratezze e del progresso atteso; ottimizzazione del progresso genetico. [2 h]