Insegnamento GENETICA MOLECOLARE
| Nome del corso di laurea | Scienze biomolecolari e ambientali |
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| Codice insegnamento | GP004086 |
| Curriculum | Biomolecolare |
| Docente responsabile | Emidio Albertini |
| Docenti |
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| Ore |
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| CFU | 6 |
| Regolamento | Coorte 2017 |
| Erogato | Erogato nel 2017/18 |
| Erogato altro regolamento | |
| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Discipline del settore biomolecolare |
| Settore | BIO/18 |
| Anno | 1 |
| Periodo | Secondo Semestre |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento | italiano |
| Contenuti | Il corso sarà incentrato sui recenti progressi nella genetica molecolare e la sua applicazione nell’analisi di genomi nucleari e citoplasmatici. Nella prima parte si parlerà di filogenesi molecolare, analizzando in particolare il DNA mitocondriale umano (oggetto dell’esercitazione di laboratorio), che ha come obiettivo la costruzione di alberi filogenetici in grado di ricostruire i rapporti evolutivi tra gli organismi. Nella seconda parte saranno esaminate le tecniche genetiche e molecolari che consentono lo studio, la caratterizzazione molecolare e l’annotazione di interi genomi. Infine, si esamineranno i geni e i meccanismi molecolari che sono alla base di processi biologici semplici e complessi. Le lezioni spesso comporteranno la discussione di pubblicazioni scientifiche. |
| Testi di riferimento | Lesk. Introduction to genomics. Oxforde press.Lorenzetti et al. Miglioramento genetico delle piante agrarie. Mew Media |
| Obiettivi formativi | Il corso si propone di ampliare le conoscenze della Genetica facendo acquisire agli studenti nozioni e competenze di Genetica Molecolare spendibili in diversi ambiti dalla genomica all’evoluzione, alla biodiversità, alla genetica medica, etc. Al termine del corso gli studenti dovranno saper applicare una metodologia scientifica per risolvere problemi di genetica molecolare, nonché saper partecipare alla discussione di gruppo su un argomento di ricerca. |
| Prerequisiti | Aver sostenuto l’esame di Genetica |
| Metodi didattici | Lezioni frontali, esercitazioni in laboratorio e seminari didattici. |
| Altre informazioni | Video proiezioni delle lezioni e altro materiale didattico distribuito dal docente.Esercitazioni: Come analizzare il proprio DNA mitocondriale. Estrazione, analisi RFLP, analisi di sequenze in silico, analisi filogenetica. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | La verifica dell’apprendimento avverrà attraverso esame orale e tramite verifica delle attività svolte in laboratorio. Lettura critica di lavori scientifici 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 | Introduzione alla genomica. Genomi, trascrittomi e proteomi. Il DNA come molecola depositaria dell'informazione genetica.Origine ed evoluzione dei genomi. L'acquisizione di nuovi geni. Famiglie geniche e pseudogeni. Modelli di duplicazione genica. Il trasferimento genico laterale. La Metogenomica. Il DNA non codificante e l'evoluzione del genoma.Il genoma dei procarioti (es. E. coli). L'eredità citoplasmatica: le peculiarità genetiche e molecolari dei genomi degli organelli eucariotici. Il genoma cloroplastico (cpDNA) e mitocondriale (mtDNA) delle piante: differenze molecolari principali. Il genoma mitocondriale umano come esempio di mitogenoma animale. Replicazione e trascrizione dell’mtDNA umano. Mutazioni mitocondriali e patologie (es. LHON e cibridi).Enzimi per la manipolazione del DNA: DNA polimerasi, nucleasi, ligasi. La reazione a catena della polimerasi. Metodi di studio della variabilità molecolare dell'mtDNA umano: dall'analisi degli RFLP al sequenziamento dell'intero genoma tramite metodo classico di Sanger.Modelli Evolutivi e filogenesi molecolare. Metodi per la creazione degli alberi filogenetici: basati sul calcolo delle distanze genetiche (es. UPGMA) o sull’analisi dei singoli siti (es. Massima Parsimonia). L’orologio molecolare: dalla divergenza molecolare alla stima temporale. Esempi di analisi filogeografica applicata allo studio dell’origine ed evoluzione dell’Uomo moderno.Caratteristiche genetiche e molecolari dei genomi nucleari eucariotici. I paradossi. Contenuto genico e DNA ripetitivo.Mappe genetiche (test a due punti e a tre punti). La mappatura nell’Uomo: analisi di alberi genealogici. Marcatori molecolari basati su ibridazione, PCR e su sequenziamento. Mappatura fisica (FISH e mappatura con STS). Correlazione tra mappatura genetica e fisica.Il sequenziamento dei genomi. WGS tradizionale: costruzione di genoteche (vettori di clonaggio); assemblaggio di contigui tramite approccio gerarchico e/o shotgun. WGS di nuova generazione: pirosequenziamento 454, sequenziamento Illumina. |