Docenti

Michele Morgante michele.morgante@uniud.itIncoronata Lonigro renata.lonigro@uniud.it

Crediti

6 CFU

Finalità

Il I Modulo si propone di approfondire le basi molecolari della trasmissione dei caratteri e l’organizzazione dei geni nei genomi assieme alle metodiche per la loro analisi. In particolare per il  primo aspetto si concentrerà sull’analisi dei geni a livello delle popolazioni e macroevolutivo e sull’analisi dei geni che sottostanno a caratteri complessi e quantitativi. Per il secondo aspetto invece si affronteranno l’organizzazione e la struttura del genoma in batteri, animali e vegetali, i metodi e strategie per il sequenziamento dei genomi e dei trascrittomi, le metodiche per l’identificazione ed analisi dei polimorfismi genetici, la costruzione di mappe fisiche e genetiche e la genomica comparata. Le esercitazioni di laboratorio saranno usate per consentire agli studenti di acquisire familiarità con gli strumenti sia di genetica molecolare sia informatici e statistici necessari per l’analisi della variabilità genetica a livello di sequenza di DNA nelle popolazioni naturali, con una particolare attenzione alle tecnologie di sequenziamento del DNA di nuova
generazione ed ai problemi informatici correlati al loro utilizzo.
Il II Modulo si propone di affrontare le tematiche riguardanti latrasmissione dei caratteri ereditari dell’uomo e in particolare si  tratteranno le tematiche riguardanti la trasmissione dei caratteri ereditari dell’uomo con particolare riferimento: i) agli aspetti molecocolari alla base delle malattie ereditarie; ii) alle tecniche di isolamento ed identificazione dei geni malattia dell’uomo; iii) agli aspetti applicativi delle biotecnologie per la diagnosi e prevenzione delle malattie ereditarie.
  

Programma

MODULO I
(CFU 3, Michele Morgante)

Programma non pervenuto

MODULO II
(CFU 3, Incoronata Lonigro)

Far comprendere allo studente gli aspetti tecnici più problematici e la richiesta di innovazione tecnologica che accompagnano: la diagnosi molecolare di patologie a base genetica e quindi ereditarie; l’individuazione di portatori sani di mutazione; la necessità e possibilità di interventi terapeutici per patologie ereditarie.

• Concetti generali
  Di cosa si occupa la Genetica Umana – Genetica e Medicina
  Classificazione delle malattie a base genetica:
  Monofattoriali e multifattoriali
  Gli alberi genealogici nella valutazione dell’ereditarietà dei caratteri dell’uomo:
  eredità autosomica dominante e autosomica recessiva
  eredità X-linked dominante ed X-linked recessiva

• Analisi di linkage e polimorfismi del DNA
  Siti marcatori e strategie di clonaggio dei geni umani:
  walking e jumping cromosomico
  shut-gan sequencing e banche dati nel progetto genoma umano

• Genetica molecolare delle principali malattie monofattoriali:
  perdita di funzione di una proteina
  acquisizione di funzione tossica di una proteina
  acquisizione di funzione tossica dell’mRNA
  alterato dosaggio genico (duplicazione ed aploinsufficienza)
  amplificazione di triplette
  alterazione dell’imprinting e disomia uniparentale

• Mutazioni del DNA mitocondriale
  eteroplasmia ed eredità matrilineare

• Tecnologie e strategie applicate alla diagnosi molecolare di malattie ereditarie monogeniche ed ai portatori sani di mutazione (esempi)
  RFLP, SSCP e sequenziamento
  Strategie di discriminazione allelica: Ibridazione allele-specifica, PCR allele-specifica (ASO), oligonucleotidi
  Strategici in PCR
  Strategie di dosaggio genico: Real-time PCR ed MLPA (tipologie, applicabilità, vantaggi e limiti delle metodiche)
  Strategie di sizing: VNTR, southern blot

• Cenni di diagnosi prenatale
   
• Cenni di Genetica dei tumori
  Mutazioni somatiche e germinali in oncologia umana
  Oncogeni
  Geni oncosoppressori
  Cooperazione oncogenica
  Ereditarietà dei tumori
  Geni coinvolti nelle principali neoplasie ereditarie

• Basi molecolari dello sviluppo embrionale (cenni)
  Modelli animali per lo studio del ruolo dei geni nello sviluppo embrionale
  Segnali intercellulari, recettori, fattori di trascrizione
  Il differenziamento cellulare: meccanismi di trascrizione tessuto-specifica
  Geni Hox
  Geni Pax
  Basi molecolari dello sviluppo degli arti
  Basi molecolari della cariogenesi
   
• Laboratori:
  - Estrazione di DNA genomico da linee cellulari in coltura (HeLa o CD5A o CE11560).
  - Diverse metodchei di quantificazione del DNA a confronto: valutazione e gestione della qualità di dato.
  - Elettroforesi del DNA e controllo di processo.
  - Digestione enzimatica del DNA genomico estratto e di un plasmide con enzima di restrizione a sei basi.
  - Visualizzazione di bande e smear genomico mediante elettroforesi su gel d’agarosio.
  - Applicazione diretta di una delle strategie di diagnosi molecolare illustrate nelle lezioni frontali e in particolare: 
    discriminazione allelica di singola point-mutation per PCR con oligonucleotidi strategici, digestione enzimatica ed
    elettroforesi su gel d’agarosio utilizzando il DNA di soggetti sani di controllo e soggetti affetti da patologia
    neuromuscolare ereditaria.
  - Interpretazione diagnostica dei risultati ottenuti.
   

Bibliografia

MODULO II 

MODULO II
Thompson & Thompson – Genetica in Medicina –Idelson-Gnocchi Editore
Jack J. Pasternak – Genetica Molecolare Umana – Zanichelli
 

Modalità d'esame

MODULO I

MODULO II
L’esame consiste in una prova scritta di massimo n.10 domande, alcune a risposta aperta, altre chiuse a scelta multipla. Saranno argomento d’esame anche le lezioni teorico/pratiche effettuate durante le esercitazioni in laboratorio.

Modalità di contatto con i docenti

Michele Morgante:

Incoronata Lonigro: Da concordarsi con gli studenti all’inizio del corso.