SCIENZE BIOLOGICHE, GEOLOGICHE E AMBIENTALIBiologia ambientaleAnno accademico 2022/2023
1000398 - ANALISI GENETICA DELLA BIODIVERSITA'
Docente: GIANCARLO RAPPAZZO
Risultati di apprendimento attesi
1. La teoria neutralista come base per l'interpretazione della variabilità genetica;
2. Lo studio ed analisi delle mutazioni come misura della variabilità;
3. Acquisizione delle principali tecniche molecolari e degli approcci sperimentali adeguati alla misura della biodiversità genetica.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Didattica frontale secondo quanto previsto dal regolamento del Corso di studio.
Presentazione degli argomenti a partire dai dati sperimentali noti o più rilevanti.
Prerequisiti richiesti
Mendelismo; tassonomia; filogenesi; elementi di fisiologia, di chimica e di biochimica.
Frequenza lezioni
Secondo regolamento del Corso di Studio
Contenuti del corso
Le mutazioni; I polimorfismi del DNA; la misura dell'eterozigosità; analisi dell'associazione; mappe genetiche e mappe fisiche. Applicazioni dei polimorfismi all'analisi genetica. Principali database di sequenza e metodi bioinformatici di consultazione ed analisi. I geni omeotici e il controllo gerarchico dello sviluppo; l'imprinting genomico nello sviluppo. L'orologio molecolare. Classificazione dei loci di interesse: loci slow evolving e loci fast evolving. I modelli evoluzionistici: applicazioni bioinformatiche. Il BarCoding e sue applicazioni nell'analisi della biodiversità.
Testi di riferimento
John Maynard Smith, Evolutionary Genetics, Oxford University Press, 2nd edition, ISBN-10: 0198502311
Articoli tratti dalla letteratura scientifica forniti dal Docente
| Autore | Titolo | Editore | Anno | ISBN |
|---|---|---|---|---|
| John Maynard Smith | Evolutionary Genetics | Oxford University Press | 2nd edition | ISBN-10: 0198502311 |
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Il DNA come materiale genetico. Stabilità chimica e di informazione. Lavorare con il DNA in laboratorio. Enzimi utili e tecniche elettroforetiche. | diapositive |
| 2 | Le mutazioni: concetto, frequenza, rilevanza biologica ed evoluzionistica. Come si diffondono le mutazioni: selezione, deriva genetica, flusso genico. | diapositive e articoli forniti. |
| 3 | Le mutazioni puntiformi o SNP: metodi di rilevamento molecolari. PCR e sequenziamento; PCR-RFLP; Aso; Snapshot; NGS. | diapositive |
| 4 | Associazione fra loci sul cromosoma. I polimorfismi come marcatori genetici; la costruzione di mappe genetiche e mappe fisiche (cenni). | diapositive |
| 5 | Polimorfismi, aplotipi, linkage equilibrium e linkage disequilibrium. Il cromosoma come patchwork. Ricostruzione dell'evoluzione umana dai dati genetici. | diapositive |
| 6 | I database di sequenze biomolecolari. Metodi bioinformatici di consultazione dei database: le query Blast. L'allineamento fra due o più sequenze e relative valutazioni: indici utili. | diapositive |
| 7 | La teori neutralista e l'orologio molecolare. Loci slow evolving e loci fast evolving nell'analisi evoluzionistica. | diapositive e articoli scientifici |
| 8 | Ricostruzione filogenetica: allineamento multiplo, matrice di distanze genetiche, algoritmi relativi a modelli evoluzionistici distinti (NJ, UPGMA, ME, parsimonia). Esempi pratici | diapositive e articoli scientifici |
| 9 | Il BarCoding e l'analisi della biodiversità: i loci più comuni e le relative applicazioni in problemi biologici. | diapositive e articoli scientifici |
| 10 | Una fonte di variabilità inaspettata: l'imprinting genomico nello sviluppo e nel differenziamento. | diapositive e articoli scientifici |
| 11 | Differenze fra animali e piante dal punto di vista della genetica | diapositive e articoli scientifici |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Prova orale finale consistente nella discussione di due articoli scientifici a scelta del candidato
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Valutazione rispondenza fra materiale e metodi e risultati
Discussione dei risultati
Analisi dei dati
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