SCIENZE BIOLOGICHE, GEOLOGICHE E AMBIENTALIBiologia ambientaleAnno accademico 2023/2024

1000398 - ANALISI GENETICA DELLA BIODIVERSITA'

Docente: GIANCARLO RAPPAZZO

Risultati di apprendimento attesi

Conoscenze e capacità di comprensione (knowledge and understanding): Comprensione degli approcci sperimentali adeguati per lo studio della diversità genetica.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Comprendere in senso generale e applicare in casi concreti il concetto di evoluzione molecolare mediante l'uso di marcatori genetici e l'indagine su geni e/o famiglie geniche.

Capacità di utilizzare autonomamente le conoscenze acquisite e di valutare i risultati ottenuti: Autonomia di giudizio. Capacità di valutare l’uso dei marcatori genetici più adeguati per uno studio concreto. Capacità di interpretare i risultati dell'analisi genetica. Abilità comunicativa: Capacità di esporre con chiarezza e proprietà di linguaggio le conoscenze acquisite e di esporle con rigore scientifico. Acquisire capacità relazionali tali da permettere l'effettuazione di studi multidisciplinari in collaborazione. Capacità di apprendimento: Adeguamento e miglioramento di capacità logiche e di sintesi alle tematiche trattate. Capacità di utilizzare la letteratura scientifica per acquisire nuove conoscenze nel settore ai fini di un miglioramento della professionalità.

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

(I testi elencati sono a titolo esemplificativo)

Richard Frankham, Jonathan D Ballou, David A Briscoe - Fondamenti di genetica della conservazione – Zanichelli, 2006

John Maynard Smith, Evolutionary Genetics, Oxford University Press, 2nd edition, ISBN-10: 0198502311

Articoli tratti dalla letteratura scientifica forniti dal Docente. Informazioni tratte da siti specializzati indicati dal docente o trovati autonomamente dallo studente

Autore	Titolo	Editore	Anno	ISBN
John Maynard Smith	Evolutionary Genetics	Oxford University Press	2nd edition	ISBN-10: 0198502311
Richard Frankham, Jonathan D Ballou, David A Briscoe	Fondamenti di genetica della conservazione	Zanichelli	2006	ISBN-10: ‎8808170187

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 scelti 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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