Obiettivi Formativi

Obiettivi formativi Il corso di Genetica intende fornire le conoscenze inerenti le modalità di conservazione, trasmissione ed espressione dell'informazione genetica di cellule procariotiche, eucariotiche e virus. Il corso si prefigge di fornire una descrizione storica delle scoperte chiave che hanno portato ai moderni concetti di gene e di genoma, con particolare enfasi sul metodo scientifico/sperimentale utilizzato. Inoltre esso si propone di offrire e far acquisire agli studenti, attraverso esercitazioni pratiche, le competenze e gli strumenti genetici utili nel campo delle biotecnologie e della genomica in generale.

Learning Goals

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Metodi didattici

Lezioni frontali, esercitazioni in aula, laboratori, verifiche di apprendimento in itinere

Teaching Methods

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Prerequisiti

Risultano consigliate per questo corso le conoscenze di base di biologia, microbiologia generale, biochimica, e biologia molecolare.

Prerequisites

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Verifiche dell'apprendimento

Prove di verifica ed esercizi in aula durante lo svolgimento del corso

Assessment

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Programma del Corso

PARTE I: GENETICA FORMALE La genetica e l’organismo; Gli obiettivi ed il linguaggio della genetica; Sviluppo storico della genetica - Geni e ambiente - Concetto di Genotipo e Fenotipo - Norma di reazione. La Genetica Mendeliana Gli esperimenti di Mendel - Incrocio monoibrido e diibrido ed il principio mendeliano della segregazione e dell’assortimento indipendente. Concetto di reicrocio. La genetica mendeliana nell'uomo. Estensioni dell'analisi mendeliana: complementazione ed epistasi; codominanza e dominanza incompleta; allelia multipla: i gruppi sanguigni; penetranza ed espressività; pleiotropia; geni letali; Estensioni della genetica formale Il DNA contenuto negli organelli cellulari: struttura ed organizzazione; Eredità non-mendeliana ed effetto materno. Le basi cromosomiche dell’ereditarietà La teoria cromosomica dell’ereditarietà; I cromosomi sessuali e la determinazione del sesso; Eredità legata al sesso: esperimenti di T. H. Morgan - la non-disgiunzione; eredità X-linked, Y-linked ed XY-linked. L’inattivazione del cromosoma X. Associazione genetica e mappatura dei cromosomi La scoperta dell’ associazione; il Crossing-over; tecniche di mappatura mediante reincroci; reincrocio a tre punti; Interferenza. PARTE II: GENETICA MOLECOLARE E DEI MICRORGANISMI Natura chimica e replicazione del materiale genetico Struttura e funzione degli acidi nucleici; Codice genetico e sintesi proteica; Organizzazione molecolare dei cromosomi; struttura dei cromosomi batterici ed eucariotici. Il trasferimento genico nei batteri e nei loro virus La trasformazione naturale e indotta e gli esperimenti di Griffith; la coniugazione batterica; La ricombinazione batterica e la mappatura del cromosoma di E. coli. Genetica dei batteriofagi – Trasduzione generalizzata e specializzata. I meccanismi della ricombinazione; La ricombinazione generalizzata o omologa – Modello di Holliday; La ricombinazione sito-specifica; La trasposizione e gli elementi genetici trasponibili. Le mutazioni Mutazioni spontanee; Mutazioni geniche; Basi molecolari della mutazione; Mutazioni cromosomiche e loro comportamento in meiosi; tasso di mutazione, mutazioni indotte da agenti mutageni e loro meccanismi di azione. PARTE III ESPRESSIONE GENICA, INGEGNERIA GENETICA E BIOINFORMATICA Espressione genica costitutiva, inducibile e reprimibile; l’operone Lac; l’operone triptofano (trp): controllo negativo ed attenuazione in E. coli; attenuazione trp in Bacillus subtilis e la proteina TRAP. Tecnologia del DNA ricombinante e sue applicazioni Enzimi di restrizione; mappe di restrizione; DNA ricombinante; vettori; reazione a catena della polimerasi; cenni sul clonaggio; applicazioni dell’ingegneria genetica. Elementi di Bioinformatica Banche dati genetiche: Genbank - Ensembl; Ricerca in Database; allineamento di sequenze geniche e proteiche; BLAST - ClustalW; predizione di geni ed analisi in silico di genomi.

Course Syllabus

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