Obiettivi Formativi

L’Analisi globale in Biologia e l’universo delle discipline ‘omiche’ (genomica, trascrittomica, proteomica). Genomica strutturale: Il genoma umano e la variabilità genomica. Polimorfismi genetici: inserzioni/delezioni, RFLP, STR e VNTR, single nucleotide polymorphisms (SNPs).

Learning Goals

.

Metodi didattici

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

Teaching Methods

.

Prerequisiti

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

Prerequisites

.

Verifiche dell'apprendimento

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

Assessment

.

Programma del Corso

Il genoma umano: struttura fisica e contenuto genetico. L’importanza dei progetti genomici: i progetti genoma dedicati agli animali, i progetti genoma dedicati alle piante. Genomica strutturale, genomica funzionale e genomica comparata. Polimorfismi genetici: inserzioni/delezioni, RFLP, STR e VNTR, single nucleotide polymorphisms (SNPs). Metodi per la rivelazione di SNPs o di mutazioni puntiformi. Richiami sulle tecniche di preparazione di genoteche e di sequenziamento di acidi nucleici. Expressed sequence tags (ESTs). Le banche dati di acidi nucleici e di proteine. Allineamento di sequenze di acidi nucleici e proteine. La ricerca in banche dati per similarità (FASTA, BLAST). Annotazione genica; approcci bioinfortmatici e sperimentali. Conoscenze fondamentali su: struttura del gene, promotore e sito di inizio della trascrizione, siti di splicing, sito di poliadenilazione, struttura generale di un mRNA (5’UTR, 3’UTR), splicing alternativo, RNA editing. RNA interference. Conoscenze fondamentali su: regolazione dell’espressione genica; fattori di trascrizione. Metodi di analisi bioinformatica per il riconoscimento di siti di legame per fattori trascrizionali nelle regioni regolatrici. Metodi sperimentali per l’analisi dei siti di regolazione dell’espressione genica. Analisi globale dell’espressione genica: trascritti. Profili di espressione genica mediante ibridazione su DNA microarrays (cDNA o oligonucleotidi): principi e tecniche. SAGE (Serial Analysis of Gene expression). Tecniche di generazione di animali transgenici e knock-out. Approcci sperimentali per lo studio del proteoma: elettroforesi bidimensionale delle proteine; spettrometria di massa: tecnologia MALDI-TOF ed ESI-QTOF. Next Generation Sequencing (NGS): workflow, vantaggi e limiti attuali. - Analisi bioinformatica dei dati NGS e principali formati di file di uso bioinformatico: FASTQ, SAM, GFF3, VCF - Esempi di progetti NGS: Assembly genomico e trascrittomico de novo e reference-guided, Variant Calling, Annotazione di genomi e trascrittomi, Studi epigenetici mediante la metodica Methyl-Seq, Studi di comunità mediante approccio Metagenomico (Target sequencing e Whole Genome Sequencing), Optical Mapping

Course Syllabus

.