Obiettivi Formativi

Fornire conoscenze delle basi teoriche e degli aspetti molecolari dei meccanismi genetici coinvolti nella conservazione, espressione e trasmissione dei caratteri ereditari negli organismi viventi delucidando, in particolare, i concetti fondamentali della ricombinazione del DNA e della variabilità genetica in eucarioti, batteri e virus.

Metodi didattici

Il corso viene erogato attraverso lezioni frontali in aula integrate con esercitazioni in aula.

Prerequisiti

Indispensabili le conoscenze di biologia molecolare ed utili le conoscenze di base di microbiologia generale e biochimica.

Verifiche dell'apprendimento

L’esame finale consisterà in una prova scritta ed orale valutata in trentesimi ed eventuale lode. Sarà valutato il livello delle conoscenze maturate sui contenuti specifici del corso, la proprietà di linguaggio e la chiarezza espositiva. Tuttavia, durante il corso, verranno anche condotte prove scritte anonime per valutare i progressi degli studenti e garantire una migliore qualità dell'insegnamento.

Programma del Corso

GENETICA FORMALE La genetica e l’organismo. Gli obiettivi ed il linguaggio della genetica. Geni e ambiente. Aspetti genetici di mitosi e meiosi. 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 reincrocio. Elementi di genetica mendeliana nell'uomo. Estensioni dell'analisi mendeliana. Variazione delle relazioni di dominanza: dominanza incompleta e codominanza, allelia multipla: i gruppi sanguigni. Pleiotropia; geni letali. Rapporti mendeliani modificati complementazione ed epistasi; penetranza ed espressività. Estensioni della genetica formaleIl 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; 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. Determinazione del sesso. Associazione genetica e mappatura dei cromosomi. La scoperta dell’associazione. Tecniche di mappatura mediante reincroci; reincrocio a tre punti; Interferenza. Analisi di linkage e mappatura in organismi aploidi. Mappatura del centromero e analisi delle tetradi ordinate. Analisi di tetradi non ordinate. GENETICA MOLECOLARE E DEI MICRORGANISMI. Trasferimento genico nei batteri. 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 ricombinazione replicativa o illegittima. La trasposizione e gli elementi genetici trasponibili. Le mutazioni. Basi molecolari della mutazione. Mutazioni spontanee. Mutazioni geniche. Mutazioni cromosomiche. Tasso di mutazione. Mutazioni indotte da agenti mutageni e loro meccanismi di azione. ESPRESSIONE GENICA Operone Lac. Operone triptofano (trp): controllo negativo ed attenuazione in E. coli. ELEMENTI DI BIOINFORMATICA. Sequenziamento del DNA. Banche dati genetiche. Ricerca in Database. Allineamento di sequenze geniche. Algoritmo BLAST.