Obiettivi Formativi

Il corso fornisce conoscenze su basi molecolari dell’informazione genetica, ereditarietà cromosomica ed extracromosomica, mutazioni, interazione e regolazione genica, mappatura classica e molecolare, ricombinazione, vettori e meccanismi di trasferimento orizzontale dell’informazione genetica, genetica batterica e virale, basi di ingegneria genetica, genomica strutturale e funzionale, genetica inversa e bioinformatica.

Learning Goals

The course provides knowledge of the molecular basis of genetic information, extrachromosomal and chromosomal inheritance, mutations, interaction and gene regulation, and molecular mapping, recombination and horizontal carriers of genetic information transfer mechanisms, bacterial and viral genetic bases of genetic engineering, structural and functional genomics, reverse genetics and bioinformatics.

Metodi didattici

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

Teaching Methods

The course is delivered through lectures, integrated with classroom exercises.

Prerequisiti

Propedeucità esame di Biologia Molecolare. Inoltre, le conoscenze di base di microbiologia generale e biochimica sono utili per comprendere facilmente alcuni argomenti del corso.

Prerequisites

Passing Molecular Biology exam. Moreover, basic knowledge of general microbiology and biochemistry are useful to easy understand some topics in the course.

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.

Assessment

The final exam will consist of a written and oral test assessed in thirtieths and possible praise. The level of knowledge gained on the specific contents of the course, the property of language and the clarity of exposition will be evaluated. However, during the course, anonymous written tests will also be conducted to assess students' progress and ensure a better quality of teaching.

Programma del Corso

Il corso si svolge nel secondo semestre. L’itinerario di apprendimento inizierà dalla genetica formale trattando concetti di base come il genotipo e il fenotipo, l’influenza dell’ambiente sui geni e gli aspetti generali della mitosi e meiosi. Il corso proseguirà con la genetica mendeliana illustrando i principi fondamentali delle leggi di Mendel sia nelle piante che in altri organismi, incluso l’uomo. Successivamente si studieranno i rapporti mendeliani atipici e l’eredità di geni extranucleari presenti in genomi mitocondriali e plastidiali sino ad arrivare alla teoria cromosomica dell’ereditarietà con gli esperimenti di T.H. Morgan in Drosophila, la non-disgiunzione dei cromosomi, l’ eredità X-linked, Y-linked ed XY-linked e la determinazione del sesso in diversi organismi. Verranno in seguito affrontati gli studi riguardanti la mappatura genica dei cromosomi sia in organismi diploidi che aploidi incluso la mappatura del centromero e l’ analisi delle tetradi ordinate e non ordinate. Il corso proseguirà con lo studio della genetica dei batteri e dei loro virus incluso i principali meccanismi di trasferimento genico nei batteri (coniugazione, trasformazione e trasduzione). Saranno illustrati ed esaminati i vari aspetti della ricombinazione omologa (Modello di Holliday), la ricombinazione sito-specifica e illegittima e verranno successivamente trattati gli elementi genetici trasponibili sia negli eucarioti che nei procarioti incluso i meccanismi di trasposizione. Il corso si concluderà con lo studio delle basi molecolari delle mutazioni geniche e cromosomiche, lo studio dell’espressione genica in E. coli (operone Lac e Trp) ed elementi di bioinformatica fornendo agli studenti alcuni tra gli strumenti computazionali di base per l’analisi di dati genetici.

Course Syllabus

The course takes place in the second semester. The learning itinerary will start from formal genetics, dealing with basic concepts such as genotype and phenotype, the influence of the environment on genes and the general aspects of mitosis and meiosis. The course will continue with Mendelian genetics illustrating the fundamental principles of Mendel's laws both in plants and in other organisms, including man. Subsequently we will study the atypical patterns of Mendelian inheritance including inheritance of extranuclear genes (mitochondrial and plastid genes). Then we will study the chromosomal theory of inheritance starting from experiments of T.H. Morgan in Drosophila up to X-, Y- and XY-linked inheritance and sex determination in different organisms. The studies concerning the chromosome gene mapping both in diploid and haploid organisms including centromere mapping and analysis of ordered and unordered tetrads will be discussed later. The course will continue with the study of bacterial and bacteriophage genetics including the main mechanisms of gene transfer in bacteria (conjugation, transformation and transduction). The various aspects of homologous recombination will be illustrated and examined (Holliday Model), site-specific and illegitimate recombination and the transposable genetic elements will be subsequently treated both in eukaryotes and prokaryotes, including transposition mechanisms. The course will conclude with the study of the molecular bases of gene and chromosomal mutations, the study of gene expression in E. coli (Lac and Trp operon) and bioinformatics elements, providing students with some of the basic computational tools for analysis of genetic data.