ID:
2794
Durata (ore):
42
CFU:
6
Url:
SCIENZE AMBIENTALI MARINE E TERRESTRI/PERCORSO COMUNE Anno: 2
Anno:
2023
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (24/02/2024 - 31/05/2024)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Fornire conoscenze sui principi generali della genetica, dal DNA alla funzione genica alle modalità di conservazione, espressione e trasmissione dei caratteri genetici ereditari. Fare acquisire concetti specifici della genetica classica mendeliana, delle mutazioni geniche e cromosomiche, della genetica di popolazione e dei microrganismi delineando, inoltre, le fasi storiche delle scoperte chiave che hanno portato ai moderni concetti di gene e genoma, con particolare enfasi sul metodo scientifico/sperimentale utilizzato
Prerequisiti
Conoscenze di base di chimica organica e biologica e di biologia e microbiologia generale
Testi
- Griffiths A. J. F., et al. Genetica - Principi di analisi formale. Zanichelli. VII edizione, 2012.
- Binelli G., Ghisotti D. GENETICA. Ed. I Edises 2017.
- Snustad D.P., Simmons M.J. – Principi di Genetica. Edises. V edizione, 2018.
- Binelli G., Ghisotti D. GENETICA. Ed. I Edises 2017.
- Snustad D.P., Simmons M.J. – Principi di Genetica. Edises. V edizione, 2018.
Contenuti
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.
PROGRAMMA DI GENETICA
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 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; 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.
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.
PROGRAMMA DI GENETICA
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 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; 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.
Corsi
Corsi
3 anni
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Persone
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Professori/esse Ordinari/e
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