Giuseppina LOGOZZO | Genetica

Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza dell’espressione genica, dell’organizzazione e trasmissione del materiale ereditario. Conoscenza dei concetti fondamentali sulla mappatura cromosomica di geni associati. Conoscenza degli elementi trasponibili e mutazioni, dell’eredità dei caratteri quantitativi e dei principi fondamentali della genetica di popolazione. Conoscenza di metodologie di base per l’analisi del materiale ereditario e per l’analisi della variabilità genetica. Conoscenza dei marcatori molecolari e delle analisi ‘omiche’. Conoscenza delle tecniche per l’identificazione e la tracciabilità molecolare dei prodotti alimentari lavorati e/o trasformati e per l’indagine di prodotti derivanti da OGM. Conoscenza della tutela della biodiversità.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Capacità di riconoscere le interazioni geniche mendeliane e quelle non rispondenti al mendelismo classico. Capacità di analizzare i meccanismi genetici e le loro interazioni con l’ambiente. Capacità di sviluppare una strategia per l’identificazione di caratteri associati e non. Capacità di identificare gli strumenti necessari per la tutela della biodiversità. Capacità di utilizzare software per la stima di variazione genetica e per l’analisi di diversità/identità genetica.

Autonomia di giudizio: Capacità di comprendere e descrivere i meccanismi genetici che regolano l’espressione dei caratteri quanti-qualitativi di interesse agroalimentare.

Abilità comunicative: Capacità di comunicare con un linguaggio tecnicamente e scientificamente corretto. Capacità di interagire con organismi, imprenditori e tecnici del settore. Capacità di comunicare in modo chiaro ai non tecnici della materia.

Capacità di apprendimento: Capacità di accedere a fonti bibliografiche e a tools informatici per integrare e approfondire le conoscenze nel campo della genetica formale e molecolare.???????

E’ consigliato il possesso di una buona conoscenza delle materie di base.

L’obiettivo principale del corso consiste nel fornire agli studenti le conoscenze di base e applicative nel campo della genetica degli organismi di interesse agrario e alimentare, con particolare riferimento alle applicazioni delle principali tecniche molecolari per affrontare studi di biodiversità e di polimorfismi genetici.

Blocco 1 (8 h lezione): Genetica: passato, presente e futuro.  Riproduzione cellulare e cromosomi: cellule eucariotiche e cromosomi; trasmissione dei cromosomi.  Mendel e l’origine della Genetica: gli esperimenti di Mendel; test del ?2.  Estensione dell’analisi mendeliana. Basi cromosomiche dell’eredità: numero cromosomico; Teoria cromosomica dell’ereditarietà; Determinazione del sesso; Eredità legata al sesso. 

Blocco 2 (8 h lezione): Concatenazione: segregazione non indipendente dei geni; frequenza di ricombinazione; Mappe genetiche; Meiosi e geni concatenati; reincrocio a tre punti; Crossing-over mitotico. Funzione del gene: Garrod e i difetti genetici del metabolismo; Beadle e Tatum: un gene-un enzima; Controllo genetico delle catene metaboliche; Interazione tra geni; Test di completazione; Penetranza ed espressività.

Blocco 3 (8 h lezione): Genetica dei batteri e dei fagi: Genetica dei batteri: tipi di mutazioni e terreni selettivi; Trasferimento genico orizzontale: coniugazione, trasformazione e trasduzione; I plasmidi e il fattore F; Genetica inversa applicata ai batteri; Genetica dei fagi; Modalità di replicazione e tipi di mutanti; Incrocio e complementazione tra fagi. Replicazione del DNA e cromosomi: Struttura degli acidi nucleici; Replicazione del DNA in procarioti ed eucarioti; aspetti molecolari della replicazione; struttura e replicazione dei cromosomi.

Blocco 4 (8 h lezione): Traduzione e codice genetico: Codice genetico: caratteristiche e decifrazione; tRNA e aminoacilazione; Ribosomi e sintesi proteica. Mutazione genica: Basi molecolari della mutazione genica; Mutazione come evento casuale; Mutazione spontanea; Mutazione indotta da agenti chimici e fisici; Conseguenze sul fenotipo della mutazione genica; Mutazione germinale e somatica; Metodi di studio della mutazione.

Blocco 5 (8 h lezione): Stabilità del genoma. Meccanismi di riparazione, ricombinazione e trasposizione: Sistemi di riparazione dei danni al DNA; Riparazione degli errori di appaiamento, per escissione di basi e per escissione di nucleotidi; Riparazione dei tagli alla doppia elica di DNA; Ricombinazione omologa e modello di Holliday; Elementi trasponibili dei batteri e degli eucarioti. Citogenetica: Organizzazione molecolare e strutturale del cromosoma; Variazioni nella struttura dei cromosomi; Variazioni nel numero dei cromosomi. Struttura del gene: Geni dei procarioti e degli eucarioti; Organizzazione dei geni nel genoma; Origine di nuovi geni; Evoluzione di geni e proteine.

Blocco 6 (8 h lezione): Regolazione dell’espressione genica nei procarioti: Geni costitutivi e regolati; Regolazione a livello dell’inizio della trascrizione; Regolazione a livello della fase di allungamento della trascrizione; Regolazione post-trascrizionale; Regolazione post-traduzionale. Regolazione dell’espressione genica negli eucarioti: Splicing alternativo; Controllo post-traduzionale e suoi effetti sulla regolazione dell’espressione genica; Regolazione globale. Epigenetica: Basi molecolari e livelli di regolazione epigenetica; Metilazione del DNA; Codice istonico; Proteine che regolano le modificazioni epigenetiche. DNA ricombinante: Ingegneria genetica; Sequenziamento del DNA; Reazione a catena della polimerasi; Ibridazione DNA/DNA e DNA/RNA;  Rilevamento dei polimorfismi genetici; Organismi geneticamente modificati.  Genoma ed evoluzione molecolare: Ambiti della genomica; Definizione della struttura dei genomi; Genomica comparata; evoluzione molecolare.

Blocco7 (16 h esercitazione in aula/laboratorio): Genetica mendeliana. Mappatura cromosomica di geni associati. Analisi del cariotipo. Estrazione e purificazione di acidi nucleici (DNA e RNA). Separazione elettroforetica degli acidi nucleici mediante gel di agarosio. Disegno di primer. Amplificazione di DNA genomico mediante reazione a catena della polimerasi (PCR). Utilizzo di “tools” informatici per l’analisi e lo studio di variabilità genetica.

Il corso prevede 64 ore di didattica tra lezioni ed esercitazioni. In particolare sono suddivise in 48 ore di lezione frontali in aula e 16 ore di esercitazioni guidate in laboratorio e in aula informatica. Gli argomenti del corso saranno trattati con l’ausilio di attrezzature multimediali. Durante le esercitazioni gli studenti parteciperanno attivamente a esperienze di laboratorio che hanno lo scopo di fornire gli strumenti genetici di base utili nel settore agro-alimentare.

 Causa emergenza COVID-19, le attività del primo semestre potrebbero essere svolte con didattica a distanza e non in presenza.

La verifica dell'apprendimento dell'insegnamento consiste nel riscontrare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati. Avviene attraverso la periodica discussione con gli studenti delle nozioni teoriche trattate nella prima parte del corso e attraverso lo svolgimento di esercizi riassuntivi. L’esame finale è orale e consiste in almeno tre domande, mediante le quali lo studente dovrà dimostrare la conoscenza degli argomenti e la capacità di collegarli. Per superare la prova è necessario acquisire almeno 18 punti su 30.

Il materiale didattico di riferimento è costituito da testi di riferimento, integrati con materiale didattico fornito dal docente durante le lezioni e le esercitazioni.

• BINELLI G., GHISOTTI D.  Genetica, EdiSES.
• RUSSELL P., WOLFE S.L:, HERTZ P., STARR C., McMillan B. Genetica Agraria, EdiSES.
• LORENZETTI F., CECCARELLI S., ROSELLINI D., VERONESI F. Genetica Agraria (IV edizione), Pàtron Editore.
  
• BARCACCIA G., FALCINELLI M. Genetica e genomica, Volumi I, II e III, Liguori Editore.
  
• Appunti delle lezioni e materiale didattico distribuito durante il corso
  

All’inizio del corso, dopo aver descritto obiettivi, programma e metodi di verifica, il docente raccoglie l’elenco degli studenti che intendono iscriversi al corso, corredato di nome, cognome, matricola ed email.

Orario di ricevimento presumibile: lunedì e giovedì dalle 9.00 alle 11.00 presso lo studio del docente (SAFE 4 piano – studio 3A412, Via dell’Ateneo Lucano n. 10, Potenza). Tali orari potranno variare in funzione di eventuali lezioni o impegni accademici che saranno comunicati in apposita bacheca.

Oltre all’orario di ricevimento settimanale, il docente e? disponibile per un contatto con gli studenti, attraverso la propria e-mail o mediante contatto telefonico, skype o whatsapp.

04/09/2020; 02/10/2020; 06/11/2020; 04/12/2020; 08/01/2021; 05/02/2021; 05/03/2021; 09/04/2021; 07/05/2021; 04/06/2021; 02/07/2021; 16/07/2021

Per l'elenco aggiornato degli appelli occorre accedere ai servizi online https://unibas.esse3.cineca.it/Home.do 

Eventuali variazioni dovute a impegn accademici o didattici saranno comunicate via email o in apposita bacheca. 

Commissione di esame: 

LOGOZZO Giuseppina, GIOIA Tania, NUZZACI Maria