Knowledge of the mode of inheritance of genetic disorders in humans and the underlying molecular mechanisms. Comprehension of experimental approaches for the detection of genetic factors associated to human diseases. Basic concepts on population genetics.
Il corso si propone di approfondire i molteplici pattern di ereditarietà delle malattie genetiche e le cause molecolari sottostanti. Inoltre, presenteremo la varietà di approcci sperimentali allo studio delle malattie genetiche umane, inclusa le tecniche di citogenetica e le nuove tecnologie di sequenziamento del DNA. Affronteremo inoltre gli aspetti della gestione del dato bioinformatico inerenti al sequenziamento del DNA e degli approcci per lo dell'impatto funzionale delle varianti. Affronteremo quindi i concetti di base della genetica dei tumori e della genetica delle popolazioni. Infine, il corso fornirà informazioni sull'ereditarietà dei comuni disturbi poligenici e multifattoriali e presenterà metodi per identificare i fattori genetici di suscettibilità.
Il Modulo di Genetica Umana è organizzato in lezioni frontali svolte in lingua inglese. I vari argomenti saranno illustrati dai docenti mediante l’utilizzo di Powerpoint e la presentazione di studi della letteratura scientifica. Gli studenti verranno stimolati a porre domande ed elaborare risposte nell’ambito di una didattica interattiva.
La parte pratica di Laboratorio viene svolta presso i laboratori della UOC Genetica Medica dell'Istituto Gaslini, Genova.
Si consigliano i casi con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare sia il referente di Dipartimento sia il docente all’inizio delle lezioni per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali e forniscano idonei strumenti compensativi/dispensativi riconosciuti dal Servizio per gli studenti DSA di Ateneo.
Ereditarietà nell’Uomo: cenni storici
Malattie Monogeniche ad ereditarietà mendeliana
Malattie Autosomiche Recessive
Malattie Autosomiche Dominanti
Altre Malattie Monogeniche
Malttie X-linked ed iniattivazione del cromosoma X
Malattie Y-linked
Malattie Mitocondriali
Oltre Mendel: malattie monogeniche complesse
Eterogeneità Genetica
Eterogeneità Allelica
Espressività variabile e penetranza incompleta
Alleli letali
Tratti sesso-specifici
Anticipazione e mutazioni dinamiche
Mutazioni de novo, mosaicismi gonadici e somatici
Malattie da difetti di imprinting ed espressione preferenziale di alleli parentali
Varianti polimorfiche del DNA
Classificazioni delle mutazioni
Anomalie cromosomiche e citogenetica
Il cariotipo umano
Anomalie numeriche e strutturali: classificazione e meccanismi
Anomalie dei cromosomi sessuali
Varianti del numero di copie del DNA (Copy Number Variants, CNVs)
Mutazioni puntiformi
Livello del DNA: sostituzioni e delezioni/inserzioni di basi
Livello proteico: Mutazioni codificanti
- La Fibrosi Cistica quale esempio di eterogeneità allelica
- Nonsense mediated mRNA decay
Livello proteico: Mutazioni non-codificanti
Mutazioni coinvolgenti lo splicing
Mutazioni introniche coinvolgenti elementi del DNA funzionali non codificanti
Livello Funzionale: Mutazioni Loss- or Gain-of-function
Citogenetica convenzionale per l’identificazione di anomalie cromosomiche
Cariotipo e bandeggio cromosomico
Il sistema Internazionale per la nomenclatura della Citogenetica (ISCN)
Citogenetica nella pratica clinica
Citogenetica Molecolare per l’identificazione di CNV
Fluorescence in situ hybridization (FISH)
Comparative Genomic Hybridization(CGH)
DNA microarrays
- CGH Arrays
- SNP Arrays
Tecniche di Sequenziamento
Metodi di Sequenziamento (Overview)
Analisi di sequenziamento dei dati
Database Genetici e Browsers Genomici
Applicazione dei metodi di sequenziamento nella Genetica Umana
Test Genetici
- Analisi dell’Esoma nel setting clinico
- Identificazione di anomalie cromosomiche
- Long Reads Sequencing per l’analisi di sequenze ricche in GC e ripetizioni
Interpretazione del ruolo funzionale delle mutazioni tramite approcci cellulari
Loss- o gain-of function: silenziamento, overexspressione, geneediting
Medicina di precisione in genetica umana: esempio della fibrosi cistica
Equilibrio di Hardy-Weinberg equilibrium
Fattori che influenzano l’Equilibrio di H.W.
Drift genetico
Migrazioni
Non-random mating
Selezione naturale
Teoria neutrale dell’Evoluzione
Ereditarietà Complessa
Varianza ed ereditabilità
Concordanza clinica in gemelli, relative risk ratio, rischi empirici
Tratti Discontinui e Continui
Mappatura di tratti complessi
Linkage Disequilibrium
Studi di Associazione
Studi di sequenziamento e test di Gene Burden.
Definizioni e classificazioni
Principi base della genetica del cancro
Oncogeni e oncosoppressori
Meccanismi di tumorigenesi
Sindromi ereditarie del cancro
Bionformatica per l'analisi delle sequenze NGS
Profilo spaziale dell'espressione genica mediante RNA scope e imaging cellulare
Modelli Cellulari (cellule iPS e neuroni, cellule epiteliali respiratorie 2D e 3D)
Saggi funzionalei (ion imaging, elettrofisiologia tradizionale e MEA)
Il materiale didattico su tutti gli argomenti del programma (dispense relative alle lezioni frontali e articoli scientifici) sarà disponibile su Aulaweb. In aggiunta si renderanno disponibili anche un serie di files di esercizi di Genetica Umana con relative soluzioni.
Testo suggerito per consultazione:
Ricevimento: Il docente, prof. Federico Zara, riceve, previo appuntamento presso l'Unità operativa di Genetica Medica dell'Istituto Gaslini (Genova), edificio16 quinto piano. email: federico.zara@unige.it telefono 010: 56363816
Ricevimento: Il docente, Dr. Paolo Scudieri, riceve, previo appuntamento presso l'Unità operativa di Genetica Medica dell'Istituto Gaslini (Genova), edificio 16 terzo piano. e-mail: paolo.scudieri@unige.it telefono: 010-56362606
CLAUDIA CANTONI (Presidente)
FEDERICO ZARA (Presidente)
RENATA BOCCIARDI
ALDAMARIA PULITI
PAOLO SCUDIERI
NICOLA TRAVERSO
CHIARA VITALE
II semestre, marzo.
L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy
L’esame verrà svolto attraverso una prova orale in lingua inglese o in italiano a scelta del candidato a cui verrà attribuito un voto in trentesimi.
La modalità scritta dell’esame permetterà di esaminare gli studenti sulla maggior parte dei contenuti del Corso, valutando non solo le conoscenze, con domande aperte, ma anche l’acquisizione della capacità di ragionare su semplici problemi di Genetica Umana, proponendo soluzioni e facendo connessioni.
La padronanza della lingua inglese non sarà oggetto di giudizio, ma dovrà essere sufficiente a dimostrare la propria preparazione con un livello adeguato di conoscenze linguistiche, in special modo scientifiche.
