Il Corso si propone di fornire conoscenze su basi genetiche e meccanismi molecolari di sviluppo delle malattie ereditarie attraverso lo studio della trasmissione dei caratteri e l’analisi di mutazioni geniche e cromosomiche. Argomenti principali del corso sono l’analisi dei modelli di ereditarietà di caratteri mendeliani e complessi, i metodi per l’identificazione di geni e mutazioni patologiche e l’utilizzo di modelli murini per lo studio dei meccanismi patogenetici. Durante il Corso vengono discusse le metodiche attualmente in uso presso i laboratori di genetica medica per l’analisi cromosomica e lo screening di mutazioni, oltre ai metodi per il calcolo del rischio di ricorrenza per le malattie genetiche
Lezioni frontali
LO STUDIO DEI CROMOSOMI UMANI
Struttura e funzione dei cromosomi. Anomalie cromosomiche e indagini molecolari: FISH ed arrayCGH.
EREDITARIETA’ DEI CARATTERI MENDELIANI
Principali modelli di ereditarietà e loro complicazioni: eterogeneità genetica, penetranza incompleta, espressività variabile, insorgenza tardiva, anticipazione, mosaicismo somatico e germinale; eredità mitocondriale.
IL MAPPAGGIO GENETICO DEI CARATTERI MENDELIANI
Segregazione degli alleli, crossing-over e ricombinazione. Marcatori genetici nell’uomo. Analisi di linkage, mappaggio a due punti: il valore teta ed il calcolo del lod score, calcolo Bayesiano della soglia di linkage, distanza genetica e distanza fisica.
LA LEGGE DI HARDY-WEINBERG E LE FREQUENZE ALLELICHE E GENOTIPICHE
Calcolo delle frequenze alleliche e genotipiche, verifica dell’equilibrio di Hardy-Weinberg.
IL MAPPAGGIO GENETICO DEI CARATTERI COMPLESSI
Malattie complesse e analisi di linkage parametrica e non parametrica. Analisi delle coppie di fratelli. Studi di associazione. Test di disequilibrio della trasmissione (TDT).
IDENTIFICAZIONE DI GENI E MUTAZIONI PATOGENETICHE NELL’UOMO
Il positional cloning. e Identificazione dei geni associati a: sindrome di Sotos, distrofia muscolare di Duchenne, fibrosi cistica e malattia di Hirschsprung. Identificazione di geni e varianti geniche associate a patologie multifattoriali. Lo studio della celiachia.
BASI MOLECOLARI DELLE MALATTIE EREDITARIE
Tipi diversi di mutazione. Mutazioni missenso, nonsenso. Errori di splicing. Delezioni brevi ed estese. Inserzioni. Duplicazioni. Mutazioni dinamiche. microRNA e malattie genetiche.
Approccio sperimentale all’analisi delle mutazioni molecolari (ASO, RFLP, Sanger sequencing, Target sequencing - NGS). Diagnosi pre-natale non invasiva (NIPT) su DNA libero circolante di derivazione fetale (cffDNA).
IMPIEGO DELL’ANALISI DELL’ESOMA MEDIANTE NGS (Next Generation Sequencing)
Ricerca ed identificazione di geni e mutazioni nuove: esempio Sindrome di Meckel-Gruber.
Analisi dell’esoma: classificazione delle varianti identificate (patogeniche, VUS etc.). “Incidental Findings”: linee guida internazionali.
APPROCCIO ALLA CONSULENZA GENETICA
Consulenza genetica nelle patologie mendeliane, multifattoriali, cromosomiche. Calcolo del rischio di ricorrenza.
GENOMICA FUNZIONALE
Modelli murini di patologie umane: mutanti spontanei, indotti, e transgenici.
TERAPIE PER MALATTIE GENETICHE
Introduzione generale alla terapia genica, cellulare e farmacologica. Esempio della fibrosi cistica: dal clonaggio del gene alla terapia.
GENETICA MEDICA “ON-LINE”
Consultazione dei database di informazione per le malattie genetiche.
Libri di testo:
T. STRACHAN, A. P. READ, Genetica molecolare umana, ZANICHELLI 2012
NERI G., GENUARDI M., Genetica Umana e Medica, terza edizione, Edra Masson, 2014
Articoli scientifici:
cloning of genetic disorders. Pediatric Nephrology, 2007. Review
Record 295:1628–1638 (2012). Review
Prevenzione e Terapia di Cao, Dallapiccola, Notarangelo, 2004, PICCIN.
Review
disease as a model for autoimmune diseases, Semin Immunopathol 34:567–580, 2012.
Metzker, Sequencing technologies — the next generation, Nature Reviews 2010
370;25, 2014.
Exomes, The American Society of Human Genetics, 93, 631–640, 2013.
genetic heterogeneity and novel candidate genes, European Journal of Human Genetics
21, 762–768, 2013.
genome editing, Develop. Growth Differ., 56, 34–45, 2014.
Nat Biotechnol. 32(4): 347–355, 2014.
A disposizione (scaricabili da Aula WEB) testo e svolgimento degli esercizi visti a lezione.
ALDAMARIA PULITI (Presidente)
RENATA BOCCIARDI
SERENA CAPPATO
ROBERTO RAVAZZOLO
A partire dal 10 Ottobre 2016 (I Semestre)
GENETICA MEDICA
Orale
La valutazione finale del percorso formativo è effettuata tramite verifica orale e con esercizi contestualmente proposti. La valutazione tiene conto del livello di conoscenza dei contenuti nonché delle capacità espositive e di ragionamento dimostrate nella discussione condotta sugli argomenti richiesti. L'esame orale è sempre condotto da una Commissione costituita da almeno due docenti ed ha una durata di circa 30 minuti.
la frequenza è consigliata
