OBIETTIVI FORMATIVI

Acquisizione di conoscenze relative alle basi della genetica formale e molecolare: modalità di trasmissione e di espressione dell’informazione genetica; relazioni tra costituzione genotipica ed espressione fenotipica; fonti di variazione dell’informazione genetica.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Approfondimento tematico per fornire agli studenti gli strumenti per lo studio della genetica, dalla genetica classica alla scoperta della struttura del DNA, dalle potenzialità del DNA ricombinante alle nuove biotecnologie. Sviluppo delle conoscenze sulle principali tecniche di studio del genoma. 

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali

Esercitazioni scritte

PROGRAMMA/CONTENUTO

La storia della genetica. Organizzazione del materiale genetico in procarioti ed eucarioti. Ciclo cellulare, mitosi e meiosi. Genetica dei batteriofagi e genetica batterica.  L’informazione genetica. La genetica mendeliana, dominanza e recessività, la segregazione, il reincrocio, genotipo e fenotipo. Estensioni del mendelismo. Alleli multipli, epistasi e pleiotropismo. DNA extracromosomico: citoplasmatico e mitocondriale. La natura del materiale genetico. Proprietà chimico fisiche e componenti degli acidi nucleici. Il modello della doppia elica: caratteristiche e proprietà biologiche. La replicazione: origine di replicazione e meccanismo base della sintesi replicativa di DNA. Dimostrazione del modello semiconservativo. L’origine della variabilità genetica. Le mutazioni geniche. Le mutazioni cromosomiche: delezioni, duplicazioni, inversioni e traslocazioni. Non-disgiunzione. Autosomi. Monoploidia e poliploidia. Elementi genetici trasponibili. Meccanismi di riparo del DNA. Dal DNA alle proteine: dal genotipo al fenotipo. La trascrizione: meccanismo base. I diversi tipi di RNA cellulari. Il processamento degli rRNA e la maturazione degli mRNA. Colinearità fra messaggio genetico, RNA messaggero e catena polipeptidica. Il meccanismo della sintesi proteica: la traduzione. Il codice genetico. Definizione e concetto di gene.

Come interagiscono i geni? Relazione fra geni e cromosomi. Il DNA ricombinante.

Tecniche di biologia molecolare: clonazione e fingerprinting. La trasformazione genetica per modificare uno o pochi caratteri: esempi nelle piante. Il genoma e la sua espressione. Accenni sulla regolazione dell’espressione genica nei procarioti. Esempi: l’operone lattosio e l’operone triptofano. Il genoma degli eucarioti: associazione, ricombinazione tra geni associati, crossing-over. Cenni sulle mappe genetiche. Accenni sulla regolazione dell’espressione dei geni negli eucarioti. Esempio: regolazione genica delle vie metaboliche che portano alla fioritura. L’espressione differenziale dei geni durante lo sviluppo. La totipotenza delle cellule vegetali. I fattori di trascrizione regolano lo sviluppo e l’identità degli organi. Processi dello sviluppo e ambiente. Lezioni riepilogative ed esercitazioni scritte.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Biologia L’ereditarietà e il genoma. Terza edizione italiana condotta sull’ottava edizione americana. Sadava D. et al. Zanichelli, 2009.

Principi di Genetica. Quarta edizione. Snustad D.P. e Simmons M.J., EdiSES s.r.l, 2010.

Genetica. Pimpinelli S. Zanichelli, 2014.

Dal DNA alla diversità evoluzione molecolare del progetto corporeo animale. Carrol S.B., Grenier J.K., Weatherbee S.D. Zanichelli, 2004.

La genetica a fumetti di Steve Jones. Editori Riuniti, 2000.

A disposizione (scaricabili da Aula WEB) articoli scientifici, materiale informativo, presentazioni Power Point delle lezioni e seminari.