GENETICA DELLO SVILUPPO ED EPIGENETICA

Crediti: 
9
Settore scientifico disciplinare: 
GENETICA (BIO/18)
Anno accademico di offerta: 
2016/2017
Semestre dell'insegnamento: 
Secondo Semestre
Lingua di insegnamento: 

Italiano

Obiettivi formativi

Sono obiettivi formativi del corso:
- Una approfondita conoscenza dei sistemi modello per lo studio di processi complessi quali sviluppo, differenziamento e divisione cellulare;
- L’acquisizione di concetti e metodologie genetiche, con particolare riguardo a quelli usati nella dissezione genetica di processi complessi;
- La capacità di comprendere e sviluppare metodiche di genetica e di genetica molecolare che possano trovare utili applicazioni nella ricerca biologica, biomedica e biotecnologica;
- La capacità di inquadrare problematiche scientifiche e strategie sperimentali idonee al raggiungimento degli obiettivi prefissati;
- La capacità di applicazione delle conoscenze alla risoluzione di specifici problemi in contesti di ricerca connessi al settore di studio;
- Il conseguimento di capacità comunicative e di autonomia di giudizio

Prerequisiti

Conoscenze di Genetica, Genetica molecolare e Biochimica

Contenuti dell'insegnamento

Il corso si propone di analizzare le basi genetiche della regolazione dello sviluppo, del differenziamento e della proliferazione cellulare affrontate attraverso lo studio di organismi modello unicellulari e multicellulari sulla base delle loro peculiarità. Il corso si propone inoltre di identificare, utilizzando sistemi modello, il contributo della informazione epigenetica alla espressione dei geni e al normale sviluppo.

Programma esteso

GENETICA DELLO SVILUPPO

Gli organismi eucariotici modello.
Sacchoromyces cerevisiae, Caenorhabtidis elegans, Drosophila melanogaster, il topo.

Il ciclo cellulare in lieviti, molluschi, anfibi ed echinodermi.
Isolamento e analisi dei mutanti cdc in S. cerevisiae and S. pombe
La chinasi Cdc2p/Cdc28p e il suo ruolo nello start e/o in mitosi.
Isolamento della ciclina in molluschi e riccio di mare.
La scoperta delle cicline di fase G1 in lievito.
I complessi ciclina-chinasi e il loro ruolo nelle diversi fasi del ciclo cellulare.
Il controllo del ciclo cellulare in S cerevisiae e in Homo sapiens: i meccanismi di check point.

Il controllo della via di segnalazione ferormonica in S. cerevisiae.
Selezione ed analisi mutanti.
Isolamento dei geni e costruzione della via di segnale.

Il controllo dello sviluppo in Drosophila melanogaster.
Screening genetico per l’isolamento di mutanti materni e zigotici.
Gli elementi P nella mutagenesi e nel clonaggio genico.
Il “chromosome walking”.
La polarità antero-posteriore (geni materni, gap, pair-rule, di polarità di segmentazione, omeotici e le loro interazioni.
La polarità dorso ventrale e la sua specificazione.

Il controllo della morte programmata (apoptosi) in Caenorhabtidis elegans.
Mappa del destino.
Screening genetico per l’isolamento dei mutanti e identificazione dei geni.
Determinazione della funzione e localizzazione.
Costruzione della via di controllo.

EPIGENETICA

Sistemi modello per lo studio della epigenetica: lieviti, funghi, ciliati, Caenorhabtidis elegans, Drosophila melanogaster, mammiferi.
Silenziamento, compensazione del dosaggio, imprinting

Bibliografia

Materiale didattico fornito dal docente. Capitoli di testi di genetica relativi alla Genetica dello Sviluppo.
Carrol et al "Dal DNA alla diversita - Evoluzione molecolare del progetto corporeo animale" Zanichelli Editore.
Allis et al "Epigenetics" Marie Laure Caparros Editor.

Metodi didattici

Durante le lezioni verranno discusse le strategie genetiche e le metodologie utilizzate per l’ avanzamento delle conoscenze nella dissezione genetica di processi complessi mettendo in rilievo anche gli ambiti di incertezza e le lacune della conoscenza. Il corso sarà affiancato da letture e discussioni in classe di casi specifici tese, in particolare, a stimolare la capacità di inquadrare e approfondire problematiche scientifiche, a conseguire capacità comunicative e a stimolare autonomia di giudizio.

Modalità verifica apprendimento

La verifica finale prevede:
- una parte orale tesa a verificare la conoscenza dei sistemi modello, i concetti e le metodologie genetiche utilizzate per l’ avanzamento delle conoscenze nella dissezione genetica di processi complessi e la capacità di applicare le conoscenze alla risoluzione di specifici problemi;
- un file di presentazione e discussione di un lavoro scientifico connesso al settore di studio teso a verificare la capacità di inquadrare la problematica scientifica, le strategie sperimentali utilizzate e la loro idoneità al raggiungimento degli obiettivi prefissati.

Altre informazioni

Orario delle lezioni, materiale didattico, appelli sono consultabili al sito web:
http://scienze biologiche.unipr.it