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Corso di laurea in

Biotecnologie

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GENETICA MEDICA III ANNO

Anno accademico 2020/2021 - 3° anno
Docente: Marco Fichera
Crediti: 6
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 108 di studio individuale, 42 di lezione frontale
Semestre: 1°
ENGLISH VERSION

Obiettivi formativi

Alla fine del corso gli studenti devono essere in grado di:

Descrivere i tipi di variazioni genetiche e genomiche del genoma umano e spiegare il loro ruolo nello stato patologico e nella diversità fenotipica. Effettuare l’analisi del pedigree e comprendere I principi dell’ereditarietà, per calcolare il rischio genetico in una varietà di malattie genetiche e modi di trasmissione diversi. Incorporare le nozioni di genetica di popolazione per il calcolo del rischio genetico basato sulla frequenza allelica nella popolazione. Conoscere i meccanismi non mendeliani quali penetranza ridotta ed espressività variabile, disomia uniparentale, mosaicismi, imprinting e malattie da espansione da triplette Conoscere i principi della consulenza genetica e. Gli studenti dovranno inoltre essere in grado di comprendere le modalità tecniche di esecuzione nonché d’interpretazione dei principali test genetici quali array-CGH/SNP e NGS, conoscerne le loro sensibilità e specificità cliniche ed analitche e i loro valori predittivi.


Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Lezioni frontali ed esercitazioni pratiche

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.


Prerequisiti richiesti

Principi di biologia generale e di genetica , basi di statistica e probabilità


Frequenza lezioni

almeno il 70% delle lezioni


Contenuti del corso

  1. Variazioni genetiche, genomiche e loro cause
    1. Concetto di polimorfismo e mutazione e loro significato evoluzionistico
    2. Mutazioni costituzionali e somatiche
    3. Equilibrio di Hardy-Weinberg e sue deviazioni
    4. Effetto fondatore e deriva genetica
    5. Markers polimorfici, aplotipi e analisi di linkage
    6. Principali meccanismi d’insorgenza delle variazioni genetiche e genomiche
    7. Sistemi di riparazione del DNA
    8. Classificazione funzionale delle mutazioni

  1. Modalità di trasmissione delle malattie genetiche mendeliane e legate al sesso
    1. Concetto di allele recessivo, dominante e legato ai cromosomi sessuali
    2. Ereditarietà pseudodominante e digenica
    3. Penetranza ed espressività
    4. Mosaicismo
    5. Imprinting genomico
    6. Malattie da ripetizioni di triplette e anticipazione

  1. Altri tipi di ereditarietà
    1. Ereditarietà mitocondriale
    2. Ereditarietà poligenica e multifattoriale
    3. Modelli di malattie multifattoriali
    4. Genetica delle malattie complesse

  1. Le basi cromosomiche delle malattie genetiche
    1. Anomalie del numero di cromosomi e non disgiunzione meiotica
      1. Sindrome di Turner, Sindrome di Down, Sindrome di Edwards, Sindrome di Patau
    2. Anomalie di struttura
      1. Traslocazioni, inversioni, delezioni duplicazioni
      2. Plasticità del genoma umano: le copy number variants
      3. Meccanismi di formazione delle copy number variants
    3. Disomia Uniparentale
      1. Trisomic e monosomic rescue
    4. Tecniche di analisi dell’assetto cromosomico
      1. Cariotipo
      2. FISH
      3. Array-CGH e SNP-array

  1. Test genetici
    1. Concetti di Sensibilità e specificità dei test
    2. Probabilità bayesiana e valori predittivi
    3. Array-CGH e SNP-array
      1. Analisi statistica del segnale
      2. Consultazione dei databases
    4. Next generation sequencing (NGS)
      1. Metodologia e relativi indicatori
      2. Base calling
        1. Phred score, coverage e distribuzione binomiale delle reads
      3. Algoritmi per il genotype calling
        1. Metodi a soglia fissa e metodi bayesiani
      4. Gene Panel, WES e WGS
      5. Workflow diagnostico e software di previsione delle varianti
      6. Indicatori diagnostici della NGS
      7. Refertazione e incidental findings nella NGS

 

  1. La consulenza genetica
    1. Definizioni e principi
    2. Rischio di ricorrenza

 

 

Testi di riferimento

Genetica Umana e Medica (Neri, Genuardi), seconda edizione, Elsevier

Medical Genetics (Jorde, Carey, Bamshad) fifth edition, Elsevier



Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Variazioni genetiche, genomiche e loro causeSlides fornite dal docente / Neri Genuardi capitolo 9 
2Modalità di trasmissione delle malattie genetiche mendeliane e legate al sessoSlides fornite dal docente / Neri Genuardi capitolo 6 
3 Le basi cromosomiche delle malattie geneticheSlides fornite dal docente /Neri Genuardi capitolo 15,16,17 
4Test geneticiSlides fornite dal docente /Neri Genuardi capitolo 4,5 
5La consulenza GeneticaSlides fornite dal docente /Neri Genuardi capitolo 13 

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame orale

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

Learning assessment may also be carried out on line, should the conditions require it.


Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Workflow NGS secondo i vari modelli di segregazione.

Principi di funzionamento dei software predizionali.

- Concetti di penetranza incompleta e espressivià variabile

- mutazioni gain-of-function, loss of function e dominanti negative

- Sindrome ATRX

- Retinoblastoma

- disomia uniparentale

- Imprinting

-Rischio di ricorrenza

-Malattie multifattoriali

-Mutazioni dinamiche

-X-inattivazione