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Scheda da utilizzare per la progettazione ed erogazione dei moduli didattici d’insegnamento
Università degli Studi di Bari
Facoltà di Scienze Biotecnologiche
Corso di Laurea in Biotecnologie per l’Innovazione di Processi e Prodotti
Settore
scientifico
disciplinare:
BIO/18
Docente
Attività
Ore attività
Crediti
Pre-requisiti
Titolo insegnamento:
Genetica molecolare ed ingegneria genetica
Dott. R. M. Marsano
Telefono: 0805443338
E-mail: [email protected]
Lezioni frontali
Esercitazioni
48
Orario di ricevimento:
Presso: DIGEMI
Laboratorio
24
Totale
72
6
2
8
Concetti basilari di genetica classica e di biologia molecolare.
Obiettivi
formativi
Far acquisire agli studenti i concetti relativi alla struttura del genoma ed alla regolazione
dell’espressione genica. Tali acquisizioni mirano alla comprensione dei meccanismi
molecolari che sottendono all’espressione del fenotipo. I concetti acquisiti riguarderanno
organismi unicellulari e complessi, oltre che a sistemi virali sia eucariotici che procariotici.
Acquisire le basi teoriche e applicative delle tecniche e metodologie specifiche della
Genetica Molecolare e dell’Ingegneria Genetica. Sviluppare capacita’ di progettazione
basate sulle nozioni acquisite.
Contenuto
STRUTTURA DEL GENOMA
Organizzazione del genoma
Eterocromatina ed eucromatina
Centromeri e telomeri
Complessita genomica e paradosso del valore C
Sequenze a copia singola e sequenze ripetute.
Sequenze di DNA mobili nel genoma. Classificazione.
Meccanismi di trasposizione.
Elementi trasponibili e loro uso nella genetica molecolare e nell’ingegneria genetica.
Gli elementi trasponibili P di Drosophila e la disgenesia degli ibridi. Mutagenesi con elementi
trasponibili. Trasformazione della linea germinale mediata da elementi P e selezione di
individui transgenici. Screening genetici mediante mutagenesi inserzionale condotta con
elementi P. Gli elementi P ingegnerizzati.
CONTROLLO TRASCRIZIONALE E POST-TRASCRIZIONALE DELL’ESPRESSIONE
GENICA
Concetto di operone. Operoni inducibili e reprimibili. Operone lac. Operone trp. Attenuazione
Controllo dell’espressione genica nei fagi temperati e lisogeni.
Struttura ed espressione dei geni eucariotici.
Regolazione per riarrangiamento del DNA. Elementi di controllo dell’espressione dei geni
eucariotici. Promotori, enhancers, silencers, insulators. Regolazione post trascrizionale;
splicing e splicing alternativo; editing. RNA inteference: origine e funzione di miRNAs e
siRNAs. Cromatina e cromosomi; struttura della cromatina e regolazione genica; imprinting;
effetti epigenetici.
Uso delle sequenze regolative nell’ingegneria genetica.
GENETICA CLASSICA E GENETICA INVERSA.
Approcci e strategie sperimentali in era post geomica.
INGEGNERIA GENETICA
Vettori fagici: caratteristiche generali; vettori fagici avanzati
Il ruolo del batteriofago lambda nelle applicazioni biotecnologiche.
Vettori per il clonaggio di grandi frammenti di DNA: cosmidi, BAC, PAC, vettori che producono
DNA a singolo filamento, vettori di espressione, vettori per la preparazione di ribosonde.
Clonaggio in Saccharomices cerevisiae; plasmidi replicativi di lievito, cromosomi artificiali;
costruzione di plasmidi mediante ricombinazione omologa in lievito; gene targeting e gene
transplacement.
Ibridazione molecolare: principi e metodi; ibridazione di Southern blot, Northern blot, colony
hybridization, Ibridazione fluorescente in situ (FISH). Le genoteche di DNA genomico in vettori
ad alta capacità; Strategie di screening delle genoteche.
Genoteche di cDNA; metodi per il clonaggio direzionale del cDNA; uso delle expressed
sequence tags (EST) nella genomica; RACE delle estremità 5’ e 3’. Microarray, qRT-PCR SAGE,
RNAseq.
Panoramica sulle strategie e vettori usati nel trasferimento genico.
Virus SV40 – Cellule COS, Baculovirus, Herpes virus, retrovirus e vettori retrovirali,
Produzione di proteine da geni clonati in procarioti: vettori di espressione, vettori con
promotori inducibili; cassette e fusioni di geni; metodi di purificazione di proteine. Produzione
di proteine da geni clonati in eucarioti: vettori di espressione di lievito.
LABORATORIO
Introduzione alla Drosophila come organismo modello
Preparazione di cromosomi politenici da ghiandole salivari di Drosophila
Preparazione di cromosomi in metafase di Drosophila
Localizzazione subcellulare di proteine espresse in cellule in coltura
Microiniezione in embrioni di Drosophila
Utilizzo di tools bioinformatici
Testi
DNA ricombinante. Geni e genomi Watson Caudy Myers Witkowski
Consigliati
Seconda edizione Zanichelli
Propedeuticità
Da consultare
Genetica Principi di analisi formale Griffiths, Zanichelli
iGenetica Fondamenti, Russel, EdiSES
Obbligatorie:
Consigliate:
Genetica, Biologia molecolare
Metodi di
Valutazione
Collocazione
Prova scritta
Prova di laboratorio
NO
Colloquio
Orale
SI
NO
Prove di esonero
Parziale
NO
Anno di Corso
TERZO
Semestre
PRIMO
Data d’inizio
Data fine
OTTOBRE
GENNAIO