SCHEDA INSEGNAMENTO
INSEGNAMENTO: GENETICA UMANA E METODOLOGIE PER LA GENOMICA
Settore Scientifico - Disciplinare: BIO/18
CFU: 6
Tipologia attività formativa: Caratterizzante
Moduli: SI
Programma del corso:
1. Modelli di Ereditarietà a Singolo Gene. Ereditarietà autosomica recessiva. L’equilibrio di Hardy-Weinberg. Calcolo delle frequenze
alleliche e genotipiche. Consanguineità. Omozigosità per discendenza Isolati genetici. Deriva genetica ed effetto del fondatore. Ereditarietà
autosomica dominante. Penetranza, espressività, pleiotropia. Nuove mutazioni. Fenotipi limitati al sesso. Ereditarietà legata all’X.
Conpensazione della dose genica. Inattivazione non-random. Ereditarietà atipiche. Imprinting genomico. Disomia Uniparentale.
Mosaicismo. Ereditarietà mitocondriale.
2. Il mappaggio dei geni. I marcatori genetici. Mutazioni e Polimorfismi. RFLP. Mcrosatelliti. SNPs. Analisi di linkage e LOD score.
Esempi di mappature geni malattia mediante linkage. Mappatura mediante Linkage Disequilibrium. Il clonaggio posizionale. Lo SNP-array
e le analisi di associazione estese all’intero genoma. Mappaggio fisico. Mappatura mediante analisi cromosomica. Metodo degli ibridi
somatici. La FISH.
3. Basi molecolari delle Malattie Genetiche I. Mutazioni da perdita di funzione, acquisto di funzione, acquisizione nuova proprietà,
espressione ectopica. Stadi ai quali le mutazioni possono alterare la funzione di una proteina. Le Emoglobinopatie. Struttura e funzione
delle emoglobine normali e dei loro geni. Varienti strutturali. Emoglobine con nuove proprietà fisiche. Il polimorfismo bilanciato.
Emoglobine instabili. Emoglobine con alterato trasporto dell’O2. Varianti con fenotipo talassemico. Le Talassemia alfa e beta. Tipi di
difetti molecolari e di varianti cliniche. Eterozigoti composti. Persistenza ereditaria dell’Emoglobina Fetale.
4. Basi molecolari delle Malattie Genetiche II. Classi di proteine associate a malattie monogeniche. Eterogeneità allelica, di locus e
clinica. Difetti anzimatici. Iperfenilalaninemia. Disordini da accumulo lisosomiale. Mucopolisaccaridosi. Malattia delle Cellule I. Alterato
legame o metabolismo dei cofattori. Omocistinuria. Deficit di Inibitori. Deficit di alfa-1 antitripsina. Difetti nei recettori.
Ipercolesterolemia familiare. Difetti proteine strutturali. Distrofia muscolare di Duchenne e Becker. Difetti del Collagene. Osteogenesi
Imperfetta. Disordini da espansioni di triplette. Premutazione e anticipazione. Malattie del DNA mitocondriale. Disordini dell’Imprinting
genomico.
5. Genetica del Sistema Immunitario. Il Complesso Maggiore di Istocompatibilità. Funzione. Polimorfismi e ereditarietà. Associazione
con malattie. Immunoglobuline. Geni delle Immunoglobuline. Generazione della diversità anticorpale. Principali disordini monogenici del
sistema immunitario.
6. Genetica delle Patologie ad Eredità Complessa. Caratteri multifattoriali. Analisi genetica dei tratti qualitativi. Aggregazione familiare.
Determinazione del contributo genetico e ambientale. Concordanza tra gemelli monozigoti e dizigoti. Analisi genetica dei tratti
quantitativi. Distribuzioni e varianza. Calcolo dell’ereditabilità. Mappatura dei tratti complessi. Analisi di linkage e analisi di associazione.
Esempi di malattie multifattoriali. Retinite Pigmentosa Digenica. Malattia di Hirshprung. Diabete Mellito di tipo I. Malattia di Alzheimer.
Difetti del tubo neurale. Effetto dell’acido folico.
7. Genetica del Cancro. Cascata di mutazioni nei tumori. Clonalità. Oncogeni e Oncosoppressori. Gatekeeper e Caretakers. Geni
apoptotici e anti-apoptotici. Identificazione degli oncogeni. Meccanismi di attivazione degli oncogeni. Traslocazioni e proteine ibride. I
telomeri e la telomerasi. Meccanismi di perdita degli oncosoppressori. Perdità di Eterozigosità. Sindromi di tumore familiare. L’esempio
del retinoblastoma. Perdità di geni che riparano il DNA. Cancro del colon-retto.
8. Citogenetica. Esame del cariotipo. Classificazione dei cromosomi umani. Bande Q. Bandeggio ad alta risoluzione. La tecnica FISH.
Sonde locus-specifiche e sonde painting. La tecnica SKY. Anomalie cromosomiche. Anomalie numeriche. Triploidia e tetraploidia.
Anomalie strutturali. Riarrangiamenti bilanciati e non bilanciati. Problemi di crossing-over nelle delezioni. Segregazioni anomale nelle
traslocazioni. Mosaicismo. Malattie autosomiche. Sindrome di Down. Origine del difetto. Relazione tra rischio ed età materna.
Traslocazione Robertsoniana come causa della forma familiare. Trisomie parziali. Sindromi da microdelezioni. Anomalie dei cromosomi
sessuali. Geni della determinazione testicolare e disordini “sex reversed”. Inattivazione dei geni presenti sull’X. Inattivazione non random
dell’X. Sindrome di Klinefelter. Sindrome di Turner.
9. Dal gene al fenotipo: Tre esempi paradigmatici. Fibrosi Cistica. Emofilia. Diabete Neonatale Transiente.
Risultati di apprendimento attesi: conoscenze della trasmissione, modificazione ed espressione dei caratteri ereditari dell’uomo e delle
popolazioni, con particolare riferimento alle patologie genetiche, attraverso lo studio delle metodologie della genetica classica e della
genetica molecolare e dei nuovi strumenti bioinformatici.
Modalità di accertamento per l’acquisizione dei risultati di apprendimento: prove inter-corso, esame scritto e orale
DOCENTE TITOLARE: ANDREA RICCIO
CURRICULUM DEL DOCENTE
Andrea Riccio si è laureato in Medicina e Chirurgia nel 1983 e ha ottenuto il titolo di Dottore di Ricerca in Genetica nel 1988. Dal
1988 al 1998 è stato Ricercatore presso il Centro di Endocrinologia ed Oncologia Sperimentale del CNR di Napoli. Nel 1988 è
diventato Professore Associato e nel 2005 Professore Ordinario di Genetica presso la Seconda Università di Napoli. Dal 1998,
insegna Genetica e Genetica Umana. Dal 2008, coordina il Dottorato di Biotecnologie Molecolari e Cellulari. Dal 2012, coordina il
Marie Curie Initial Training Network della EC “INGENIUM”. Nel 1981 e 1983 ha lavorato presso il Laboratory of Biochemistry del
National Cancer Institute di Bethesda, Md, USA, nel 1987-88 è stato all' Institute of Microbiology dell' Università di Copenhagen,
Denmark e nel 2001-02 visiting professor presso il Babraham Institute di Cambridge, UK. Si è sempre occupato di genetica
molecolare. I primi studi (1978-83) hanno riguardato la genetica batterica ed in particolare gli operoni Istidina e Galattosio di
Escherichia coli. Dal 1984 al 1992 si è occupato della genetica molecolare della fibrinolisi. Dal 1993 si dedica allo studio
dell'imprinting genomico e del suo ruolo in patologia umana attraverso l'analisi di modelli animali e pazienti. Negli ultimi anni, si è
dedicato allo studio della genetica della Sindrome di Beckwith-Wiedemann e della Sindrome di Silver-Russell. E' autore di 60
pubblicazioni indicizzate in PubMed. Citazioni totali: 2781. H-index WoK: 28. H-index Google Scholar: 30.
