Evoluzione del genoma (LM) (Programma)

II Semestre
EVOLUZIONE DEL GENOMA LM
(Prof Franca Pelliccia )
Obiettivi del corso:
Il corso intende fornire allo studente solide basi teoriche che gli permettano di comprendere
quale sia l’organizzazione dei genomi e quali siano i meccanismi molecolari fondamentali
nell’evoluzione degli stessi. Alla moderna formulazione dell’evoluzione molecolare hanno
contribuito le più diverse discipline: genetica, genetica di popolazioni, biologia molecolare,
matematica, statistica, ecologia ecc. Lo studio di questa materia consente allo studente di
collocare in una prospettiva logica e unificante molte delle nozioni acquisite in altri corsi
contribuendo in modo sostanziale a fargli comprendere “cosa sia un genoma e soprattutto
come esso sia diventato tale”.
- La struttura dei genomi procariotici ed eucariotici.
- Le dimensioni dei genomi.
- Evoluzione della grandezza del genoma come processo multifattoriale complesso.
- Il DNA non codificante: eterocromatina, elementi ripetuti interspersi, elementi trasponibili;
ruolo strutturale e funzionale.
- Confronto nell’organizzazione genomica: dagli eucarioti più semplici fino ai primati.
- Teoria ologenomica dell’evoluzione.
- Meccanismi molecolari che portano all’origine di nuovi geni: duplicazione dei geni esistenti,
“creazione” di geni mosaico, “invenzione” di geni de novo da DNA non codificante,
trasferimento genico orizzontale.
- Le famiglie geniche.
- Evoluzione dell’organizzazione e della replicazione cromosomica negli eucarioti.
- Evoluzione del bandeggio da replicazione.
- L’analisi citogenetico-molecolare comparativa.
Testi consigliati e Bibliografia:
- Strachan & Read: Genetica Molecolare Umana, capitolo riguardante: "Il nostro posto
nell'albero della vita". B. Lewin, Il Gene (Ed. compatta) l’organizzazione e l’evoluzione dei geni,
contenuto e dimensione dei genomi, evoluzione del cromosoma Y, duplicazione genica ed
evoluzione, famiglie geniche, i cromosomi e loro organizzazione nei procarioti e negli eucarioti.
La sintesi delle lezioni tenute durante il corso è disponibile in rete.
Su alcune immagini del materiale didattico contenente la sintesi delle lezioni, vi sono le
indicazioni bibliografiche delle Reviews utilizzate per le lezioni, che è consigliabile consultare.
E’ possibile consultare e scaricare queste riviste da qualsiasi computer delle biblioteche
dell’università.
II Semester
Genome Evolution LM
(Prof Franca Pelliccia, 3 CFU)
Objectives of the course:
The course aims to provide students with a solid theoretical basis that will enable them to
understand what the organization of genomes and what are the molecular mechanisms that
underlie their evolution. To the modern formulation of molecular evolution have contributed
the most diverse disciplines: genetics, population genetics, molecular biology, mathematics,
statistics, ecology etc. The study of this matter allows the student to be placed in a logical
perspective and unifying many of the knowledge acquired in other courses contributing
substantially to make him understand "what a genome and especially as it has become such."
Genome Evolution
- The structure of prokaryotic and eukaryotic genomes.
- The size of the genomes.
- Evolution of the genome size as a complex multifactorial process.
- The non-coding DNA: heterochromatin, interspersed repetitive elements, transposable
elements; structural and functional role.
- Compare genomic organization: from primitive eukaryotes to primates.
- Ologenomic theory of evolution.
- Molecular mechanisms that lead to the origin of new genes: duplication of existing genes,
"creation" of mosaic genes, "invention" of genes de novo from non-coding DNA, horizontal
gene transfer.
- The gene families.
- Evolution of the organization and of chromosomal replication in eukaryotes.
- Evolution of the replication banding.
- The comparative molecular cytogenetic analysis.
Recommended readings:
- Strachan & Read: Human Molecular Genetics, chapter on: "Our place in the tree of life."
B. Lewin, The Gene (Ed. Compact) the organization and evolution of genes, content and size of
genomes, evolution of the Y chromosome, gene duplication and evolution, gene families,
chromosomes and their organization in prokaryotes and eukaryotes .
The summary of lectures given during the course is available online.
On some pictures of educational materials containing the synthesis of the lessons, there are
the bibliography of Reviews used for lessons, which should be consulted. You can view and
download these articles from any computer of the university libraries.