Insegnamento: CARATTERIZZAZIONE GENETICA DI MATERIE PRIME Docente Anno Corso di studi Tipologia Crediti SSD Anno Accademico Periodo didattico Propedeuticità Frequenza Modalità di esame Sede Orario lezioni Appelli di esame Orario di ricevimento Organizzazione della didattica Risultati di apprendimento previsti Programma Prof. Bruna De Felice 1° anno Scienze degli Alimenti e della Nutrizione umana Fondamentale 5 BIO/18 2014/2015 Primo semestre Nessuna Facoltativa Superamento di una prova scritta e orale Polo Scientifico, Via Vivaldi 43 – Caserta – DIP. DISTABIF Martedì, venerdì 9.00-11.00; (eventuali altri incontri posso essere concordati) Lezioni frontali e Esercitazioni La nutrizione è una funzione biologica essenziale (ovvero una necessità vitale) attraverso la quale gli organismi viventi utilizzano gli alimenti assunti, in modo da ricavarne le sostanze e l'energia necessarie per le varie attività vitali. I laureati nei corsi di laurea magistrale della classe LM61 devono: • possedere una solida conoscenza delle proprietà dei nutrienti e dei non nutrienti presenti negli alimenti e le modificazioni che avvengono durante i processi tecnologici; approfondire la relazione tra dieta e patologie complesse; • conoscere le tecniche ed i metodi di misura della composizione corporea e del metabolismo energetico; • conoscere ed essere in grado di applicare le principali tecniche di valutazione dello stato di nutrizione e saperne interpretare i risultati; • essere in grado di definire la qualità nutrizionale e l'apporto energetico dei singoli alimenti e di valutare i fattori che regolano la biodisponibilità dei macro e dei micronutrienti; • conoscere l'influenza degli alimenti sul benessere e sulla prevenzione delle malattie, nonché i livelli di sicurezza, le dosi giornaliere accettabili ed il rischio valutabile nell'assunzione di sostanze contenute o veicolate dalla dieta; • conoscere le tecniche di rilevamento dei consumi alimentari e le strategie di sorveglianza nutrizionale su popolazioni in particolari condizioni fisiologiche, quali gravidanza, allattamento, crescita, senescenza ed attività sportiva; Fondamenti di Genetica molecolare. Proprieta' del materiale genetico: il DNA, il portatore dell'informazione genetica. RNA, Il flusso dell’informazione genica. Struttura del gene eucariotico. Il genoma eucariotico. Sequenze a singola copia e sequenze ripetute. Small non coding RNAs. MicroRNAs: ruolo nella biologia degli eucarioti. Le Biotecnologie. Come si studiano i geni. Principali tecniche del DNA ricombinante: frammentazione del DNA, enzimi di restrizione, plasmidi come vettori, southern blot, PCR e sue applicazioni. Librerie genomiche e di cDNA. Sequenziamento automatizzato del DNA. Sequenziamento di 2° generazione.PCR quantitativa Real-Time e PCR competitiva (qPCR). Tecnologia "DNA-chip" o Microarray e relative applicazioni. Analisi dell’espressione genica e bioinformatica: Northern blot, RT-PCR semiquantitativa e PCR quantitativa Real-Time.Ruolo di miRNAs e siRNAs delle piante nella risposta agli stress biotici e abiotici e negli organismi eucarioti in generale. I marcatori molecolari. Sviluppo di diverse tipologie di marcatori molecolari. RFLP, RAPD, AFLP, STR, SSR: utilizzazione nello studio dei genomi vegetali e animali. SNPs. Applicazione dei marcatori molecolari nella caratterizzazione di piante e animali di interesse commerciale. Caratterizzazione individuale (genotyping) e varietale (DNA fingerprint). La trasformazione delle piante: metodi fisici e vettoriali. Vettori derivati da Agrobacterium. Costruzione di piante resistenti ad agenti infestanti, patogeni ed erbicidi. Organismi geneticamente modificati (OGM). Tracciabilita' degli OGM: ricerca e quantificazione negli alimenti. Test ELISA. Test di screening, di identificazione e quantificazione mediante PCR. Caso di studio: ricerca di mais e soia geneticamente modificati in farine di uso zootecnico. Analisi quantitativa della presenza di OGM mediante Real-Time PCR. La tracciabilita' e rintracciabilita’ nell'industria alimentare. Tecniche di genomica al servizio della sicurezza alimentare. Metodi basati sul DNA per l’autenticazione dei prodotti alimentari di origine animale e vegetale. Testi consigliati e bibliografia ESERCITAZIONE: Estrazione del DNA e dell’RNA dalle piante, Southern blot. Analisi RAPD. Testi Consigliati: 1) Watson - Baker - Bell – Gann. Biologia molecolare del gene. Zanichelli. Edizione: VI 2009 Oppure : 1) LEWIN Benjamin; Krebs Jocelyn E.; Goldstein Elliott S.; Kilpatrick Stephen T. Il GENE X Zanichelli. 2012 2) Barcaccia-Falcinelli, Genetica e Genomica, Volume III (Genomica e Biotecnologie genetiche), Liguori Editore. Oppure: 2) Watson JD et al. DNA ricombinante;Geni e genomi. Ultima edizione italiana condotta sulla terza edizione americana. Zanichelli. Curriculum docente Ricerca Dr. De Felice è principalmente impegnata nello studio delle malattie genetiche complesse . Studi genetici stanno rivelando che in molte malattie complesse , in particolare quelli con certezza diagnostica limitata , o casi sporadici , i geni possono essere segnalati come cause della malattia e, in alcuni casi , i dati possono essere limitati in modo da essere indistinguibile da risultati casuali . Esposizione ambientale a tossine , eccessiva attività fisica , fattori dietetici , e cambiamenti di immunità possono guidare cambiamenti epigenetici , che ben si adattano a spiegare l'insorgenza della malattia e la progressione delle malattie complesse . Modifiche epigenetiche , incluse modificazioni covalenti di DNA e di istoni nonché RNA editing , regolano dinamicamente l'espressione genica senza alterare il codice genetico . Poiché la malattia complessa genetica può essere il risultato di fattori genetici ed epigenetici , che modificano l'espressione genica , la ricerca della Dr.De Felice concentra principalmente sul ruolo dei microRNA e metilazione genica in malattie genetiche come la sclerosi laterale amiotrofica ( SLA ) . sclerosi multipla , cheloidi . Un secondo argomento di ricerca è lo studio della telomerasi e telomeri in tali disturbi , poiché alcune malattie genetiche possono essere collegate a difetti della telomerasi , rivelando possibili ruoli della telomerasi nel prevenire l'invecchiamento dei tessuti , come la neurodegenerazione . Insegnamento Dr.De Felice dal 2002 insegna Genetica Molecolare e Genetica presso l'Università di Napoli II , Italia . E ' Editor Revisore per Frontiers in malattie genetiche . E’ un revisore di riviste internazionali quali : Gene , Biologia Molecolare e Cellulare , Experimental Gerontology , International Journal of Molecular Sciences , Genomica , ereditarietà , Genetica Molecolare e Genomica , PLoS ONE . progetti Partecipa e / o è il coordinatore di progetti di ricerca internazionali e nazionali ammesse al finanziamento sulla base di bandi di gara che prevedono peer review Pubblicazioni Il dottor De Felice è autore di 28 pubblicazioni pubblicati su riviste internazionali con Impact Factor, con un sistema di peer review, in ognuno dei quali è il primo o ultimo autore e / o autore corrispondente e 1 brevetto.