Foto personale

Pagina personale di Gian Carlo MANICARDI

Dipartimento di Scienze della Vita
Dipartimento di Scienze della Vita sede ex-Agraria

Contenuti Insegnamento: Genetica applicata

Corso di studio: BIOLOGIA SPERIMENTALE E APPLICATA (D.M. 270/04) (offerta formativa anno 2017)
  • CFU: 8
  • SSD: BIO/18

Obiettivi formativi

L'obiettivo principale del corso consiste nella comprensione ed analisi delle applicazione della genetica a diversi ambiti che spaziano dalla biomedicina all'agricoltura e alla conservazione animale. Le competenze che lo studente acquisirà saranno sia teoriche che metodologiche. Partendo dalle conoscenze teoriche acquisite, il corso analizzerà alcuni esempi di applicazioni in biomedicina (produzione di vaccini, genomica personalizzata, ...), agricoltura (produzione di piante resistenti a stess biotici e abiotici) e riproduzione animale al fine di analizzare non solo i metodi utilizzati, ma anche i risulati ottenuti e l'acettazione di tali metodi a livello sociale. Il corso si baserà su bibliografia scientifica aggiornata per permettere allo studente di acquisire diverse competenze (descrittori di Dublino III, IV, V). Lo studente sarà infine incoraggiato a fare ricercje e analisi dati in modo autonomo al fine non solo di stimolarne l'interesse ma anche per implementarne la conoscenza nell'ambito genetico.

Prerequisiti

genetica, biologia molecolare (basi e metodiche)

Programma del corso

Dalla genetica (incroci, selezione artificiale e mutagenesi per il miglioramento genetico) alla realizzazione di OGM. Costruire una pianta geneticamente manipolata (metodi di trasformazione e geni target) per OGM di prima (mais-Bt, soia-round up, papaya-virus resistente, piante resistenti a stress idrici,…), seconda (golden rice) e terza generazione (piante come biofabbriche e produzione di vaccini edibili). Trasformazione transiente (tramite agroinfiltrazione). Brevettabilità dei viventi. La ricerca di OGM negli alimenti. Determinare campioni biologici tramite DNA barcoding. Costruire insetti transgenici tramite microiniezione di trasposoni ingegnerizzati (elementi P, piggyBac e Sleeping beauty). Dalla SIT al sistema RIDL: approcci molecolari per la produzione di insetti sterili. Approcci molecolari per il biocontrollo di insetti vettori di patologie umane (dalla transgenesi alla paratransgenesi e controllo simbiotico). Metodi di ingegneria genetica sito specifica: i sistemi TALEN e CRISPR. Dal microbioma all’ologenoma. Esempio di manipolazione del microbioma nell’uomo e in insetti vettori di patologie umane e vegetali. Simbionti primari e secondari. Simbiosi e trasferimento orizzontale. Simbiosi e speciazione. Wolbachia e Asaia come strumenti per il controllo di organismi vettori di malattie umane e vegetali. Da Wolbachia all’eredità epigenetica: ruolo nella riprogrammazione dell’imprinting genomico e origine epialleli. Dalla genetica alla genomica. Genomi di organismi per capire l’evoluzione dei viventi. Genomica applicata a zootecnia, agricoltura, medicina e conservazione animale. Dalla genetica alla genomica individuale (ENCODE, progetto 1000 genomi, screening genetico e genomico di geni implicati in patologie umane). Network genici. La genetica applicata alla biologia della riproduzione umana. La genetica applicata alla conservazione animale e vegetale.

Testi di riferimento

1. Brown TA - Biotecnologie molecolari (Zanichelli) 2. Genetica Animale applicata (Casa Editrice Ambrosiana) 3. Bibliografia specifica tratta da riviste scientifiche internazionali

Metodi Didattici

Il corso consisterà in lezioni frontali su diversi argomenti. In particolare per ciascun argomento affrontato sarà fornito allo studente materiale bibliografico per permettere di acquisire una adeguata conoscenza nei diversi ambiti trattati. Il docente farà inoltre numerosi riferimenti crociati tra i diversi argomenti trattati in modo da consentire agli studenti di avere una consolidata conoscenza generale relativa alla genetica applicata. Il ricorso a numerosi esempi pratici sarà utilizzato per consolidare le conoscenze teoriche acquisite nelle lezioni frontali. L'insegnamento prevede anche la partecipazione degli studenti ad un elevator pitch per favorire l'acquisizione di competenze trasverali.

Verifica dell'apprendimento

Durante le lezioni frontali il docente verificherà il livello delle conoscenze acquisite ponendo agli studenti specifici quesiti. L'esame finale sarà orale e prevederà 3 quesiti tramite cui verificare la capacità del candidato di spiegare alcuni degli argomenti affrontati a lezione. La valutazione finale consisterà nei seguenti parametri: 1. capacità di esporre gli argomenti oggetto delle domande; 2. capacità di collegare diversi argomenti trattati; 3.analisi del livello di conoscenza degli argomenti trattati e delle loro implicazioni sia teoriche che pratiche.

Risultati attesi

I risultati attesi consistono nella comprensione ed analisi critica delle applicazioni della genetica a diversi ambito che spaziano dalla biomedicina all'agricoltura e alla conservazione animale sia da un punto di vista teorico che pratico. Il corso permetterà inoltre allo studente di acquisire diverse competenze definite dai descrittori di Dublino III, IV, V.