TECNOLOGIE PER L'AMBIENTE
Modulo LABORATORIO DI FILOGENESI MOLECOLARE

Anno accademico 2022/2023 - Docente: ANNA MARIA PAPPALARDO

Risultati di apprendimento attesi

L'insegnamento si propone di far acquisire allo studente conoscenze di base e avanzate sulle principali tecniche di laboratorio per lo studio della filogenesi molecolare a differenti livelli tassonomici ovvero delle relazioni evolutive tra gli organismi attraverso l'analisi di dati molecolari e la loro rappresentazione attraverso alberi filogenetici. Nello specifico lo studente sarà in grado di utilizzare le principali tecniche di base quali estrazione di DNA genomico, amplificazione PCR, elettroforesi in gel d'agarosio, sequenziamento insieme a nozioni di base sull'utilizzo di software bioinformatici per l'analisi dei dati.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Lezioni frontali, attività sperimentale in laboratorio e laboratorio di bioinformatica. 

Prerequisiti richiesti

Conoscenze di base di evoluzione, zoologia e anatomia comparata 

Frequenza lezioni

La frequenza delle lezioni è obbligatoria.

Contenuti del corso

Introduzione alla filogenesi. La filogenesi su base molecolare: geni ortologhi e paraloghi. Allineamenti multipli di sequenze. Modelli di evoluzione molecolare. Analisi di marcatori molecolari utili ai fini filogenetici a diversi livelli tassonomici. Metodi di ricostruzione filogenetica: Neighbor-Joining, Maximum Parsimony, Maximum Likelihood. Metodi per valutare l’accuratezza filogenetica. Principali software per analisi filogenetiche. Generalità sulle tecniche in preparazione alle attività di laboratorio: isolamento di DNA genomico, amplificazione PCR, elettroforesi in gel d’agarosio, sequenziamento. Analisi dati attraverso tool bioinformatici: analisi ed editing dei cromatogrammi di sequenze di DNA; banca dati Genbank, ricerca di similarità di sequenze con Blast; utilizzo del software CLUSTAL and MAFFT per l'allineamento multiplo di sequenze; casi studio di inferenza filogenetica.

Testi di riferimento

1. Stingo et al., Anatomia Comparata. Edi. Ermes

2. Pascarella, Paiardini, Bioinformatica. Zanichelli

3. Graur. Molecular and Genome Evolution. Sinauer Associates, Oxford University Press.

4. Altro materiale (pdf files) fornito dal docente

Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
11. Filogenesi molecolare: geni ortologhi e paraloghi1. CAP17 - 2. CAP1
22. Allineamenti multipli di sequenza1. CAP17 - 2. CAP6 - 3. CAP3
33. Modelli di evoluzione molecolare.1. CAP17 - 2. CAP1- 3. CAP3, CAP4
44. Marker molecolari4.
55. Metodi di ricostruzione filogenetica1. CAP17- 3. CAP5
66. Software per inferenza filogenetica4.
77. Tecniche di biologia molecolare per lo studio della filogenesi4.
88. Banche dati di sequenza2. CAP2
99. Ricerca per similarità di sequenza in banche dati2. CAP5 - 4.
1010. Casi studio di inferenza filogenetica4.

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame finale consiste in un colloquio orale sugli argomenti trattati durante le lezioni.
L’esame è teso ad accertare il grado di apprendimento e comprensione e la capacità di analisi e di
sintesi degli argomenti trattati durante il corso.
La valutazione consiste in una votazione in trentesimi, con voto minimo di 18/30, che fa media con
il voto dell'esame relativo al Modulo di Micologia.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Quali sono i principali metodi di ricostruzione filogenetica?

Su quale principio si basa l'amplificazione PCR e come si prepara una mix di reazione?

Cosa permette di fare il tool BLAST?

ENGLISH VERSION