ANALISI GENETICA DELLA BIODIVERSITA'
Anno accademico 2026/2027 - Docente: MARIA ANTONIETTA BUCCHERIRisultati di apprendimento attesi
Il principale obiettivo del corso è l’acquisizione di conoscenze relative alle tematiche prioritarie indicate a seguire:
1. la teoria neutralista come base per l'interpretazione della variabilità genetica;
2. studio e analisi delle mutazioni come misura della variabilità;
3. acquisizione delle principali tecniche molecolari e degli approcci sperimentali adeguati alla misura della biodiversità genetica.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Lezioni frontali; laboratorio didattico.
Prerequisiti richiesti
Genetica Mendeliana: geni, alleli, loci; segregazione; associazione; ricombinazione; mutazioni. Fenotipo e genotipo. Basi della variabilità individuale e specifica.
Frequenza lezioni
Secondo regolamento del Corso di studio.
Contenuti del corso
Testi di riferimento
John Maynard Smith, Evolutionary Genetics, Second Edition, Oxford University Press, ISBN: 9780198502319.
Articoli tratti dalla letteratura scientifica forniti dal Docente.
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Monitoraggio della diversità genetica e dello stato di conservazione di popolazioni naturali. Strategie, strumenti molecolari e casi studio. | |
| 2 | Il DNA come materiale genetico. L’evoluzione della definizione di gene. Le mutazioni: concetto, frequenza, rilevanza biologica ed evoluzionistica. | |
| 3 | Marcatori genetici. Eterozigosità e indice di fissazione. Lavorare con il DNA in laboratorio: tecniche molecolari per lo studio dei marcatori (enzimi di restrizione, Southern Blot, PCR, sequenziamento Sanger). | |
| 4 | Come si diffondono le mutazioni: selezione, deriva genetica, flusso genico. Popolazioni in equilibrio e legge di Hardy – Weinberg. Casi studio di applicazioni nel monitoraggio di popolazioni naturali. | |
| 5 | Ricombinazione e costruzione di mappe genetiche. Mappe fisiche. Genome Wide Association Studies (GWAS) e applicazioni in ambito ambientale. | |
| 6 | Aplotipi, linkage equilibrium e linkage disequilibrium. Il cromosoma come patchwork. Analisi di introgressione genetica per lo studio di popolazioni naturali e di invasività di specie aliene. | |
| 7 | Caratteri quantitativi. Ereditabilità e selezione artificiale. Mappatura dei loci quantitativi. Marker-assisted selection. | |
| 8 | Orologio molecolare. Loci slow evolving e loci fast evolving nell'analisi evoluzionistica. Teoria neutralista e quasi neutralista. Aplotipi mitocondriali. Ricostruzione dell'evoluzione umana dai dati genetici. | |
| 9 | Cambiamenti climatici. Strumenti genetici per il monitoraggio di popolazioni naturali in risposta ai cambiamenti climatici e modelli predittivi per la loro sopravvivenza. Adattamenti agli ambienti estremi. | |
| 10 | Il sequenziamento di seconda e terza generazione. Metabarcoding e sue applicazioni nello studio della biodiversità, delle risposte al cambiamento climatico e degli ambienti estremi. Studio del DNA ambientale. | |
| 11 | Esercitazioni in laboratorio. |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'esame consisterà in una prova orale, articolata nella discussione analitica di almeno due articoli di ricerca in inglese (escluse le review) riguardanti argomenti di analisi genetica di biodiversità a scelta dello studente e non limitati agli argomenti trattati nel corso. Sarà valutata la capacità di elaborazione teorica partire dai dati sperimentali e le capacità di esposizione in forma analitica e sintetica. A richiesta, sarà condotto un esame tradizionale orale con almeno cinque differenti domande.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Indici di misurazione della variabilità genetica; principi dell'analisi NGS; la PCR nell'analisi genetica; linkage equilibrium e linkage disequilibrium; analisi di aplotipi. Altre domande riguardanti il programma saranno effettuate sulla base degli articoli illustrati in sede di esami dal candidato/a.