GENETICA VEGETALE E GENETICA DEI MICRORGANISMI
cod. 1001313

Anno accademico 2009/10
1° anno di corso - Secondo semestre
Docente
Settore scientifico disciplinare
Genetica (BIO/18)
Field
Discipline del settore biomolecolare
Tipologia attività formativa
Caratterizzante
48 ore
di attività frontali
6 crediti
sede:
insegnamento
in - - -

Obiettivi formativi

Il corso si propone di approfondire alcune tematiche che per motivi di spazio non possono essere trattate nei corsi di Genetica di base, con riferimento ad alcuni temi specifici delle piante e dei microrganismi. In particolare per le piante: <br />
1 - verrà messo in risalto il ruolo dell’interazione tra uomo e piante in termini di evoluzione e la stretta dipendenza del primo da queste per il proprio sostentamento. Queste informazioni unite a quelle che riguardano l’applicazione delle biotecnologie vegetali serviranno anche a fornire gli strumenti culturali per una partecipazione informata e competente al dibattito sui vantaggi e rischi legati all’uso di queste tecnologie nella produzione di beni di interesse per la collettività. <br />
2 - Verranno analizzati i sistemi genetici extranucleari delle piante e verrà messa in evidenza la plasticità dei genomi che contribuiscono all’evoluzione degli organismi anche attraverso la continua trasmissione orizzontale di informazione genetica. <br />
3 - verrà mostrato come meccanismi di controllo di processi complessi, come il differenziamento degli organi riproduttivi, presentino elementi e percorsi spesso evolutivamente conservati. <br />
Per quanto riguarda i microrganismi: <br />
1 - verrà mostrato come il processo di formazione della spora sia diventato un importante sistema modello per lo studio di problemi biologici di base, come l’espressione genica, il differenziamento cellulare e la comunicazione tra cellule. <br />
2 - verranno presentati alcuni sistemi modello microbici con particolare attenzione al lievito e verranno approfondite le peculiarità metodologiche e il loro utilizzo per la realizzazione di screening genetici. Le conoscenze approfondite degli approcci sperimentali utilizzati nell'analisi genetica serviranno per proporre strategie mirate all'analisi della funzione genica e alla dissezione funzionale di processi biologici complessi utilizzando sistemi modello <br />
3 - Verranno forniti gli strumenti per l’utilizzazione in campo biotecnologico delle informazioni fornite dal sequenziamento dei genomi. <br />

Prerequisiti

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Contenuti dell'insegnamento

<p> Genetica Vegetale ( Prof. Francesco M. Restivo) <br />
• <strong>Le piante e l'uomo Agricoltura e sviluppo.</strong> Produttività e sostenibilità; miglioramento genetico: selezione e perdita di variabilità <br />
• <strong>Sistemi genetici extranucleari -</strong> Il cloroplasto: struttura e funzione, la trasmissione dell'informazione cloroplastica, Il DNA cloroplastico, geni cloroplastici, regolazione dell'espressione genica; evoluzione e teoria endosimbiontica - <br />
• <strong>Sistemi di regolazione genica complessa nei vegetali</strong> Il differenziamento degli organi riproduttivi. <br />
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Genetica dei Microrganismi ( Prof. Paola Goffrini) <br />
• <strong>Il processo di sporificazione di Bacillus subtilis</strong> Descrizione del sistema biologico. Sporificare o dividersi: una scelta difficile controllata da un complesso sistema di sensori/ regolatori. Inizio della sporificazione: un interruttore costituito da un percorso di trasduzione del segnale (Phosphorelay). Differenziamento cellulare: come generare asimmetria attraverso il controllo dell’espressione genica nella pre-spora e nella cellula madre; il ruolo dei fattori sigma. Comunicazione intercompartimentale: il sistema criss-cross. <br />
• <strong>Analisi della funzione genica in microrganismi modello</strong> Genetica classica e genetica inversa. Introduzione al lievito come organismo modello. Il sequenziamento del genoma di S. cerevisiae e di altri lieviti non-convenzionali. Evoluzione, duplicazione del genoma, ortologhi, paraloghi. Analisi funzionale: costruzione sistematica di mutanti knock –out. Metodologie genetiche classiche e molecolari per lo studio delle funzioni e interazioni geniche.Uso del lievito come modello per malattie umane (es. malattie neurodegenerative, mitocondriali apoptosi, gliomi) <br />
• <strong>Conoscenze sui genomi microbici e le loro applicazioni in campo industriale</strong>. Il sequenziamento dei genomi microbici nella vaccinologia. Da Pasteur alla Reverse vaccinology. <br />
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Programma esteso

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Bibliografia

Le referenze bibliografiche (in genere articoli originali) verranno di volta in volta indicate dal docente. Vengono inoltre riportati alcuni testi che riportano informazioni di utilità generale: <br />
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Biochimica e Biologia Molecolare delle Piante Zanichelli B.B. Buchanan et al <br />
Biologia Vegetale applicata Piccin M.J. Chrispeels et al <br />
DNA Ricombinante Zanichelli J.D.Watson et al <br />
Biotecnologia Molecolare Zanichelli B.R. Glick et al <br />

Metodi didattici

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Modalità verifica apprendimento

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Altre informazioni

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