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:
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.
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.
3 - verrà mostrato come meccanismi di controllo di processi complessi, come il differenziamento degli organi riproduttivi, presentino elementi e percorsi spesso evolutivamente conservati.
Per quanto riguarda i microrganismi:
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.
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
Prerequisiti
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Contenuti dell'insegnamento
Genetica Vegetale
Le piante e l'uomo Agricoltura e sviluppo. Produttività e sostenibilità; miglioramento genetico: selezione e perdita di variabilità.
Biotecnologie vegetali Introduzione storica. Le colture in vitro di cellule, tessuti ed organi. Selezione di mutanti; la variabilità somaclonale. Il trasferimento di geni estranei nelle piante: tecniche, vantaggi e rischi; esempi e prospettive.
Sistemi genetici extranucleari - Il cloroplasto: struttura e funzione, la trasmissione dell'informazione cloroplastica, Il DNA cloroplastico, geni cloroplastici, regolazione dell'espressione genica; evoluzione e teoria endosimbiontica -
Sistemi di regolazione genica complessa nei vegetali Il differenziamento degli organi riproduttivi.
Genetica dei Microrganismi
Questa parte del corso si avvarrà del contributo della Prof.ssa Iliana Ferrero
Il processo di sporificazione di Bacillus subtilis 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.
Studio della funzione del gene in lievito Genetica classica e genetica inversa. I mutanti come strumento per lo studio della funzione del gene. Strategie selettive di mutanti. Mutanti condizionali. Reversione e soppressione. Soppressori, soppressori gene-dosage dipendenti. Eredità citoplasmtica, genetica mitocondriale in lievito. Mutazione mitocondriale estesa e puntiforme. Il lievito come modello per lo studio di malattie mitocondriali umane.
Programma esteso
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Bibliografia
Poichè non esiste un unico libro di testo che tratti in maniera esauriente l'insieme degli argomenti proposti, verranno indicate di volta in volta durante lo svolgimento del corso le letture utili per la preparazione e per l'approfondimento delle diverse tematiche
Metodi didattici
Lezioni frontali
Modalità verifica apprendimento
L'esame finale potrà svolgersi in modo tradizionale o tramite un approfondimento (presentazione power point) di una tematica mediante consultazione di uno o più articoli scientifici.
Altre informazioni
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