03553 - GENETICA MEDICA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine dell'insegnamento lo studente possiede le conoscenze e gli strumenti metodologici per lo studio delle malattie genetiche dell'uomo; le conoscenze dei meccanismi ereditari nell'uomo; delle problematiche inerenti la diagnostica delle malattie genetiche; delle nozioni di base su alcune metodiche di analisi a livello molecolare e cellulare; la capacità di acquisire specifiche competenze in merito alla scelta ed applicabilità delle stesse a problemi di tipo biomedico; di comprenderne il significato dello studio della genetica moderna e di acquisire gli stumenti di analisi fondamentali nell'ambito delle competenze professionali caratterizzanti la professione.

Contenuti

Introduzione al corso: la genetica medica e ciò di cui si occupa – glossario e definizioni – struttura e funzione, concetti operativi – definizione e relazione fra genotipo e fenotipo – allele wild-type e allele mutante – trasmissione dominante e trasmissione recessiva dei caratteri. Il progetto genoma umano e la sua evoluzione: il progetto 1000 genomi. Ricostruzione degli alberi genealogici e valutazione del rischio. Simbologia degli alberi genealogici, regola del prodotto e  della somma.

Le malattie genetiche: modalità di trasmissione classica – trasmissione autosomica recessiva ed esempi (fibrosi cistica) – trasmissione autosomica dominante ed esempi (acondroplasia) – trasmissione X-linked ed esempi (distrofia muscolare di Duchenne). Eccezioni all'ereditarietà mendeliana: concetti di eterogeneità clinica e di eterogeneità genetica. Malattie da espansione di triplette ed esempi: malattia di Huntington – concetti di anticipazione, premutazione, tossicità; X-fragile – ruolo della metilazione ed inattivazione dell'X. Modalità non canoniche di trasmissione. Esempi e concetti di imprinting, disomia uniparentale ed epigenetica (Angelman e Prader-Willy) – Ereditarietà mitocondriale: matrilinearità, poliplasmia (eteroplasmia ed omoplasmia), effetto soglia – Concetti di penetranza ed espressività variabile con esempi.

Patologia cromosomica: aberrazioni strutturali e numeriche dei cromosomi con esempi clinici. Trisomie e monosomie degli autosomi e dei cromosomi sessuali. Traslocazioni bilanciate e non: outcome riproduttivo dei portatori di traslocazione bilanciata. Traslocazioni robertsoniane: meccanismi e problematiche riproduttive. Tecniche di citogenetica classica e molecolare. La FISH e sue applicazioni: diverse tipologie di ibridizzazione a fluorescenza in situ. Tecniche di ibridizzazione genomica comparativa (CGH), aspetti tecnici e sue applicazioni in diagnostica.

Malattie multifattoriali, calcolo del rischio empirico. Il ruolo dei polimorfismi. Studi su coorti di gemelli (concordanza e discordanza).

Studi di associazione: i marcatori genetici polimorfici. Analisi di linkage, calcolo del LOD score. Frazione dei ricombinanti e meiosi informative. Approcci di ricerca del gene malattia. 

Cenni di tecniche di analisi del DNA e di screening mutazionale: PCR, Real-Time PCR. L'analisi post-PCR: restrizione, sequenziamento Sanger, southern e northern blot. Sequenziamento massivo: pirosequenziamento con 454, metodi, preparazione della library, interpretazione dei dati e caveat; Ion Torrent, principi della tecnologia, vantaggi e svantaggi. Tecniche di exome sequencing. MLPA. Analisi dei microsatelliti. Utilizzo dei database genetici e non: NCBI, Pubmed, Gene, OMIM, dbSNP. Tools per la predizione di patogenicità delle varianti proteiche: polyphen2 and mutpred. Tools per il disegno e la validazione dei primer: primer3. Ensembl e tools correlati. 

Testi/Bibliografia

Thompson & Thompson - Genetica in Medicina. Idelson-Gnocchi editore.
Tobias, Connor, Ferguson-Smith - Fondamenti di Genetica Medica. Pearson ed.

Metodi didattici

Lezioni frontali con presentazioni da PC (powerpoint). Esercizi in aula.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame scritto con domande a risposte multiple ed esercizi.

Strumenti a supporto della didattica

Agli studenti verranno fornite le presentazioni proiettate durante le lezioni in formato elettronico.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Giuseppe Gasparre