66930 - ARCHEOGENETICA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente ha competenze tecnico-scientifiche di base e applicative concernenti l'impiego delle tecnologie biomolecolari allo studio e alla conservazione di materiali biologici provenienti da contesti archeologici, in particolare per quanto riguarda l'analisi del DNA estratto da resti umani, animali e vegetali, finalizzato alla loro caratterizzazione e identificazione genetica e alle connesse problematiche scientifiche.

Contenuti

Principi generali di biologia cellulare. Livelli organizzativi delle cellule: procarioti ed eucarioti. Nozioni fondamentali di sistematica e filogenesi degli esseri viventi. Il genoma. L'ereditarietà dei caratteri biologici. Il DNA: struttura e funzione. Il codice genetico. I meccanismi di replicazione, trascrizione e traduzione del DNA. La sintesi proteica. La  mutazione e la ricombinazione genica. DNA nucleare e mitocondriale.

La variabilità del genoma umano: i polimorfismi genetici. Metodi di studio della variabilità del genoma umano: marcatori genetici del genoma mitocondriale e nucleare. Cenni di genetica di popolazione ed evoluzionistica.

Il DNA antico, i primi studi, la conservazione dei reperti, la contaminazione e la degradazione, i metodi di pre-estrazione (analisi termogravimetrica e racemizzazione degli amminoacidi). Il campionamento sullo scavo. Il recupero, la scelta e la repertazione di campioni idonei.

Metodologie di laboratorio: l'estrazione del DNA, elettroforesi orizzontale, PCR Real Time e PCR competitiva, amplificazione del DNA, sequenziamento ed elettroforesi capillare. Le nuove frontiere di analisi: il pirosequenziamento.

Applicazioni: studio dell'origine e della diffusione dell'uomo moderno e dell'uomo di Neandertal, il popolamento dell'Europa, determinazione del sesso, identificazione personale, determinazione delle relazioni familiari, identificazione di specie animali e vegetali, analisi dei rapporti filogenetici e della continuità genetica, identificazione di specifiche patologie infettive o ereditarie.

Il corso prevede esercitazioni pratiche in laboratorio dove gli studenti potranno eseguire alcune tecniche di laboratorio quali l'estrazione e l'amplificazione di DNA da campioni biologici (mucosa buccale, campioni vegetali, reperti bioarcheologici).

Testi/Bibliografia

Caramelli D. - Antropologia molecolare: manuale di base. Firenze University Press, 2009. Rollo F.: Il DNA nello studio dei resti umani  antichi. Medical Books, 1999.
Caramelli D., Lari M. - DNA antico: Metodi di analisi e applicazioni. Pontecorboli, 2004. Jones M. - Cacciatori di molecole. L'archeologia alla ricerca del DNA antico. Carocci, 2005.

Martin J. - Cacciatori di molecole. L'archeologia alla ricerca del DNA antico. Carocci, 2005

Metodi didattici

Il corso si basa su lezioni frontali inerenti gli argomenti del programma. Inoltre prevede esercitazioni pratiche svolte in laboratorio, concernenti l'applicazione delle tecniche di biologia molecolare nonché l'analisi e l'interpretazione dei dati anche mediante l'impiego di supporti informatici.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento consiste in un esame orale concernente tutto il programma svolto. Lo studente deve dare prova di aver acquisito le conoscenze scientifiche sui vari argomenti e di essersi impadronito appieno degli strumenti tecnici e metodologici, sia sul piano teorico che applicativo, della ricerca archeogenetica.

Strumenti a supporto della didattica

Per lo svolgimento delle lezioni frontali si farà uso, oltre che dei supporti tradizionali, di proiezioni di diapositive e da computer. Per le esercitazioni di laboratorio saranno impiegati materiali e strumentazioni all'uopo predisposti. 

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Giorgio Gruppioni