72709 - APPLICAZIONI DI GENOMICA AVANZATA NELLE PRODUZIONI ANIMALI

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo studente conosce le tecnologie high-throughput per identificare i geni che controllano i caratteri produttivi e riproduttivi degli animali in produzione zootecnica. Lo studente comprende le metodologie di genomica strutturale e funzionale per l'analisi del genoma ai fini di migliorare l'efficienza della selezione. Lo studente conosce le principali risorse bioinformatiche utilizzate nell'ambito del miglioramento genetico animale.

Contenuti

Il corso è articolato nei seguenti punti:

Fenomica: Tecnologie disponibili per l’acquisizione dei dati in stalla; precision livestock farming e uso della sensoristica; gestione, elaborazione ed interpretazione dei big data. Lo studente saprà descrivere le tecnologie ad oggi disponibili per il monitoraggio degli animali in produzione zootecnica e riconosce i fenotipi chiave per il raggiungimento degli obbiettivi di selezione entro i vari comparti produttivi.

Mappatura dei genomi: disequilibrio da linkage e pleiotropia; correlazione genetica fra fenotipi; marcatori e siti genomici di interesse per l'ambito zootecnico. Lo studente saprà calcolare la distanza di mappa tra due loci, distinguere le mappe fisiche dalle mappe genetiche e descrivere le diverse tipologie di marcatori utili nell’ambito del miglioramento genetico moderno.

Sequenziamento dei genomi: pannelli SNP chip per la valutazione genomica degli animali; Next Generation Sequencing; rischio poligenico per i caratteri qualitativi. Lo studente conoscerà le diverse tecniche attualmente in uso per il sequenziamento di porzioni di DNA o di interi genomi e saprà individuare geni/regioni codificanti all'interno dei genomi di riferimento.

 

Associazione fenotipo-genotipo: approccio del gene candidato e studi di associazione di tipo genome-wide. Lo studente conoscerà gli approcci utili a stimare l’associazione di marcatori genetici con caratteri quantitativi produttivi e fenotipi patogenici di interesse zootecnico.

Somiglianza tra individui: matrici di parentela e consanguineità. Lo studente conoscerà le modalità per stimare il grado di somiglianza genetica e genomica tra soggetti appartenenti a popolazioni sottoposte a programmi di miglioramento e le diverse matrici di parentela utilizzate per la stima del valore riproduttivo.

Il miglioramento genetico: metodi di stima del valore riproduttivo (breeding value) degli animali; obiettivi; la risposta alla selezione. Lo studente conoscerà la stima delle componenti della varianza e le modalità con cui è possibile stimare il valore riproduttivo di un candidato alla riproduzione. Conoscerà le modalità di valutazione un programma di miglioramento genetico.

Altre applicazioni della genomica animale: la genomica per lo studio della biodiversità zootecnica, della depressione da inbreeding e delle run of homozigosity. Lo studente apprenderà le modalità con cui la genomica può essere utilizzata ai fini della gestione di popolazioni confinate al fine di ridurne la consanguineità e di popolazioni sotto spinta selettiva.

Attività pratiche (esercitazione in aula al pc): introduzione alla bioinformatica per la gestione dei big data e per l’analisi dei dati genomici e fenotipici. Lo studente apprenderà le procedure di base per l’ispezione ed il controllo qualitativo dei dati derivanti da genotipizzazione. Lo studente è tenuto a produrre un report di applicazione dei dati genomici da esporre in aula in gruppi al termine delle lezioni del modulo 1. A queste attività si aggiunge una uscita didattica presso un laboratorio di genetica umana.

Testi/Bibliografia

Appunti e slide delle lezioni, articoli scientifici forniti durante il corso.

Per approfondimenti degli argomenti del corso si possono consultare i testi:

Genetica animale - applicazioni zootecniche e veterinaria. Giulio Pagnacco, casa editrice Ambrosiana.

Genomi 4. T.A. Brown, casa editrice EdiSES.

Il materiale presentato durante le lezioni sarà messo a disposizione dello studente sul portale VIRTUALE di Ateneo (https://virtuale.unibo.it/ ), previo accesso con password fornita dal docente e disponibile su richiesta.

Metodi didattici

Lezioni frontali, seminari e attività pratiche individuali/a gruppi.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica avviene tramite test scritto su portale EOL con quiz a risposta multipla e domande aperte previa iscrizione su AlmaEsami. I quiz a risposta multipla sono 10 con punteggio pari a +1 se la risposta fornita è esatta e pari a 0 se sbagliata o assente. Le domande aperte hanno punteggio di +2 se esatta, 0 se sbagliata o assente. A questo poi vanno ad aggiungersi i punti bonus ottenuti tramite le esposizioni degli elaborati relativi a casi studio in merito alla fenomica.

Il tempo a disposizione dello studente per la prova scritta è di 90 minuti. Durante la prova non è ammesso l'uso di alcun tipo di materiale di supporto quale: libri di testo, appunti, supporti informatici.

Il punteggio massimo ottenibile fornendo tutte risposte esatte e complete è quindi pari a 30 e Lode. La prova si intende superata con un punteggio minimo di 18/30.

Strumenti a supporto della didattica

Le lezioni vengono erogate con il supporto di sistemi audiovisivi, con presentazioni PowerPoint, videoproiettore e piattaforma Teams.

Studentesse e studenti con DSA o disabilità temporanee o permanenti: si raccomanda di contattare per tempo l’ufficio di Ateneo responsabile: sarà sua cura proporre eventuali adattamenti, che dovranno comunque essere sottoposti, con un anticipo di almeno 15 giorni, all’approvazione del/della docente, che ne valuterà l'opportunità anche in relazione agli obiettivi formativi dell'insegnamento

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Angela Costa