GENETICA MEDICA, TECNICHE DI CITOGENETICA E METODICHE DIAGNOSTICHE DI PATOLOGIA CLINICA
Anno accademico 2021/2022 - 2° anno- GENETICA MEDICA: Marco Fichera
- TECNICHE DI CITOGENETICA: Marco Fichera
- METODICHE DIAGNOSTICHE DI PATOLOGIA CLINICA: Paolo Fabrizio Fagone
SSD
- MED/03 - Genetica medica
- MED/46 - Scienze tecniche di Medicina di laboratorio
Semestre: 1°
ENGLISH VERSION
Obiettivi formativi
- GENETICA MEDICA
Alla fine del corso gli studenti devono essere in grado di:
Descrive i tipi di variazioni geniche del genoma umano e spiegare il loro ruolo nello stato patologico e nella diversità fenotipica. Effettuare l’analisi del pedigree e comprendere I principi dell’ereditarietà, per calcolare il rischio genetico in una varietà di malattie genetiche e modi di trasmissione diversi. Incorporare le nozioni di genetica di popolazione per il calcolo del rischio genetico basato sulla frequenza allelica nella popolazione. Conoscere i meccanismi non mendeliani quali penetranza ridotta ed espressività variabile, disomia uniparentale, mosaicismi, imprinting e malattie da espansione da triplette Comprendere le basi molecolari della genetica dello sviluppo e di quella del cancro. Conoscere i principi della consulenza genetica e quelli della farmacogenetica.
- TECNICHE DI CITOGENETICA
Gli obiettivi principali del corso sono la conoscenza della struttura del genoma umano, i meccanismi principali che ne possono compromettere l'integrità e le tecniche di citogenetica classica e molecolare e di sequenziamento massivo parallelo utilizzate per l'individuazione delle anomalie strutturali nell'ambito della diagnosi genetica pre e post natale.
- METODICHE DIAGNOSTICHE DI PATOLOGIA CLINICA
Gli obiettivi formativi specifici del Modulo di Metodiche diagnostiche di Patologia Clinica sono quelli di consentire allo studente l’acquisizione delle nozioni fondamentali per la valutazione critica e l’interpretazione dei risultati delle principali tecniche diagnostiche di laboratorio.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
- GENETICA MEDICA
Lezioni frontali.
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
- TECNICHE DI CITOGENETICA
Lezioni frontali.
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
- METODICHE DIAGNOSTICHE DI PATOLOGIA CLINICA
Lezioni frontali/online
Prerequisiti richiesti
- GENETICA MEDICA
fondamenti di biologia e genetica
- TECNICHE DI CITOGENETICA
Conoscenza di base di biologia cellulare e di genetica
- METODICHE DIAGNOSTICHE DI PATOLOGIA CLINICA
Nessuno
Frequenza lezioni
- GENETICA MEDICA
obbligatoria
- TECNICHE DI CITOGENETICA
Obbligatoria almeno per il 70% delle lezioni
- METODICHE DIAGNOSTICHE DI PATOLOGIA CLINICA
Obbligatorio al 70%
Contenuti del corso
- GENETICA MEDICA
- Variazione genetiche, genomiche e loro cause
- Concetto di polimorfismo e mutazione e loro significato evoluzionistico
- Classificazione funzionale delle mutazioni
- Mutazioni costituzionali e somatiche
- Modalità di trasmissione delle malattie genetiche mendeliane e legate al sesso
- Concetto di allele recessivo, dominante e legato ai cromosomi sessuali
- Ereditarietà pseudodominante e digenica
- Penetranza ed espressività
- Mosaicismo
- Imprinting genomico
- Malattie da ripetizioni di triplette e anticipazione
- Altri tipi di ereditarietà
- Ereditarietà mitocondriale
- Ereditarietà poligenica e multifattoriale
- Modelli di malattie multifattoriali
- Genetica delle malattie complesse
- Genetica di popolazione
- Equilibrio di Hardy-Weinberg e sue deviazioni
- Effetto fondatore e deriva genetica
- Le basi cromosomiche delle malattie genetiche
- Anomalie del numero di cromosomi e non disgiunzione meiotica
- Sindrome di Turner, Sindrome di Down, Sindrome di Edwards, Sindrome di Patau
- Anomalie di struttura
- Traslocazioni, inversioni, delezioni duplicazioni
- Plasticità del genoma umano: le copy number variants
- Meccanismi di formazione delle copy number variants
- Disomia Uniparentale
- Trisomic e monosomic rescue
- Tecniche di analisi dell’assetto cromosomico
- Cariotipo
- FISH
- Array-CGH e SNP-array
- Anomalie del numero di cromosomi e non disgiunzione meiotica
- Genetica dello sviluppo
- Anomalie delle vie del segnale FGF, SSH, Wnt e TGF-β
- Fattori trascrizionali
- Genetica del cancro
- Geni Oncosoppressori
- Oncogeni
- Cancro ereditario
- La consulenza genetica
- Definizioni e principi
- Rischio di ricorrenza, metodo bayesiano
- Nuove tecniche di genetica molecolare
- Il sequenziamento massivo parallo e l'uso in diagnosi genetica
- Variazione genetiche, genomiche e loro cause
- TECNICHE DI CITOGENETICA
• Composizione del DNA
•Struttura a doppia elica
• Definizione di cromosomi e loro struttura
• Morfologia dei cromosomi
• Citogenetica classica e tecniche di bandeggio
• Cariotipo e sue indicazioni diagnostiche
• FISH
• Array-CGH e meccanismi patogenetici delle CNV
• Analisi statistica del segnale array
• SNP-array
• Metodi di conferma molecolari degli sbilanciamenti (MLPA, RealTime-PCR)
• La next generation sequencing
• La whole genome sequencing per l'identificazione di varianti strutturali genomiche
- METODICHE DIAGNOSTICHE DI PATOLOGIA CLINICA
Anticorpi policlonali e monoclonali. Tecniche di produzione: Ibridomi e Phage Display
ELISA
Citofluorimetria: principi e applicazioni
Elettroforesi e Western Blot
PCR: principi e tecniche
DNA/RNA Sequencing
Esempi di applicazioni clinica delle tecniche di laboratorio
Testi di riferimento
- GENETICA MEDICA
Genetica Umana e Medica (Neri, Genuardi), seconda edizione, Elsevier
Medical Genetics (Jorde, Carey, Bamshad) fifth edition, Elsevier
- TECNICHE DI CITOGENETICA
1.Testo Atlante di Citogenetica Umana (Ventruto, Sacco, Lonardo)
2. Computational exome e genome analysis CRC press 2018
3. Dispense del docente
- METODICHE DIAGNOSTICHE DI PATOLOGIA CLINICA
Abbas, Lichtman, Pillai. Immunologia cellulare e molecolare. Edra; 9° edizione 2018
Mauro Maccarrone. Metodologie Biochimiche e Biomolecolari. Zanichelli. 2019
Programmazione del corso
GENETICA MEDICA | |||
Argomenti | Riferimenti testi | ||
---|---|---|---|
1 | Variazioni genetiche, genomiche e loro cause | Slides fornite dal docente / Neri Genuardi capitolo 9 | |
2 | Modalità di trasmissione delle malattie genetiche mendeliane e legate al sesso | Slides fornite dal docente / Neri Genuardi capitolo 6 | |
3 | Le basi cromosomiche delle malattie genetiche | Slides fornite dal docente /Neri Genuardi capitolo 15,16,17 | |
4 | Test genetici | Slides fornite dal docente /Neri Genuardi capitolo 4,5 | |
TECNICHE DI CITOGENETICA | |||
Argomenti | Riferimenti testi | ||
1 | Composizione del DNA • Struttura a doppia elica | pag 2-6 dispense lezione 1 | |
2 | Geni e flusso dell’informazione genica • Mutazioni del DNA e loro significato evolutivo | pagg. 6-9 dispense lezione 1 | |
3 | Definizione di cromosomi e loro struttura • Morfologia dei cromosomi | pagg 10-16 dispense lezione 1 | |
4 | Meiosi e mitosi | pagg 1-13 dispense lezione 2 | |
5 | Citogenetica classica e tecniche di bandeggio | pagg 14-25 dispense lezione 2 | |
6 | Segregazione meiotica e eventi di non disgiunzione | pagg 26-31 dispense lezione 2 | |
7 | Cariotipo e sue indicazioni diagnostiche | pagg 35-40 dispense lezione 2 | |
8 | Imprinting e disomia uniparentale | pagg 1-12 dispense lezione 3 | |
9 | La struttura fine del genoma umano e suoi polimorfismi | pagg 12-16 dispense lezione 3 | |
10 | Low-copy repeats e meccanismi di formazione delle CNV, sindromi genomiche ricorrenti | pagg 16-18 dispense lezione 3 | |
11 | Array-CGH e meccanismo patogenetici delle CNV | pagg 18-20 dispense lezione 3 | |
12 | Analisi statistica del segnale array | pagg 1-11 dispense lezione 4 | |
13 | SNP-array | pagg 12-22 dispense lezione 4 | |
14 | Array: criteri di refertazione e Metodi di conferma molecolari degli sbilanciamenti (MLPA, RealTime-PCR) | pagg 1-21 dispense lezione 5 | |
METODICHE DIAGNOSTICHE DI PATOLOGIA CLINICA | |||
Argomenti | Riferimenti testi | ||
1 | Anticorpi monoclonali | Mauro Maccarrone. Metodologie Biochimiche e Biomolecolari. Zanichelli. 2019; Abbas, Lichtaman, Pillai. Immunologia cellulare e molecolare. Edra; 9° edizione 2018 | |
2 | ELISA | Mauro Maccarrone. Metodologie Biochimiche e Biomolecolari. Zanichelli. 2019 | |
3 | Electrophoresis and Western blot | Mauro Maccarrone. Metodologie Biochimiche e Biomolecolari. Zanichelli. 2019 | |
4 | Biologica molecolare (PCR, microarray, sequencing) | Mauro Maccarrone. Metodologie Biochimiche e Biomolecolari. Zanichelli. 2019 |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
- GENETICA MEDICA
colloquio orale.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
- TECNICHE DI CITOGENETICA
colloquio orale.
Nella valutazione saranno esaminate la pertinenza delle risposte rispetto alle domande formulate, la ricchezza e congruità dei contenuti e la capacità di collegamento dello studente con altri temi oggetto del programma. Sarà inoltre presa in considerazione , la proprietà di linguaggio e la capacità espressiva complessiva dello studente.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
- METODICHE DIAGNOSTICHE DI PATOLOGIA CLINICA
Esame orale sugli argomenti trattati a lezione
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
- GENETICA MEDICA
- Concetti di penetranza incompleta e espressivià variabile
- mutazioni gain-of-function, loss of function e dominanti negative
- Sindrome ATRX
- Retinoblastoma
- disomia uniparentale
- Imprinting
-Rischio di ricorrenza
-Malattie multifattoriali
-Mutazioni dinamiche
-X-inattivazione
- TECNICHE DI CITOGENETICA
Metodi d'indagine whole genome e locus specifici
Possibili conseguenze delle traslocazioni bilanciate.
Campo di applicazione della citogenetica classica e di quella molecolare
- dal numero di sonde fissate sul vetrino
- dalla quantità di DNA disponibile
- dal numero di fluorocromi usati nel protocollo
- dal DNA di riferimento
Quale delle seguenti conseguenze è ordinariamente associata alle traslocazioni bilanciate?
- ritardo mentale nel portatore
- ritardo di crescita nel portatore
- aumentato rischio di aborto spontaneo
- aumentato rischio di sviluppare tumori per i figli del portatore
- METODICHE DIAGNOSTICHE DI PATOLOGIA CLINICA
-Sandwich ELISA
-Elettroforesi in condizioni native e denaturanti
-Pirosequenziamento