GENETICA MEDICA, TECNICHE DI CITOGENETICA E METODICHE DIAGNOSTICHE DI PATOLOGIA CLINICA

Anno accademico 2021/2022 - 2° anno
Docenti Crediti: 6
SSD
  • MED/03 - Genetica medica
  • MED/46 - Scienze tecniche di Medicina di laboratorio
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 108 di studio individuale, 42 di lezione frontale
Semestre:
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
    1. Variazione genetiche, genomiche e loro cause
      1. Concetto di polimorfismo e mutazione e loro significato evoluzionistico
      2. Classificazione funzionale delle mutazioni
      3. Mutazioni costituzionali e somatiche

    1. Modalità di trasmissione delle malattie genetiche mendeliane e legate al sesso
      1. Concetto di allele recessivo, dominante e legato ai cromosomi sessuali
      2. Ereditarietà pseudodominante e digenica
      3. Penetranza ed espressività
      4. Mosaicismo
      5. Imprinting genomico
      6. Malattie da ripetizioni di triplette e anticipazione

    1. Altri tipi di ereditarietà
      1. Ereditarietà mitocondriale
      2. Ereditarietà poligenica e multifattoriale
      3. Modelli di malattie multifattoriali
      4. Genetica delle malattie complesse

    1. Genetica di popolazione
      1. Equilibrio di Hardy-Weinberg e sue deviazioni
      2. Effetto fondatore e deriva genetica

    1. Le basi cromosomiche delle malattie genetiche
      1. Anomalie del numero di cromosomi e non disgiunzione meiotica
        1. Sindrome di Turner, Sindrome di Down, Sindrome di Edwards, Sindrome di Patau
      2. Anomalie di struttura
        1. Traslocazioni, inversioni, delezioni duplicazioni
        2. Plasticità del genoma umano: le copy number variants
        3. Meccanismi di formazione delle copy number variants
      3. Disomia Uniparentale
        1. Trisomic e monosomic rescue
      4. Tecniche di analisi dell’assetto cromosomico
        1. Cariotipo
        2. FISH
        3. Array-CGH e SNP-array

    1. Genetica dello sviluppo
      1. Anomalie delle vie del segnale FGF, SSH, Wnt e TGF-β
      2. Fattori trascrizionali

    1. Genetica del cancro
      1. Geni Oncosoppressori
      2. Oncogeni
      3. Cancro ereditario

     

    1. La consulenza genetica
      1. Definizioni e principi
      2. Rischio di ricorrenza, metodo bayesiano

    1. Nuove tecniche di genetica molecolare
      1. Il sequenziamento massivo parallo e l'uso in diagnosi genetica

     

  • 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
 ArgomentiRiferimenti testi
1Variazioni genetiche, genomiche e loro causeSlides fornite dal docente / Neri Genuardi capitolo 9  
2Modalità di trasmissione delle malattie genetiche mendeliane e legate al sessoSlides fornite dal docente / Neri Genuardi capitolo 6  
3Le basi cromosomiche delle malattie geneticheSlides fornite dal docente /Neri Genuardi capitolo 15,16,17  
4Test geneticiSlides fornite dal docente /Neri Genuardi capitolo 4,5  
TECNICHE DI CITOGENETICA
 ArgomentiRiferimenti testi
1Composizione del DNA • Struttura a doppia elicapag 2-6 dispense lezione 1 
2Geni e flusso dell’informazione genica • Mutazioni del DNA e loro significato evolutivopagg. 6-9 dispense lezione 1 
3Definizione di cromosomi e loro struttura • Morfologia dei cromosomipagg 10-16 dispense lezione 1 
4Meiosi e mitosipagg 1-13 dispense lezione 2 
5Citogenetica classica e tecniche di bandeggiopagg 14-25 dispense lezione 2 
6Segregazione meiotica e eventi di non disgiunzionepagg 26-31 dispense lezione 2 
7Cariotipo e sue indicazioni diagnostichepagg 35-40 dispense lezione 2 
8Imprinting e disomia uniparentalepagg 1-12 dispense lezione 3 
9La struttura fine del genoma umano e suoi polimorfismipagg 12-16 dispense lezione 3 
10Low-copy repeats e meccanismi di formazione delle CNV, sindromi genomiche ricorrentipagg 16-18 dispense lezione 3 
11Array-CGH e meccanismo patogenetici delle CNVpagg 18-20 dispense lezione 3 
12Analisi statistica del segnale array pagg 1-11 dispense lezione 4 
13SNP-arraypagg 12-22 dispense lezione 4 
14Array: criteri di refertazione e Metodi di conferma molecolari degli sbilanciamenti (MLPA, RealTime-PCR)pagg 1-21 dispense lezione 5 
METODICHE DIAGNOSTICHE DI PATOLOGIA CLINICA
 ArgomentiRiferimenti testi
1Anticorpi monoclonaliMauro Maccarrone. Metodologie Biochimiche e Biomolecolari. Zanichelli. 2019; Abbas, Lichtaman, Pillai. Immunologia cellulare e molecolare. Edra; 9° edizione 2018 
2ELISAMauro Maccarrone. Metodologie Biochimiche e Biomolecolari. Zanichelli. 2019 
3Electrophoresis and Western blotMauro Maccarrone. Metodologie Biochimiche e Biomolecolari. Zanichelli. 2019 
4Biologica 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

     

     

     

     

    1. dal numero di sonde fissate sul vetrino
    2. dalla quantità di DNA disponibile
    3. dal numero di fluorocromi usati nel protocollo
    4. dal DNA di riferimento

       

    Quale delle seguenti conseguenze è ordinariamente associata alle traslocazioni bilanciate?

     

     

    1. ritardo mentale nel portatore
    2. ritardo di crescita nel portatore
    3. aumentato rischio di aborto spontaneo
    4. aumentato rischio di sviluppare tumori per i figli del portatore
  • METODICHE DIAGNOSTICHE DI PATOLOGIA CLINICA

    -Sandwich ELISA

    -Elettroforesi in condizioni native e denaturanti

    -Pirosequenziamento