Biodiversità ed evoluzione

Introduzione:
L'evoluzione come origine della biodiversità genetica e di specie.
Richiamo dei concetti di specie e dei processi di speciazione.
La teoria di Darwin e successive interpretazioni.

Evoluzione molecolare:
Casi di studio di analisi filogenetiche su basi molecolari: potenzialità e limiti degli studi di evoluzione molecolare
Meccanismi alla base dell'evoluzione molecolare.
Analisi del protocollo generale per le ricostruzioni filogenetiche su basi molecolari: scelta dei marcatori molecolari, multiallineamento di sequenze omologhe, ricostruzione dell'albero evolutivo.
Gli alberi filogenetici: definizione, tipi, alberi consensus, analisi di bootstrap e interpretazione della affidabilità delle ricostruzioni filogenetiche.
Scelta dei marcatori filogenetici molecolari: differenze di segnale filogenetico e potere risolutivo tra sequenze proteiche e nucleotidiche, e tra geni nucleari e di organelli. Geni ortologhi e paraloghi
L'orologio molecolare.
Fenomeni di "long branch attraction"
Modelli di evoluzione molecolare (Kimura, Jukes e Cantor, Felsestein, GTR). Eterogeneità tra i siti della velocità di evoluzione. Metodi di evoluzione molecolare basati sullo stato dei caratteri e sulle matrici delle distanze (Massima Parsimonia, UPGMA, Neighbour Joining, Maximum Likelihood, inferenze Bayesiane).

Biodiversità:
Lo stato della biodiversità
Estinzioni ed introduzioni
Studio delle relazioni evolutive di alcuni gruppi animali, sia a livello di genere/specie che di gruppi tassonomici superiori
Le specie criptiche
Il "DNA barcoding" per lo studio della biodiversità: definizione, uso di differenti marcatori molecolari nei diversi taxa, peculiarità, applicazioni e limiti.