Omics
A.A. 2023/2024
Obiettivi formativi
Il corso intende fornire le principali informazioni inerenti la genomica e gli approcci di proteomica avanzata applicati allo studio quali/quantitativo di proteine e peptidi in cellule e tessuti di diversa origine. In particolare
il modulo di Introduzione alla genomica vuole presentare allo studente i principali concetti che attengono l'organizzazione del genoma.
Si deve infatti ritenere imprescindibile, per un laureato magistrale in Biotecnologie Veterinarie, una conoscenza di base sulla dimensione del genoma, la sua organizzazione in cromosomi, il significato di linkage e di Linkage Disequilibrium. Accanto a queste conoscenze dottrinali, con il necessario corredo in modellizzazione statistica, vengono presentate concrete applicazioni in ambito zootecnico e veterinario, quali l'uso di bead chip a DNA per la valutazione genomica nei bovini oppure per l'accertamento di paternità oppure per concetti di genomica di popolazione (statistiche F).
Il modulo di Proteomica fornisce le informazioni essenziali sulle principali tecniche per lo studio dell'intero proteoma di una cellula o tessuto, per la sua caratterizzazione sia qualitativa che quantitativa e per l'analisi delle possibili variazioni in risposta ad uno stimolo. Sarà illustrato l'ampio spettro di possibili applicazioni di questo approccio partendo dalla discussione di dati sperimentali pubblicati.
il modulo di Introduzione alla genomica vuole presentare allo studente i principali concetti che attengono l'organizzazione del genoma.
Si deve infatti ritenere imprescindibile, per un laureato magistrale in Biotecnologie Veterinarie, una conoscenza di base sulla dimensione del genoma, la sua organizzazione in cromosomi, il significato di linkage e di Linkage Disequilibrium. Accanto a queste conoscenze dottrinali, con il necessario corredo in modellizzazione statistica, vengono presentate concrete applicazioni in ambito zootecnico e veterinario, quali l'uso di bead chip a DNA per la valutazione genomica nei bovini oppure per l'accertamento di paternità oppure per concetti di genomica di popolazione (statistiche F).
Il modulo di Proteomica fornisce le informazioni essenziali sulle principali tecniche per lo studio dell'intero proteoma di una cellula o tessuto, per la sua caratterizzazione sia qualitativa che quantitativa e per l'analisi delle possibili variazioni in risposta ad uno stimolo. Sarà illustrato l'ampio spettro di possibili applicazioni di questo approccio partendo dalla discussione di dati sperimentali pubblicati.
Risultati apprendimento attesi
Per quanto riguarda il modulo di genomica, alla fine del corso lo studente conoscerà la dimensione del genoma, la sua organizzazione in cromosomi, il significato di linkage e di Linkage Disequilibrium, l'uso di bead chip a DNA per la valutazione genomica nei bovini oppure per l'accertamento di paternità nonchè concetti di genomica di popolazione (statistiche F).
Per quanto concerne la proteomica, lo studente conoscerà i principi e le applicazioni delle principali metodologie proteomiche tra cui; elettroforesi bidimensionale, spettromestria di massa, analisi di massa alla prima e alla seconda, spettrometria di massa quantitativa, sequenza ammino-terminale, amminoacido analisi e studio di complessi. Circa la capacità di fare: saprà fare e interpretare uno spettro di masas MALDI, una sequenza amminoterminale e un'alelttroforesi 2D. Saprà inoltre leggere e discutere articoli scientifici inerenti la proteomica
Per quanto concerne la proteomica, lo studente conoscerà i principi e le applicazioni delle principali metodologie proteomiche tra cui; elettroforesi bidimensionale, spettromestria di massa, analisi di massa alla prima e alla seconda, spettrometria di massa quantitativa, sequenza ammino-terminale, amminoacido analisi e studio di complessi. Circa la capacità di fare: saprà fare e interpretare uno spettro di masas MALDI, una sequenza amminoterminale e un'alelttroforesi 2D. Saprà inoltre leggere e discutere articoli scientifici inerenti la proteomica
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Lezioni frontali: in fase emergenziale saranno sostituite da lezioni da remoto su piattaforma TEAMS in modalità sincrona e asincrona
Esercitazioni in laboratorio informatico:in fase emergenziale saranno sostituite da lezioni da remoto su piattaforma TEAMS in modalità sincrona e da video tutorials
Esercitazioni in laboratorio (wet lab): saranno sostituite con video, tutorials, seminari e case studies su piattaforma TEAMS in modalità sincrona
Esami: in fase emergenziale saranno scritti su piattaforma Zoom o TEAMS
Esercitazioni in laboratorio informatico:in fase emergenziale saranno sostituite da lezioni da remoto su piattaforma TEAMS in modalità sincrona e da video tutorials
Esercitazioni in laboratorio (wet lab): saranno sostituite con video, tutorials, seminari e case studies su piattaforma TEAMS in modalità sincrona
Esami: in fase emergenziale saranno scritti su piattaforma Zoom o TEAMS
Programma
PROTEOMICA
Identificazione di proteine ed analisi
Elettroforesi analitica e preparativa su gradienti di pH immobilizzati
Metodi di colorazione
Mappe proteiche ed analisi di sequenza di proteine separate su gel
Sequenza di proteine e peptidi in soluzione
Amminoacido analisi di proteine e peptidi
Spettrometria di massa in proteomica
Analisi quantitative mediante spettrometria di massa
Studi di modificazioni post-traduzionali mediante spettrometria di massa
Caratterizzazione di complessi proteici
Proteomica comparata
Identificazione di biomarkers ed antigeni, controllo degli alimenti
Identificazione di microorganismi mediante spettrometria di massa
Esercitazioni
2D elettroforesi
Spettrometria di massa MALDI
Sequenza amminoterminale
INTRODUZIONE ALLA GENOMICA
1. Genoma struttura e dimensione, differenze tra genomi, mutazioni, SNP, mutazioni causative, anonime sinonime, locus e allelia, frequenze alleliche.
2. HWE e test statistico, chi quadro, omozigosi ed eterozigosi, variazione delle frequenze alleliche per effetto della deriva genetica, distribuzione binomiale.
3. Variazione delle frequenze genotipiche per effetto dell'aumento di consanguineità, riduzione dell'eterozigosi, significato e calcolo della parentela e della consanguineità.
4. Perdita di eterozigosi, entro e tra popolazioni, distanze genetiche e statistiche F.
5. Uso di dati genomici per l'accertamento di paternità e per l'attribuzione di un prodotto (autenticità).
6. Relazione genotipo e fenotipo, effetti semplici e di dominanza, varianze ed ereditabilità dei caratteri, effetto di sostituzione genica.
7. Linkage tra due loci, disequilibrio da linkage, fase, aplotipo, frequenza di ricombinazione, correlazione tra due loci, il concetto di firme della selezione, regioni genomiche conservate.
8. Bead-chip, analisi in LD, MD e HD, associazione tra marcatori anonimi e loci di significato economico, stima dell'effetto di sostituzione genica di precise regioni genomiche, analogia col modello infinitesimale
9. Indice genomico, popolazione di training, impatto sulle popolazioni animali, riduzione dell'intervallo di generazione, uno sguardo al futuro.
Identificazione di proteine ed analisi
Elettroforesi analitica e preparativa su gradienti di pH immobilizzati
Metodi di colorazione
Mappe proteiche ed analisi di sequenza di proteine separate su gel
Sequenza di proteine e peptidi in soluzione
Amminoacido analisi di proteine e peptidi
Spettrometria di massa in proteomica
Analisi quantitative mediante spettrometria di massa
Studi di modificazioni post-traduzionali mediante spettrometria di massa
Caratterizzazione di complessi proteici
Proteomica comparata
Identificazione di biomarkers ed antigeni, controllo degli alimenti
Identificazione di microorganismi mediante spettrometria di massa
Esercitazioni
2D elettroforesi
Spettrometria di massa MALDI
Sequenza amminoterminale
INTRODUZIONE ALLA GENOMICA
1. Genoma struttura e dimensione, differenze tra genomi, mutazioni, SNP, mutazioni causative, anonime sinonime, locus e allelia, frequenze alleliche.
2. HWE e test statistico, chi quadro, omozigosi ed eterozigosi, variazione delle frequenze alleliche per effetto della deriva genetica, distribuzione binomiale.
3. Variazione delle frequenze genotipiche per effetto dell'aumento di consanguineità, riduzione dell'eterozigosi, significato e calcolo della parentela e della consanguineità.
4. Perdita di eterozigosi, entro e tra popolazioni, distanze genetiche e statistiche F.
5. Uso di dati genomici per l'accertamento di paternità e per l'attribuzione di un prodotto (autenticità).
6. Relazione genotipo e fenotipo, effetti semplici e di dominanza, varianze ed ereditabilità dei caratteri, effetto di sostituzione genica.
7. Linkage tra due loci, disequilibrio da linkage, fase, aplotipo, frequenza di ricombinazione, correlazione tra due loci, il concetto di firme della selezione, regioni genomiche conservate.
8. Bead-chip, analisi in LD, MD e HD, associazione tra marcatori anonimi e loci di significato economico, stima dell'effetto di sostituzione genica di precise regioni genomiche, analogia col modello infinitesimale
9. Indice genomico, popolazione di training, impatto sulle popolazioni animali, riduzione dell'intervallo di generazione, uno sguardo al futuro.
Prerequisiti
Informazioni di base di Biochimica e Genomica
Metodi didattici
Lezioni frontali ed esercitazioni in laboratorio.
Saranno tenuti anche seminari ed esercitazioni in lingua inglese
Saranno tenuti anche seminari ed esercitazioni in lingua inglese
Materiale di riferimento
Appunti, seminari e corsi on line
Materiale didattico fornito e trasmesso dal docente. è anche disponibile una serie di file su ariel
Testi consigliati:
· Introducing Proteomics, from concepts to sample preparation, mass spectrometry and data analysis by J. Lovric (2011), Wiley-Blackwell Publishers
· Introduction to proteomics, Principles and Applications (2010) N. Mishra, John Wiley & Sons, Inc., Publication.
- Proteomica, Alberio, Fasano, Roncada, Edizioni Edises
-
Materiale didattico fornito e trasmesso dal docente. è anche disponibile una serie di file su ariel
Testi consigliati:
· Introducing Proteomics, from concepts to sample preparation, mass spectrometry and data analysis by J. Lovric (2011), Wiley-Blackwell Publishers
· Introduction to proteomics, Principles and Applications (2010) N. Mishra, John Wiley & Sons, Inc., Publication.
- Proteomica, Alberio, Fasano, Roncada, Edizioni Edises
-
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Proteomica: Esame scritto a domande aperte su tutti gli argomenti trattati nelle lezioni
Genomica: Scritto a domande aperte e a scelta multipla nella prima sessione; dalla seconda sessione esame orale
Genomica: Scritto a domande aperte e a scelta multipla nella prima sessione; dalla seconda sessione esame orale
BIO/10 - BIOCHIMICA - CFU: 7
BIO/18 - GENETICA - CFU: 3
BIO/18 - GENETICA - CFU: 3
Esercitazioni: 12 ore
Lezioni: 54 ore
Lezioni: 54 ore
Docenti:
Minozzi Giulietta, Tedeschi Gabriella
Docente/i
Ricevimento:
Su appuntamento via mail