CITOGENOMICA NELLA DIAGNOSI PREIMPIANTO E PRENATALE

Anno accademico 2022/2023 - Docente: VINCENZA BARRESI

Risultati di apprendimento attesi

Possedere competenze per la rilevazione di marcatori biochimici fisiologici e patologici in campo umano attraverso l’utilizzo e la gestione di tecnologie di analisi molecolare e tecnologie biomediche avanzate utili alla diagnosi di patologie trasmissibili all'embrione, possedere la capacità di disegnare e applicare strategie diagnostiche e terapeutiche a base biotecnologica negli ambiti di competenza.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Lezioni frontali, accompagnate da esercitazioni pratiche in laboratorio. 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

Prerequisiti richiesti

Conoscenze di chimica e biochimica, biologia cellulare e molecolare, genetica, anatomia e fisiologia acquisite durante la laurea triennale

Frequenza lezioni

Frequenza settimanale nel I semestre, I anno accademico come previsto da Regolamento del Corso di Laurea

Contenuti del corso

I campioni biologici: tipi, prelievi, trattamento e conservazione. Estrazione e purificazione di acidi nucleici da cellule umane mediante colonnine cromatografiche per gel di filtrazione, a scambio ionico e per affinità. Purificazione di acidi nucleici con biglie magnetiche. Dosaggio e valutazione qualitativa di acidi nucleici con metodo spettrofotometrico e fluorimetrico. Tecnologie basate sulla complementarietà dei nucleotidi purinici e pirimidinici. Sintesi di cDNA tramite trascrizione inversa. Reazione a catena delle polimerasi (PCR). PCR qualitativa o End Point PCR quantitativa o q-Real Time PCR. Programmi per la progettazione dei primers da utilizzare per le reazioni PCR. Reazione di digestione con enzimi di restrizione. Reazioni con enzimi di modificazione. Elettroforesi in gel d’agarosio di acidi nucleici. Elettroforesi capillare di acidi nucleici per l’analisi di singoli nucleotidi e per l’analisi di microsatelliti. Estrazione e dosaggio spettrofotometrico di proteine. Elettroforesi di proteine. Analisi di proteine tramite Western blot. DNA- e RNA-microarrays: Preparazione di campioni di DNA o di RNA per l’analisi globale del genoma e del trascrittoma. Analisi molecolare del cariotipo umano mediante microarray genomici fotolitografici basati su sonde a “Single Nucleotide Polymorphism-SNP” e “Copy Number Variation-CNV”. Utilizzo di algoritmi e softwares per l’interpretazione dei dati (CN state, Allele difference). Analisi del trascrittoma mediante microarray di espressione. Microarray a cDNA. Microarray di espressione ad oligonucleotidi ottenuti per sintesi fotolitografia. Microarray di espressione ad oligonucleotidi supportati da biglie. Array-CGH. Utilizzo di algoritmi e softwares per l’interpretazione dei dati (RMA e SAM). Applicazione delle tecnologie “microarrays” per lo studio dei tumori solidi ed ematologici. Tecnologie di sequenziamento di acid nucleici di prima generazione, seconda generazione e terza generazione. Metodi per la preparazione di librerie per l’analisi dell’esoma e di specifiche regioni tramite multiplex. Metodi di amplificazione clonale. Tecniche per la rilevazione dei nucleotidi incorporati. Metodi bio-informatici e statistici per l'interpretazione dei dati ottenuti da piattaforme di sequenziamento di seconda generazione (NGS). Applicazione delle tecniche di sequenziamento di prima generazione per la rivelazione di mutazioni con significato prognostico e predittivo di risposta alla terapia. Applicazione delle tecnologie di seconda generazione per l’analisi di tumori solidi ed ematologici. Rilevazione di aberrazioni cromosomiche mediante la tecnologia MLPA (Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification). 

Testi di riferimento

1) Metodologie Biochimiche e Biomolecolari, a cura di Maccarone M. e colleghi, Zanichelli editore 2) Biologia molecolare, F.Amaldi, et al. Casa Editrice Ambrosiana – Zanichelli editore 3) Lavori scientifici e materiale didattico fornito dalla docente del corso, 4) Video-corsi online


AutoreTitoloEditoreAnnoISBN

Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1I campioni biologici: tipi, prelievi, trattamento e conservazione.1) Metodologie Biochimiche e Biomolecolari, a cura di Maccarone M. e colleghi, Zanichelli editore. 2) Lavori scientifici e materiale didattico fornito dalla docente del corso  
2Estrazione e purificazione di acidi nucleici da cellule umane mediante colonnine cromatografiche per gel di filtrazione, a scambio ionico e per affinità. Purificazione di acidi nucleici con biglie magnetiche. Dosaggio e valutazione qualitativa di acidi nucleici con metodo spettrofotometrico e fluorimetrico. 1) Metodologie Biochimiche e Biomolecolari, a cura di Maccarone M. e colleghi, Zanichelli editore. 2) Lavori scientifici e materiale didattico fornito dalla docente del corso 
3Tecnologie basate sulla complementarietà dei nucleotidi purinici e pirimidinici. 1) Metodologie Biochimiche e Biomolecolari, a cura di Maccarone M. e colleghi, Zanichelli editore. 2) Lavori scientifici e materiale didattico fornito dalla docente del corso  
4Sintesi di cDNA tramite trascrizione inversa. Reazione a catena delle polimerasi (PCR). Vari tipi di PCR.  Enzimi di restrizione e modificazione1) Metodologie Biochimiche e Biomolecolari, a cura di Maccarone M. e colleghi, Zanichelli editore. 2) Lavori scientifici e materiale didattico fornito dalla docente del corso  
5Elettroforesi in gel d’agarosio di acidi nucleici. Elettroforesi capillare di acidi nucleici per l’analisi di singoli nucleotidi e per l’analisi di microsatelliti. 1) Metodologie Biochimiche e Biomolecolari, a cura di Maccarone M. e colleghi, Zanichelli editore. 2) Lavori scientifici e materiale didattico fornito dalla docente del corso  
6 Tecnologie di sequenziamento di acid nucleici di prima generazione, seconda generazione e terza generazione. Metodi per la preparazione di librerie per l’analisi dell’esoma e di specifiche regioni tramite multiplex. Metodi di amplificazione clonale. Tecniche per la rilevazione dei nucleotidi incorporati. Metodi bio-informatici e statistici per l'interpretazione dei dati ottenuti da piattaforme di sequenziamento di seconda generazione (NGS). Applicazioni per lo studio di patologie trasmissibili all'embrione.1) Metodologie Biochimiche e Biomolecolari, a cura di Maccarone M. e colleghi, Zanichelli editore. 2)  Lavori scientifici e materiale didattico fornito dalla docente del corso  
7DNA- e RNA-microarrays: Preparazione di campioni di DNA o di RNA per l’analisi globale del genoma e del trascrittoma. Analisi molecolare del cariotipo umano mediante microarray genomici fotolitografici basati su sonde a “Single Nucleotide Polymorphism-SNP” e “Copy Number Variation-CNV”. Utilizzo di algoritmi e softwares per l’interpretazione dei dati (CN state, Allele difference). Analisi del trascrittoma mediante microarray di espressione. Microarray a cDNA. Microarray di espressione ad oligonucleotidi. Applicazioni per lo studio di patologie trasmissibili all'embrione.1) Metodologie Biochimiche e Biomolecolari, a cura di Maccarone M. e colleghi, Zanichelli editore. 2) Lavori scientifici e materiale didattico fornito dalla docente del corso.  
8Rilevazione di aberrazioni cromosomiche mediante la tecnologia MLPA (Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification). 1) Lavori scientifici e materiale didattico fornito dalla docente del corso.  

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame orale con prenotazione su sito studenti. La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Applicazioni delle analisi di sequenziamento di prima generazione utili nella diagnosi di patologie trasmissibili all'embrione. Applicazioni analisi microarrays alla la diagnosi preimpianto per la valutazione delle aneuploidie cromosomiche embrionali. Parametri per la rilevazione della perdità di eterozigosità a copie neutre. Applicazione del sequenziamento "NGS" per l'analisi di molecole di RNA.  
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