ANALISI GENETICHE E GENOMICHE
Il corso e’ a didattica mista. Quello che viene presentato in
aula viene anche trasmesso in diretta con Teams nell’aula al link:
Le registrazioni delle lezioni
saranno disponibili su Teams e su questo sito.
Lauree Magistrali in: Biologia Applicata alla Biomedicina, Biologia
Molecolare e Cellulare, Biotecnologie Molecolari e Industriali
ISCRIZIONE AGLI ESAMI (LINK DI ATENEO)
I RISULTATI DELLE PROVE SCRITTE
Informazioni generali sul corso.
Attenzione: leggere attentamente
quanto segue.
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1) Libri di testo
consigliati: |
"Genetica molecolare
umana ", by Tom Strachan & Andrew P. Read
(Zanichelli) |
"Introduzione alla
Genomica", by Greg Gibson & Spencer Muse (Zanichelli) |
Dispensa (ZIP FILE, RAR FILE) |
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2) Tipologia di lezioni: |
Le lezioni sono di tipo
frontale e trasmesse online live su Teams.
Non sono previsti
laboratori. |
I 3 CFU del Professor
Marangoni consistono in lezioni pratiche. Si richiede di portare il proprio
PC portatile per seguire quanto verra’ richiesto. |
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3) Altro materiale
utile: |
Tutto il materiale utile si
puo' trovare scaribile da
questo sito. |
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4) Il programma del
corso: |
Il programma del corso e'
riportato contestualmente al calendario sottostante |
Gli appelli successivi al
01/01/2021 saranno incentrati sul programma dell'a.a 2020-2021. Gli studenti che avessero
frequentato gli a.a. precedenti dovranno
necessariamente aggiornare la propria preparazione (a meno di richiedere di
fare l’esame direttamente con la docente precedente, Prof. Melaiu). |
Normalmente il programma di studio evolve lentamente di anno in anno. E' pertanto garantita una altissima compatibilita' tra programmi distanti entro i 3 anni. |
|
5) I ricevimenti: |
Non esiste un orario
specifico di ricevimento. Occorre prenotare un appuntamento col docente
all'indirizzo: stefano.landi@unipi.it
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6)
L'esame, prova scritta: |
E' prevista una prova scritta della
durata di due ore. |
Segui questo link per LE DATE DEGLI
APPELLI, L' ISCRIZIONE E I RISULTATI DELLE PROVE SCRITTE. |
Per visionare le prove scritte occorre
richiedere un appuntamento inviando una posta elettronica La valutazione verra’ mantenuta per 12 mesi. |
|
L'esame,
prova orale opzionale: |
E' data facolta'
di sostenere anche una prova orale facoltativa. Questa puo' essere sostenuta in qualsiasi momento dopo la
correzione della prova scritta (anche fuori dal periodo delle date degli appelli).
Per accedere alla prova orale basta prendere un appuntamento inviando una
e-mail all'indirizzo: stefano.landi@unipi.it
|
La
prova orale fornisce la possibilita' di
perfezionare la propria valutazione dello scritto fino ad un massimo di 1
punto A SALIRE, qualora la prova orale sia migliore dello scritto, o A
SCENDERE, qualora si evidenzino lacune non emerse nello scritto o incapacita’ di capire i propri errori. |
CON
LA PUBBLICAZIONE DEI RISULTATI DI ESAME VIENE ANCHE AFFISSA LA DATA PER LA
VERBALIZZAZIONE. DATO
CHE LA VALUTAZIONE VIENE MANTENUTA PER MOLTO TEMPO, SARA’ POSSIBILE
VERBALIZZARE ANCHE IN UN SECONDO MOMENTO SE UNO FOSSE IMPOSSIBILITATO A
VENIRE IL GIORNO RICHIESTO DAL DOCENTE. |
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7) Consiglio: |
Il corso di una laurea
magistrale prevede varie puntualizzazioni e arricchimenti rispetto a quanto
presente sui libri di testo. Si raccomanda molto vivamente di integrare lo
studio seguendo attivamente le lezioni. 1) possibilita'
di scaricare le diapositive del corso e una bozza di dispensa 2) orario di ricevimento
definibile di volta in volta previo appuntamento col docente 3) possibilita'
di Scaricare gli esami
precedenti |
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8) Cose da NON fare
all'esame (in presenza): |
All'esame ci si presenta
con 1) FOGLIO PROTOCOLLO 2) CALCOLATRICE, 3) DOCUMENTO DI IDENTITA', 4) PENNA (BLU O NERA). NON VERRANNO CORRETTI gli
scritti compilati con: - penne rosse - lapis - sbianchetto -CELLULARI
SMART/PHONES SONO PROIBITI |
La consegna forzata della
prova scritta al punto in cui essa si trova scatta nel momento in cui si e' sorpresi a copiare da
compagno o da appunti o tramite utilizzo di altri mezzi di comunicazione. |
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9) Domande frequenti o
di interesse generale ricevute tramite e-mail: |
Seguire questo link: le FAQ (frequently
asked questions) del
corso. |
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Programma
2020-2021 e materiale scaricabile
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Ore cumulate |
Argomento |
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SLIDES |
Link interattivi |
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+ Teams
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Introduction to the course. Refreshing the basics of Genetics |
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Iscriversi
QUI
al corso |
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24/09 |
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Polo Nobili Aula A
+ Teams
(virtual) |
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Types of polymorphisms in the genomes. Minisatellites, microsatellites. DNA fingerprinting, Instability of
microsatellites. The Slippage-misalignment
model. |
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Me |
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Polo Nobili Aula A
+ Teams
(virtual) |
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Neurodisorders caused by aberrant expansion of triplet
microsatellites. SNPs e INS/DELs. Discovery methods: Single Strand Conformation
Polymorphism (SSCP). High-resolution melting (HRM). Sanger’s sequencing
reaction. Genotyping: DOT BLOT. |
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Polo Nobili Aula A
+ Teams
(virtual) |
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Genotyping by RFLP (restriction fragment length
polymorphism) e PCR-RFLP, ASO-PCR (o ARMS-PCR), OLA (Oligonucleotide Ligation
Assay), MALDI-TOF, TaqMan Allelic Discrimination Assay. Microarrays for genotyping: the
Single Base Extension (general principle). Illumina® BeadArray. |
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Video on Real Time qPCR. |
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Polo Nobili Aula A
+ Teams
(virtual) |
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Microarrays for genotyping: hybridization with
Affymetrix A short tour in dbSNPs, gnomAD, UCSC Genome Browser, the most used databases for
browsing the genetics variations. |
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Link
a dbSNP,
gnomAD,
e UCSC Genome
Browser |
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Polo Nobili Aula A
+ Teams
(virtual) |
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Segmental Duplications. Mandatory and optional.
Mechanisms of formation: unequal crossing-over, whole-genome duplications.
chromosomal rearrangements. The loci
of CYP2D6 as an example of mandatory and polymorphic duplications and
interstitial deletions in the human genome. The example of CYP2D6 in the metabolism of
antidepressants and other drugs. |
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Polo Nobili Aula A
+ Teams
(virtual) |
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The loci of GSTM1, GSTT1, and TP53
as example of mandatory and polymorphic duplications and interstitial
deletions in the human genome. Genotyping of polymorphic interstitial
deletions and small insertions by gel electrophoresis of PCR products. Analysis by Multiplex Ligation-dependent
Probe Amplification (also called Multiplex Oligonucleotide Ligation Assay),
analysis by TaqMan assay (Real-time quantitative PCR). How polymorphisms are
related each other within genomes? Haplotypes and Linkage Disequilibrium
(LD), definitions. The history of the human migrations, the concept of LD
blocks. We are patchwork of ancestral chromosomes. |
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Polo Nobili Aula A
+ Teams
(virtual) |
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Calculation of the LD force between two polymorphisms using parameters
D and r2. The forces that shape haplotypic variability and modulate the
intensity of the linkage disequilibrium. Molecular and non-molecular methods
to define a haplotype. The HAPMAP project (www.hapmap.org). |
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Link
al primo Progetto di studio degli aplotipi umani (HapMap). |
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Polo Nobili Aula A
+ Teams
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The haplotype-tagging SNPs. A visual example. Why we
do not need to genotype all the polymorphisms in the genome. The database HaploReg,
listing SNPs with their reciprocal LD. A practical use of the SNP arrays for detecting
deletions/duplications in genomes. The example of the Duchenne’s Muscolar
Distrophy. From the early probes
(southern blot), to the microsatellites, MLPA analysis and SNP arrays. Use of SNP arrays for mapping inherited and de novo deletions in
probands affected by mendelian/oligogenic traits. Combination of different patients with the same
phenotype for refining the minimal critical region for a disease. |
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Link a HaploReg. |
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Polo Nobili Aula A
+ Teams
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More examples on deletions detected by SNP arrays. Introduction to the linkage analysis for mapping
mendelian traits. History (Huntington Disease). The information content of a
polymorphism (PIC) and the heterozygosity as proxy for PIC. Why this
parameter is important for linkage studies. Detecting recombinant kindreds for calculating the
LOD scores in dominant traits. Example of the calculation of a LOD score in
two families. The multipoint lod score (MLS). Introduction to the linkage analysis for recessive
traits. |
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Polo Nobili Aula A
+ Teams
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Autozygosity mapping exploiting the segments of
identity by descent (IBD) in families. Example of the mapping of the gene for
cystic fibrosis exploiting the IBD segments at population level. Introduction to Next Generation Sequencing. The reaction of pyrosequencing and the 454 system. |
.REC. |
You can
download video explicative of NGS here (it needs Winrar
or Winzip: Videoclips) |
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Polo Nobili Aula A
+ Teams
(virtual) |
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454/GS_FLX – emulsion-based PCR. Ion Torrent. Illumina®, the bridge amplification and the
sequencing by synthesis. Single-molecule NGS methods: Oxford Nanopore and Pacific-Biosciences.
Applications: whole genome sequencing (WGS), whole-Exome
sequencing (WES), RNA sequencing (RNA-seq).
Graphic illustration of the mapping of the
"reads" in a genome browser. Irregular coverage of the genome.
Relationship between "depth" and non-sequenced genome fraction.
Relationship between number of reads and fraction of the non-sequenced
genome. Relationship between depth and coverage. Relationship between depth
and number of "genetic variations" detectable in a genome. Possible "quantitative" use of
RNA-seq. RNA-seq for the detection of
mRNA isoforms. NGS to detect CNVs. The
1000Genomes, ExAC and GnomAD
projects. The NHLBI project exome sequencing project. Example
of mapping for autozygosity using NGS. Exome sequencing vs whole genome sequencing. What
information can we understand? The ENCODE project. |
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+ Teams
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Polo Nobili Aula A
+ Teams
(virtual) |
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Polo Nobili Aula A
+ Teams
(virtual) |
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Polo Nobili Aula A
+ Teams
(virtual) |
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40 |
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Polo Nobili Aula A
+ Teams
(virtual) |
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Vecchi
argomenti, non piu’ in uso. |
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Analysis by the “Comparative Genomic Hybridization” (Classical
CGH). BAC arrayCGH,
tiling BAC arrayCGH |
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SNP array CGH. Detection of mandatory or optional
interstitial deletions/duplications.
Special types of polymorphisms: the interstitial inversions. The
example of 900Kbps inversion polymorphisms within 17q21.31 and susceptibility
to mental retardation. The forces
shaping allele frequencies in populations. |
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Mapping mendelian traits. The first example:
Duchenne’s Muscolar Dystrophy. Cloning by
subtraction (Kunkel’s method). Examples
of genes causative for various types of neurological disorders detected by
SNP-arrays in micro-interstitial deletions (these could be both inherited or de novo). |
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More on CGH-SNP-assarys. Detecting the minimal overlapping region
for narrowing the region of interest associated with de novo or inherited
conditions. Linkage analysis.
Principles. DOMINANT AUTOSOMAL
TRAITS. The first example of “linkage
analysis” (related to Huntigton Disease). The information content of a polymorphism.
Example of the calculation of the LOD score in two families and use of the
LOD score for locating the genomic region associated (carrying) the
disease-gene. |
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Multipoint LOD scores (MLS). RECESSIVE AUTOSOMAL TRAITS. Mapping homozygosity traits exploiting the autozygosity mapping. Chromosomal segments “Identical by
Descent” (IBD). The “Identity by State” (IBS). Example of calculation of a
LOD score in the offspring of second cousins. Candidate region identified
with autozygosity mapping. Narrowing the candidate
region exploiting a common ancestor in closed populations. Specific examples
(cystic fibrosis, Nijmegen Breakage Syndrome, literature, see slides). Fine mapping in pedegrees
(dominant model, an example). |
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Linkage analysis in animal models. Identification of
the candidate region by the use of ENU-mutagenized
mice. Mice helping to discover the gene for human diseases: the examples of
Waardenburg syndrome, and mice shaker-2. The basics of the positional cloning.
Pitfalls in linkage studies. After the
human genome project: gene predictions, prioritizing genes for mutation scan.
The examples of Retinitis pigmentosa, marfan
syndrome, Beals’s syndrome, Wilson’s disease,
Menkes’s disease. Mutation screening of exons or cDNAs? The example of Haemophilia Factor VIII.
Possible landscapes following mutation screening: 1) Good correspondence between genotype
and phenotype. Carriers/homozygotes must show the phenotype, healthy people
within family should not be carriers or homozygotes. 2) Verify
if the variant is a simple polymorphism
(Genebank). |
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Mapping disease-genes in the era of Next Generation Sequencing.
Strategies of sequencing. Hierarchical sequencing versus Shotgun sequencing.
NGS Solexa-Illumina method. Ion Torrent.
Single-molecule NGS methods: Pacific-Biosciences and Helicos
Biosciences. Outline of NGS analysis: whole genome sequencing (WGS), Exome
sequencing, RNA sequencing (RNA-seq).
Hierarchical sequencing versus Shotgun sequencing. Outline of NGS analysis: whole genome
sequencing (WGS), Exome sequencing, RNA sequencing (RNA-seq). Parallel massive sequencing applied in autozigosity mapping or for autosomal dominant
diseases. Graphic illustration of the
mapping of the "reads" in a genome browser. Irregular coverage of
the genome. Relationship between "depth" and non-sequenced genome
fraction. Relationship between number of reads and fraction of the
non-sequenced genome. Relationship between depth and coverage. Relationship
between depth and number of "genetic variations" detectable in a
genome. Possible
"quantitative" use of RNA-seq.
RNA-seq for the detection of mRNA isoforms. NGS to detect CNVs. The
1000Genomes project. The NHLBI project exome sequencing project. Example of
mapping for autozygosity using NGS. Exome
sequencing and Whole genome sequencing. What information can we understand?
The ENCODE project. Complex traits
(non mendelian diseases). Introduction to case-control association
studies. Hypothesis-driven
case-control studies. Selection bias.
Stratification bias. |
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The error alpha (type-I error). The error beta
(power of the study). Calculation of
the Odd Ratio and the 95% confidence intervals. Examples of the genetics
models (linear, dominant, recessive).
From candidate genes (hypothesis driven studies) to genome-wide
associations studies (GWAS, hypothesis generating studies). The Manhattan plots. The problems with
multiple testing: the Bonferroni’s correction. A multistep design for a
powerful and cost-effective GWAS. The
correct interpretations of the results |
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How human genome is organized. Satellite DNA, Sat I,
II, III, alphoid sequences, beta-sau, organization of centromeric heterochromatin, G and Q
bands. Telomeric Minisatellites,
multicopy genes (functional RNAs, duplicated genes, pseudogenes, processed
pseudogenes). Retrotransposons: LINEs (LINE-1), SINEs (Alu dimer), Endogenous
retroviruses, virus-like elements. Mechanisms of retro-transposition. DNA
transposons. Mechanism of transposition with and without transposon
duplication |
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Programma anni precedenti al 2015.
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Lezione del: |
Time |
Argomento |
Link per le diapositive |
Note |
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Martedi’
27/9 11-13 Aula F (Ed.B) Polo Fibonacci in Via Buonarroti |
2 |
Presentazione del corso. Libri di testi consigliati,
illustrazione del programma e del sito internet ad esso collegato. La
Visualizzazione
del prodotto di La Tm dei primers. Multiplex La marcatura dei prodotti di |
|
Principio
di funzionamento della Capitolo
6. Pag. 213-217 |
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Venerdi’
30/9 11-13 Aula A1 (Ed.B) Polo Fibonacci in
Via Buonarroti |
4 |
La
La
nested RT- Primers
mutagenetici. Un esempio di mutagenesi
sito-specifica con primers mutagenetici: il “QuickChange Lightning Site-Directed
Mutagenesis”. Whole-genome amplification ( Inter-Alu La
quantificazione dell’espressione genica. Il
Northern Blot. La
Real time quantitativa (qPCR). Molecular
Beacons e Sonde Taqman Utilizzo
delle giunzioni esone-esone per il posizionamento dei primers in qPCR. |
Link
per QuikChange Lightning Site-Directed Mutagenesis Link per WGA Phi-29 Link per Northern
Blot |
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Martedi’
04/10 11-13 Aula F (Ed.B) Polo Fibonacci in
Via Buonarroti |
6 |
Ultime
considerazioni: 1)
i primers devono essere unici, verificati con BLAST 2)
Origine di contaminazione delle Calcolo
della quantita’ di espressione con metodo qPCR. Quantificazione
relativa e assoluta (metodo del DeltaDelta-Ct,
approssimato). Esempio
di utilizzo di qPCR. Introduzione
alla digital droplet Principio
di funzionamento della ddPCR. Esempi
di utilizzo. Aspetti
matematici della ddPCR. |
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Capiitolo
7. Pag 238> Link per la misurazione dell’expression level Link
per: VIDEO per ddPCR |
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Venerdi’
07/10 11-13 Aula A1 (Ed.B) Polo Fibonacci in
Via Buonarroti |
8 |
I
numeri notevoli dell’RNA. Micro-array
per analisi di trascrittomica. Tipi
di sonde: a cDNA, 65-mers e 25-mers. Metodo
competitivo a due colori. Metodi
a singolo colore. Sintesi
di sonde nell’array Affymetrix (metodo di stampa
fotolitografico). Cenni
sul processamento dell’immagine: sottrazione del background. Normalizzazione
dei dati (Z-score). Pittfalls:
specificita’ delle sonde, condizioni di stringenza dell’ibridazione, strutture secondarie delle
sonde, uniformita’ delle condizioni di ibridazione,
retro-trascrizione dell’mRNA senza amplificazione
(PCR) al fine di non distorcere il contenuto relativo dei trascritti. |
|
Link per gli approfondimenti sul
processamento dell’immagine Link
verificato per approfondimento generale |
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Martedi’ 11/10 11-13 Aula
F (Ed.B) Polo
Fibonacci in Via Buonarroti |
ATTENZIONE: lezione non tenuta e recuperata il giorno successivo (Mercoledi’ 12/10) |
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Mercoledi’ 12/10 Ore
14-16 Polo
Fibonacci in Via Buonarroti Aula
D3 |
10 |
Cenni sui metodi di raggruppamento (hierarchical clustering) a due vie (per geni e per
campioni). Esempi di applicazioni del gene
profiling: lettura consigliata da Nature,403(6769):503-511.
Tipologie di polimorfismi genetici. Frequenze alleliche, differenza tra
mutazioni e polimorfismi. Clini di frequenze alleliche. Minisatelliti.
Microsatelliti. Micro-insersioni. Micro-delezioni. Metodi di indagine dei minisatelliti.
Metodi di indagine dei microsatelliti. Micro-satellite instability. Slippage-misalignment. |
|
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Venerdi’
14/10 11-13 Aula A1 (Ed.B) Polo Fibonacci in
Via Buonarroti |
12 |
Polimorfismi a singolo nucleotide,
micro-insersioni, micro-delezioni. Metodi di
rilevamento (discovery e genotyping).
Reazione di sequenziamento di Sanger. Rilevazione di mutazioni tramite dHPLC. Single strand conformation polymorphisms (SSCP). Genotipizzazione mediante |
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Martedi’
18/10 11-13 Aula PS1 Polo Fibonacci in
Via Buonarroti |
14 |
Gli array di genotipizzazione. Metodica Arrayed Primer Extension Assay
(APEX). Genotipizzazione
tramite Illumina BeadArray. Il Bead
decoding. Genotipizzazione
tramite Affymetrix GeneChip.
Il pattern delle sonde MM e PM. Le
duplicazioni segmentali. Definizione. Duplicazioni segmentali constitutive Evoluzione tramite duplicazione di intero
genoma, crossing-over ineguale e riarrangiamento cromosomico. Pseudogeni. Esempi
di delezioni e duplicazioni polimorfiche: CYP2D6,
GSTM1, GSTT1. Metodi
per rilevare delezioni/duplicazioni segmentali polimorfiche o mutanti. TaqMan,
MLPA, analisi delle delezioni nella DMD nei maschi. Comparative Genomic Hybridization (Classical CGH). |
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Venerdi’
21/10 11-13 Aula PS1 Polo Fibonacci in
Via Buonarroti |
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SNP
array per CGH. Le
inversioni segmentali. Un polimorfismo di inversione in 17q21.31 Le
principali forze che modellano le frequenze alleliche nelle popolazioni. |
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Dispensa 9
(link verificato per SNP array-CGH) Dispensa
9b (Ancora materiale su SNP array per analisi delle CNV) |
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Martedi’
25/10 11-13 Aula PS1 Polo Fibonacci in
Via Buonarroti |
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Digital Droplet PCR e biopsie liquide. Applicazioni per ricerca
di rare copie di DNA mutante entro miscela di DNA wild-type. Organizzazione
del genoma e altre sequenze ripetute: Il Il Meccanismo di retrotrasposizione delle LINEs. |
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Diapositive
originali sulle applicazioni della ddPCR. A
cura della Dottoressa Marzia Del Re (Farmacologia) Dispensa 10
(link verificato per il DNA altamente ripetuto) |
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Venerdi’
28/10 11-13 Aula PS1 Polo Fibonacci in
Via Buonarroti |
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Le
SINEs (la sequenza Alu), Pseudogeni processati,
virus-like elements (retro-trasposoni Dal
fenotipo al gene. I tratti mendeliani. Step
1a: identificazione della regione candidata tramite osservazioni
citogenetiche (Esempio: Distrofia muscolare di Duchenne e clonaggio per
sottrazione di Kunkel). Casi di patologie “de novo” ed analisi di delezioni
interstiziali con metodiche ad alta risoluzione (SNP array). |
Dal fenotipo al gene: Capitoli
14, 15 e 16 dello Strachan. |
Lettura consigliata
sulle “SINE” (Alu) Dispensa 10c: Il DNA satellite
(link verificato) |
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Venerdi’
04/11 11-13 Aula PS1 Polo Fibonacci in
Via Buonarroti |
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Esempi
di patologie legate a delezioni interstiziali di un singolo gene o di pochi
geni. Step
1b: Identificazione della regione candidata tramite analisi di linkage. Primo
esempio di Analisi di linkage: la Corea di Huntington. Misurare il “contenuto di informazione di un
marcatore genetico” ( |
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Martedi’
08/11 11-13 Aula PS1 Polo Fibonacci in
Via Buonarroti |
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Esempi
di alberi geneaologici dove capire la “fase
gametica” e la prole “ricombinante” e “parentale”. Calcolo
del |
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Mercoledi’ 9/11 Ore 14-16 Polo Fibonacci in Via Buonarroti Aula D3 |
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Da un singolo marcatore a piu’ marcatori. Il multipoint La mappatura per i tratti recessive
sfruttando l’autozigosita’. Segmenti cromosomici
con “Identity by Descent” (IBD) rispetto alle omozigosita’
di segmenti cromosomici con “Identity by State” (IBS). Esempio di calcolo di |
Lezione
AUDIO
per
gli assenti. |
(Pag 529 del testo, riguardo alla mappatura per autozigosi) |
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Venerdi’
11/11 11-13 Aula PS1 Polo Fibonacci in
Via Buonarroti |
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Riassunto della lezione precedente
(multipoint LOD score). Regione candidata identificata tramite mappatura per autozigosita’. IBD e IBS. Possibilita’
di restringere la regione candidata sfruttando l’ancestore
comune (esempio della fibrosi cistica e della Nijmegen Breakage
Syndrome) in popolazioni chiuse. Esempi dalla
letteratura di mappature per autozigosita’ (vedere
diapositive). Esempio
di fine mapping in alberi geneaologici (dominanza e
recessivita’). |
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Martedi’ 15/11 11-13 Aula
I1 EDIFICIO
B Polo
Fibonacci in Via Buonarroti |
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Identificazione della regione
candidata tramite l’uso di animali modello. ENU-mutagenized
mice. Cenni sul clonaggio posizionale, ordinamento dei contigui di cloni e
predizione dei loci genici. L’era post-genomica: uso delle banche
dati per l’identificazione dei geni nella regione candidata. Quali dei geni
della regione candidate sono da sottoporre a screening di mutazione? Prioritizzazione sulla base del pattern di espressione,
della funzione, delle informazioni provenienti da ortologhi
e paraloghi. Esempi: Retinite pigmentosa, Sindrome
di Marfan, Sindrome di Beals, Malattia di Wilson e
Malattia di Menkes. Prioritizzazione
possibile anche sulla base di predizioni strutturali della proteina (domini
funzionali). Prioritizzazione sulla base di informazioni parziali
dei domini proteici. Sequenziamento degli esoni dei geni
prioritizzati, ma non solo: il cDNA. Esempi della
fibrosi cistica e dell’emofilia grave (fattore VIII). Verifiche all’ipotesi
che le mutazioni riscontrate in un probando siano effettivamente causative
della patologia: la corrispondenza del modello genetico con la segregazione
della mutazione; mutazioni o polimorfismi? |
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(Cap. 20, pag
767 per alcuni cenni sui topi mutagenizzati con
ENU) |
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Venerdi’
18/11 11-13 Aula PS1 Polo Fibonacci in
Via Buonarroti |
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Sequenziamento di probandi di famiglie
diverse: cosa mi aspetto? Tre possibili situazioni (stessa mutazione, stesso
gene diversa mutazione, nessuna mutazione). Inferire l’effetto funzionale
della mutazione (predizione in silico). Esempi
di patologie il cui gene e’ stato rinvenuto tramite
clonaggio posizionale e esempi di patologie dove il gene candidato non era
immediatamente prevedibile dalla funzione. The HGP (Human Genome Project). Metodo
clone-by-clone, metodo “shotgun”. Il
sequenziamento e il ri-sequenziamento dei genomi
oggi: le metodiche di “Next generation sequencing”
(NGS). Sistema “454” (Roche). |
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Martedi’
22/11 11-13 Aula PS1 Polo Fibonacci in
Via Buonarroti |
Questa lezione non verra’ tenuta |
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Mercoledi’ 23/11 14-16 Aula D3 Polo Fibonacci in Via Buonarroti |
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L’importanza del “Depth” e del
“Coverage”. Illustrazione grafica della mappatura
delle “reads” in un genome
browser. Coverage irregolare del genoma. Relazione tra “depth”
e frazione di genoma non sequenziato. Relazione tra numero di reads e frazione del genoma non sequenziato. Relazione
tra Depth e Coverage. Relazione tra Depth e numero di “variazioni genetiche”
rilevabili in un genoma. Metodo
NGS Solexa-Illumina. Ion-Torrent. Metodi NGS su
singola molecola: Pacific-Biosciences e Helicos Biosciences. Cenni
sulle applicazioni dell’NGS: whole genome sequencing (WGS), Exome sequencing, RNA sequencing (RNA-seq). Possibile
utilizzo “quantitativo” dell’RNA-seq. |
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Venerdi’
25/11 11-13 Aula PS1 Polo Fibonacci in
Via Buonarroti |
Questa
lezione non verra’ tenuta |
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Martedi’
29/11 11-13 Aula PS1 Polo Fibonacci in
Via Buonarroti |
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NGS:
qualità delle reads. RNA-seq
per l’individuazione delle isoforme degli mRNA. NGS per rilevare le CNV. Il progetto 1000Genomes.
Il progetto NHLBI exome sequencing
project. Esempio di mappatura per autozigosità
mediante NGS. Exome sequencing
e Whole genome sequencing.
Quali informazioni possiamo capire? Il progetto ENCODE. |
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Venerdi’
02/12 11-13 Aula PS1 Polo Fibonacci in
Via Buonarroti |
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Gli
studi di associazione caso-controllo per lo studio dei tratti
multifattoriali. Studi guidati da una ipotesi: scelta del gene e scelta del
polimorfismo. Come scegliere i casi, come scegliere i controlli. Esempi di “bias” (“recall bias”, “selection bias”, “stratification bias”). Errori
con l’uso della prevalenza invece che dell’incidenza. Stratificazioni della
popolazione. Errori
nel campionamento dei controlli. |
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Martedi’
06/12 11-13 Aula PS1 Polo Fibonacci in
Via Buonarroti |
40 |
Calcolo
del rischio tramite stima dell’OR (Odd Ratio) e dei
suoi intervalli di confidenza. Possibili
modelli di “trend’ del rischio: co-dominanza, recessivita’,
dominanza. Limiti
degli studi di associazione. La
meta-analisi come strumento statistico. Saper
interpretare uno studio caso-controllo: associazione non vuol dire causa;
l’importanza di sapere il significato dell’errore di tipo I (alpha). ApoE4
come esempio di variante allelica associata a patologia umana. |
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Venerdi’ 09/12 11-13 Aula
PS1 Polo
Fibonacci in Via Buonarroti |
Questa
lezione non verra’ tenuta |
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Martedi’
13/12 11-13 Aula PS1 Polo Fibonacci in
Via Buonarroti |
42 |
Scelta
degli SNPs da genotipizzare
in uno studio di associazione guidato da ipotesi (entro un gene candidato).
Utilizzo del linkage disequilibrium. Calcolo della
forza di LD tra due polimorfismi tramite i parametri D e r2. Le
forze che plasmano la variabilita’ aplotipica e modulano l’intensita’
del linkage disequilibrium. Metodi molecolari e non
per definire un aplotipo. Il progetto HAPMAP (www.hapmap.org). Come
estrarre gli haplotype-tagging SNPs. |
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Mercoledi’
14/12 14-15 Aula D3 Polo Fibonacci in
Via Buonarroti |
LEZIONE DI RECUPERO MI SCUSO PUBBLICAMENTE. HO DIMENTICATO DI SEGNARE IN AGENDA LA LEZIONE DI
RECUPERO E NON HO RICEVUTO AVVISI CHE MI RICORDASSERO DI QUESTO APPUNTAMENTO. |
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Venerdi’
16/12 11-13 Aula PS1 Polo Fibonacci in
Via Buonarroti |
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Dai geni candidate (hypothesis
driven studies) ai genome-wide associations studies (GWAS, hypothesis
generating studies). I
Manhattan plot. Esempio di GWAS ad identificare locus di suscettibilita’
al cancro, nella regione 8q24. |
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Dispensa 17:
"Closing the Net on Common Disease Genes" |
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Martedi’
20/12 11-13 Aula I1 Polo Fibonacci in
Via Buonarroti |
46 |
Lezione
di riepilogo con illustrazione di temi d’esame degli anni passati |
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Questa
lezione si tiene Mercoledi’ 21 alle 14 nell’aula
del piano 3 di Via Derna 1. |
48 |
Lezione
di riepilogo con illustrazione di temi d’esame degli anni passati |
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Link di possibile interesse: |
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Banche
dati: Genome Browser della UCSC, dbSNP e 1000Genomes |
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http://genome.ucsc.edu/cgi-bin/hgGateway |
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Seminario intitolato: “NEXT GENERATION SEQUENCING-
ION TORRENT: APPLICAZIONI IN AMBITO MICROBIOLOGICO E VIROLOGICO” |
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