AVVISO
A seguito della segnalazione di allerta meteo di codice arancione diramata questo pomeriggio dalla Protezione Civile regionale, per la giornata di domani, lunedì 16 marzo 2026, sono sospese tutte le attività didattiche in presenza (lezioni, esami, sedute di laurea) previste in tutte le sedi dell'Università di Catania (incluse le strutture didattiche di Ragusa e Siracusa).
Le attività potranno essere erogate in modalità online.
Fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche delle principali tecniche utilizzate per l’analisi della struttura e la funzione delle biomolecole, dando particolare rilievo alle metodologie che hanno condotto allo sviluppo di nuove discipline come la genomica, la transcrittomica e la proteomica.
L'insegnamento (6CFU) prevede 42 ore di lezione frontale e 28 ore di esercitazioni in laboratorio. Per le lezioni frontali il docente si avvarrà di presentazioni in power point e di filmati, anche in inglese. Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato al fine di rispettare il programma qui riportato.
Conoscenze di base di Chimica generale, Chimica organica, Biochimica e Genetica agraria
Fortemente consigliata
La manipolazione degli acidi nucleici. Southern e Northern blots. Marcatori molecolari ed analisi genomica. PCR qualitativa e quantitativa. Tecniche e vettori di clonaggio. La trasformazione genetica dei procarioti. Preparazione e analisi di genoteche. La tecnologia del DNA microarray e Ibridizzazione sottrattiva. Metodi di sequenziamento degli acidi nucleici. RNAseq. La trasformazione genetica degli eucarioti. Cisgenesis e Intragenesis. Genome editing. Vettori di espressione e proteine di fusione. Il DNA ricombinante nell’industria agroalimentare.
1) Biochimica e biologia molecolare: Principi e Tecniche, Wilson K., Walker J., ed. Raffaello Cortina (ottava edizione).
2) Rao R., Leone A., Biotecnologie e genomica delle piante, Idelson-Gnocchi ed.
3) Articoli scientifici forniti dal docente
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Presentazione del corso e genetica molecolare: identificazione del materiale ereditario: esperimenti di Griffith, Avery, Mcload e McCarty | Testo 1: cap 1-4 Testo 2: cap 1 Testo 3: cap 1 |
| 2 | Struttura e funzione del materiale genico: DNA e RNA. Organizzazione del DNA nei cromosomi. (i cromosomi, il cariotipo, mitosi, meiosi, cicli vitali) | Testo 1: cap 1-4-6 Testo 2: cap 1-3 Testo 3: cap 2-4 |
| 3 | Replicazione del DNA. La teoria classica del gene. Organizzazione e trasmissione del materiale ereditario | Testo 1: cap 1-4-6 Testo 2: cap 1 Testo 3: cap 2-4 |
| 4 | Il processo di trascrizione: l’espressione del gene. Le molecole di RNA. Natura del codice genetico. Traduzione del messaggio genetico | Testo 1: cap. 1-5 Testo 2: cap 2 Testo 3: cap 3 |
| 5 | Genotipo e fenotipo. Variabilità genetica e ambientale. I principali fattori di variazione genetica | Testo 1: cap 1-2-9 Testo 2: cap 4-11 Testo 3: cap 1-10 |
| 6 | Riproduzione e trasmissione dei caratteri. L’importanza dell’incrocio intra ed interspecifico nella genetica e nell’agricoltura | Testo 1: cap. 11 Testo 2: cap 10 Testo 3: cap 13 |
| 7 | Tipi e origine delle mutazioni. Mutazioni geniche. Mutazioni cromosomiche. Auto e allo-poliploidia. | Testo 1: cap. 7 Testo 2: cap 5 Testo 3: cap 8 |
| 8 | Gli esperimenti e i principi di Mendel | Testo 1: cap. 1-2 Testo 2: cap 4 Testo 3: cap 5 |
| 9 | Autofecondazione e re-incrocio. Riduzione dell’eterozigosi e implicazioni per il breeding | Testo 1: cap 1-2-11 Testo 2: cap 4-11 Testo 3: cap 5-11 |
| 10 | Analisi statistica della segregazione genica: il test del chi quadrato. La teoria cromosomica dell’ereditarietà | Testo 1: cap 1-2 Testo 2: cap 4 Testo 3: cap 5 |
| 11 | Caratteri associati al sesso. Allelismo multiplo e incompatibilità in specie vegetali. Interazioni intra ed inter-alleliche | Testo 1: cap. 2-10 Testo 2: cap 4-5 Testo 3: cap 5-7 |
| 12 | Cenni su l’ambiente e l’espressione genica. Cenni sulla genetica non mendeliana: l’eredità extranucleare. | Testo 1: cap 2 Testo 2: cap 4 Testo 3: cap 4-5 |
| 13 | Associazione dei geni. Crossing over e ricombinazione genica | Testo 1: cap 3 Testo 2: cap 5 Testo 3: cap 6 |
| 14 | Mappatura dei geni mediante test a due e a tre punti. Mappe genetiche | Testo 1: cap 3 Testo 2: cap 5 Testo 3: cap 6 |
| 15 | Caratteri qualitativi e quantitativi. Basi genetiche della variabilità continua. Concetti elementari di statistica | Testo 1: cap 1-8-9 Testo 2: cap 11 Testo 3: cap 10 |
| 16 | Scopi dell'analisi della variabilità continua. Il concetto di ereditabilità | Testo 1: cap 1-9 Testo 2: cap 11 Testo 3: 10 |
| 17 | Popolazione mendeliana in equilibrio. La legge di Hardy e Weinberg e fattori di disturbo. Cenni sulla depressione da inbreeding e sull’eterosi | Testo 1: cap 1-11 Testo 2: cap 10 Testo 3: cap 11 |
| 18 | Variabilità nelle popolazioni naturali di specie vegetali prevalentemente autogame, allogame. | Testo 1: cap. 1-11 Testo 2: cap 10 Testo 3: cap 11 |
| 19 | Evoluzione e speciazione | Testo 1: cap 10-12; Testo 3: cap 10 |
| 20 | Elementi di genetica applicata al miglioramento delle piante | Testo 1: cap 13-14-15; Testo 3: cap.13 |
L’esame è scritto da svolgersi in due ore di tempo e comprende sei quesiti di cui due a risposta aperta, due con risposte a multiscelta, e due problemi o esercizi sugli argomenti trattati. A ciascun esercizio verrà attribuito un punteggio stabilito, per un totale di 31/30 punti. Il raggiungimento del punteggio 31/30 si traduce con il conferimento della lode. La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni legate al persistere dell'emergenza epidemiologica Covid-19 lo dovessero richiedere.
1. Descrivere una delle tecniche riportate in programma; 2. Disegnare i primers che consentono l'amplificazione di un DNA target; 3. Identificare i frammenti di DNA derivanti da un esperimento di digestione enzimatica con enzimi di restrizione.
