Acquisire una conoscenza approfondita delle tecniche di modificazione del genoma; riconoscere gli elementi molecolari utilizzati nei diversi approcci; comprendere le basi della riprogrammazione genetica; appropriarsi delle diverse metodologie al fine di poterle applicare in modo autonomo.
Prerequisiti
Agli studenti di questo corso è richiesto il possesso o l’acquisizione di un’adeguata preparazione iniziale in merito alle seguenti conoscenze: biologia molecolare e biologia cellulare.
Metodi didattici
Il corso si svolge in presenza durante il primo Semestre. I vari argomenti del programma vengono dettagliatamente spiegati e successivamente, diversi esempi presi dalla letteratura sono illustrati in modo da rendere chiare le finalità della applicazioni descritte.
Verifica Apprendimento
L'esame si svolge in presenza (salvo situazioni specifiche quali: periodo Erasmus o infezione da Covid) ed è orale. I primi 25 minuti sono dedicati alla presentazione di un articolo scelto dallo studente tra la letteratura recente e riguardante uno o più degli approcci descritti durante il corso. Lo studente deve chiedere al docente l'approvazione dell'articolo almeno una settimana prima dell'appello. La rimanente parte dell'esame riguarda la discussione dell'articolo e l'approfondimento della conoscenza dello studente sugli argomenti del corso.
Testi
Non sono consigliati testi in particolare: il docente fornisce allo studente tutto il materiale utilizzato nelle lezioni del corso.
Contenuti
Lo scopo del corso è quello di fornire conoscenze di base e avanzate sugli animali transgenici, spaziando della Drosophila Melanogaster, C. Elegans, Xenopus Laevis e Zebrafish al sistema Murino. Il corso descrive le metodologie per generare animali knock-out, knock-in e knock-down, nonché la generazione e l'uso di organismi transgenici condizionali ingegnerizzati per inattivare, esprimere e silenziare i geni in modo inducibile e/o tessuto-specifico. Oltre alla ricombinazione omologa e alla ricombinazione sito-specifica (mediante Cre o Flp), il corso affronta l'uso delle zinc-finger nucleasi, delle proteine ricombinanti TALENS e della tecnologia CRISPR/Cas9 per effettuare modificazioni sequenza-specifiche nel genoma. Vengono descritti approcci su larga scala di genomica funzionale negli animali transgenici, come il metodo del gene-trapping e lo screening mediante librerie di piccoli RNA per silenziamento genico. Il corso prevede una discussione sul sistema murino come strumento genetico inestimabile per creare "modelli malattia" utili a fini terapeutici e per indagini molecolari di specifiche patologie umane. Tra gli argomenti trattati figurano il tema della riprogrammazione genetica mediante fusione cellulare, trasferimento nucleare (clonazione animale) o la generazione di cellule staminali pluripotenti indotte (iPS). Sono descritti inoltre l'utilizzo di animali transgenici di grandi dimensioni per la biofarmaceutica o lo xenotrapianto.
