TECNOLOGIE PER L'AMBIENTEModulo LABORATORIO DI FILOGENESI MOLECOLARE
Anno accademico 2024/2025 - Docente: ANNA MARIA PAPPALARDORisultati di apprendimento attesi
L'insegnamento si propone di far acquisire allo studente conoscenze di base e avanzate sulle principali tecniche di laboratorio per lo studio della filogenesi molecolare a differenti livelli tassonomici ovvero delle relazioni evolutive tra gli organismi attraverso l'analisi di dati molecolari e la loro rappresentazione attraverso alberi filogenetici. Nello specifico lo studente sarà in grado di utilizzare le principali tecniche di base quali estrazione di DNA genomico, amplificazione PCR, elettroforesi in gel d'agarosio, sequenziamento insieme a nozioni di base sull'utilizzo di software bioinformatici per l'analisi dei dati.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Lezioni frontali, attività sperimentale in laboratorio e laboratorio di bioinformatica.
Prerequisiti richiesti
Conoscenze di base di evoluzione, zoologia e anatomia comparata
Frequenza lezioni
La frequenza delle lezioni è obbligatoria.
Contenuti del corso
Introduzione alla filogenesi. La filogenesi su base molecolare: geni ortologhi e paraloghi. Allineamenti multipli di sequenze. Modelli di evoluzione molecolare. Analisi di marcatori molecolari utili ai fini filogenetici a diversi livelli tassonomici. Metodi di ricostruzione filogenetica: Neighbor-Joining, Maximum Parsimony, Maximum Likelihood. Metodi per valutare l’accuratezza filogenetica. Principali software per analisi filogenetiche. Generalità sulle tecniche in preparazione alle attività di laboratorio: isolamento di DNA genomico, amplificazione PCR, elettroforesi in gel d’agarosio, sequenziamento. Analisi dati attraverso tool bioinformatici: analisi ed editing dei cromatogrammi di sequenze di DNA; banca dati Genbank, ricerca di similarità di sequenze con Blast; utilizzo del software CLUSTAL and MAFFT per l'allineamento multiplo di sequenze; casi studio di inferenza filogenetica.
Testi di riferimento
1. Stingo et al., Anatomia Comparata. Edi. Ermes
2. Pascarella, Paiardini, Bioinformatica. Zanichelli
3. Graur. Molecular and Genome Evolution. Sinauer Associates, Oxford University Press.
4. Altro materiale (pdf files) fornito dal docente
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | 1. Filogenesi molecolare: geni ortologhi e paraloghi | 1. CAP17 - 2. CAP1 |
| 2 | 2. Allineamenti multipli di sequenza | 1. CAP17 - 2. CAP6 - 3. CAP3 |
| 3 | 3. Modelli di evoluzione molecolare. | 1. CAP17 - 2. CAP1- 3. CAP3, CAP4 |
| 4 | 4. Marker molecolari | 4. |
| 5 | 5. Metodi di ricostruzione filogenetica | 1. CAP17- 3. CAP5 |
| 6 | 6. Software per inferenza filogenetica | 4. |
| 7 | 7. Tecniche di biologia molecolare per lo studio della filogenesi | 4. |
| 8 | 8. Banche dati di sequenza | 2. CAP2 |
| 9 | 9. Ricerca per similarità di sequenza in banche dati | 2. CAP5 - 4. |
| 10 | 10. Casi studio di inferenza filogenetica | 4. |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'esame finale consiste in un colloquio orale sugli argomenti trattati durante le lezioni.
L’esame è teso ad accertare il grado di apprendimento e comprensione e la capacità di analisi e di
sintesi degli argomenti trattati durante il corso.
La valutazione consiste in una votazione in trentesimi, con voto minimo di 18/30, che fa media con
il voto dell'esame relativo al Modulo di Micologia.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Quali sono i principali metodi di ricostruzione filogenetica?
Su quale principio si basa l'amplificazione PCR e come si prepara una mix di reazione?
Cosa permette di fare il tool BLAST?