Genetica molecolare e modelli animali
A.A. 2025/2026
Learning objectives
Il corso integrato è composto da due unità didattiche. Genetica molecolare e applicazioni negli animali e Allevamento degli Animali da Laboratorio.
Obiettivi dell'unità didattica di Genetica molecolare e applicazioni negli animali sono:
A. La descrizione teorica approfondita e la dimostrazione applicata delle metodologie e pratiche tecniche di genetica molecolare che trovano concreto utilizzo nella selezione degli animali, nella valutazione della loro biodiversità, nel mappaggio e identificazione di mutazioni causative di malattie o caratteri di interesse, nella diagnostica genetica degli animali domestici, così come nell'autenticazione e tracciabilità dei prodotti di origine animale.
B. Cenni teorici per comprendere le innovazioni tecnologiche nel campo della genomica. A tale scopo, vengono forniti elementi di genomica, con particolare riguardo descrizione di come sono strutturate e come si utilizzano le banche dati genomiche, delle sequenze genomiche e al loro utilizzo nell'editing genomico e nella genotipizzazione hight-hroughput dei mammiferi.
C. La descrizione dei principi relativi alla standardizzazione genetica degli animali ad uso sperimentale, con particolare riferimento a topo e ratto.
Per raggiungere tali obiettivi, oltre alle lezioni frontali, sono previste esercitazioni, anche a posto singolo, e una o più uscite didattiche presso strutture di ricerca e servizio sul territorio.
Obiettivi dell'insegnamento Allevamento degli Animali da Laboratorio sono:
A. La descrizione del quadro normativo nel quale si inserisce l'utilizzo di animali a scopi sperimentali;
B. La descrizione dei sistemi di allevamento a scopo sperimentale delle principali specie di animali da laboratorio, nella fattispecie topo, ratto, coniglio e suino. Per ciascuna specie verrà prima di tutto fornito un ripasso di anatomia e fisiologia di base. Successivamente, verranno dettagliate informazioni circa i metodi di stabulazione, di mantenimento e di manipolazione delle specie di interesse
C. La descrizione dei metodi di valutazione di benessere, nonché di riconoscimento del dolore delle specie da laboratorio
Per raggiungere tali obiettivi, oltre alle lezioni frontali, sono previste uscite didattiche presso strutture di ricerca del settore e centri specializzati in allevamento dell'animale da laboratorio.
Obiettivi dell'unità didattica di Genetica molecolare e applicazioni negli animali sono:
A. La descrizione teorica approfondita e la dimostrazione applicata delle metodologie e pratiche tecniche di genetica molecolare che trovano concreto utilizzo nella selezione degli animali, nella valutazione della loro biodiversità, nel mappaggio e identificazione di mutazioni causative di malattie o caratteri di interesse, nella diagnostica genetica degli animali domestici, così come nell'autenticazione e tracciabilità dei prodotti di origine animale.
B. Cenni teorici per comprendere le innovazioni tecnologiche nel campo della genomica. A tale scopo, vengono forniti elementi di genomica, con particolare riguardo descrizione di come sono strutturate e come si utilizzano le banche dati genomiche, delle sequenze genomiche e al loro utilizzo nell'editing genomico e nella genotipizzazione hight-hroughput dei mammiferi.
C. La descrizione dei principi relativi alla standardizzazione genetica degli animali ad uso sperimentale, con particolare riferimento a topo e ratto.
Per raggiungere tali obiettivi, oltre alle lezioni frontali, sono previste esercitazioni, anche a posto singolo, e una o più uscite didattiche presso strutture di ricerca e servizio sul territorio.
Obiettivi dell'insegnamento Allevamento degli Animali da Laboratorio sono:
A. La descrizione del quadro normativo nel quale si inserisce l'utilizzo di animali a scopi sperimentali;
B. La descrizione dei sistemi di allevamento a scopo sperimentale delle principali specie di animali da laboratorio, nella fattispecie topo, ratto, coniglio e suino. Per ciascuna specie verrà prima di tutto fornito un ripasso di anatomia e fisiologia di base. Successivamente, verranno dettagliate informazioni circa i metodi di stabulazione, di mantenimento e di manipolazione delle specie di interesse
C. La descrizione dei metodi di valutazione di benessere, nonché di riconoscimento del dolore delle specie da laboratorio
Per raggiungere tali obiettivi, oltre alle lezioni frontali, sono previste uscite didattiche presso strutture di ricerca del settore e centri specializzati in allevamento dell'animale da laboratorio.
Expected learning outcomes
A completamento dell'unità didattica di Genetica molecolare e applicazioni negli animali ci si attende che lo studente sia in grado di descrivere le basi teoriche e le tecniche genetiche attualmente utilizzate nell'allevamento degli animali sia domestici e che da laboratorio per la misurazione della biodiversità, l'identificazione di mutazioni, per la diagnostica genetica e l'autenticazione/tracciabilità dei prodotti di origine animale e di descrivere le procedure di base che consentono l'identificazione di SNVs, delins e CNVs in genomi di animali domestici usando software di visualizzazione dei genomi. Ci si attende che sia inoltre in grado di usare le banche dati bioinformatiche on-line (NCBI, Ensembl) per identificare, a partire da indicazioni bibliografiche, variazioni genetiche e di sequenze nei genomi diploidi e aploidi, disegnare primers, RFLP, in silico PCR e controllare la conservazione tra specie e tra generi delle regioni nucleotidiche, di leggere elettroferogrammi di sequenze nucleotidiche Sanger (metodo a fluorescenza) per identificare l'eterozigosi e ricostruire aplotipi.
A termine dell'unità didattica di Allevamento degli Animali da laboratorio ci si attende che lo studente sia in grado di illustrare il quadro normativo che regolamenta l'utilizzo di animali a scopo sperimentale e che sia in grado di reperire le informazioni necessarie all'interno della normativa vigente. Lo studente dovrà saper descrivere i metodi di allevamento delle specie di laboratorio trattate durante il corso, con particolare riferimento ai loro sistemi di stabulazione, nutrizione e alla gestione dei parametri ambientali. È inoltre atteso che lo studente sappia riconoscere lo stato di benessere dell'animale sulla base di una normale fisiologia, nonché che sappia identificare stati di discomfort o stress dell'animale, con particolare riferimento al riconoscimento del dolore. Ci si attende inoltre che lo studente sappia descrivere adeguatamente quali manualità possono essere eseguite sulle specie trattate, ivi inclusi le vie di amministrazione, prelievo e i metodi di soppressione.
A termine dell'unità didattica di Allevamento degli Animali da laboratorio ci si attende che lo studente sia in grado di illustrare il quadro normativo che regolamenta l'utilizzo di animali a scopo sperimentale e che sia in grado di reperire le informazioni necessarie all'interno della normativa vigente. Lo studente dovrà saper descrivere i metodi di allevamento delle specie di laboratorio trattate durante il corso, con particolare riferimento ai loro sistemi di stabulazione, nutrizione e alla gestione dei parametri ambientali. È inoltre atteso che lo studente sappia riconoscere lo stato di benessere dell'animale sulla base di una normale fisiologia, nonché che sappia identificare stati di discomfort o stress dell'animale, con particolare riferimento al riconoscimento del dolore. Ci si attende inoltre che lo studente sappia descrivere adeguatamente quali manualità possono essere eseguite sulle specie trattate, ivi inclusi le vie di amministrazione, prelievo e i metodi di soppressione.
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Course syllabus and organization
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
Unità didattica di Genetica molecolare e applicazioni negli animali domestici (Prof. Longeri)
Lezioni Frontali
- Caratteri qualitativi e quantitativi (ore totali 1)
- I geni di interesse produttivo e veterinario. Concetti di mutazione e di polimorfismo genetico (nuove linee guida e nomenclature). Principi e metodi di PCR, PCR allele-specifica, PCR / RFLP e tecniche di elettroforesi. (ore totali 4)
- Principi e metodi del sequenziamento nucleotidico automatizzato a fluorescenza di I generazione (Sanger) e comparazione tra sequenziamento di cloni, di ampliconi da gDNA e da mtDNA (ore totali 4)
- Principi e metodi dell'analisi dei frammenti e SNP. I marcatori molecolari a DNA e le loro applicazioni: profilo genetico, controllo della parentela, autenticazione di specie, genere, tracciabilità individuale di animali e prodotti di origine animale, valutazione della diversità genetica. (ore totali 6)
- Associazione e linkage. La mappa genetica. Cenni su gDNA SNP microarray, mappaggio genico con diversi tipi di marcatori a DNA, concetto di aplotipo. Le banche dati e le sequenze genomiche degli animali domestici, cenni al loro utilizzo nel genome-editing e nell'high-throughput genotyping. (ore totali 6)
- La genetica degli animali da laboratorio (roditori, xenopus, zebrafish). Concetti di parentela e di consanguineità. Ceppi inbred, ceppi outbred, linee ibride (ore totali 2).
L'organizzazione italiana dell'anagrafica d'allevamento (libri genealogici, registri anagrafici, pedigree) e sanitaria (anagrafe nazionale degli animali) (ore totali 1)
Esercitazioni
- Pratica individuale a posto singolo di analisi in silico sui seguenti argomenti: progettazione di primers per PCR, controllo della PCR in silico, identificazione di enzimi per allestire un test di restrizione, lettura ed allineamento di sequenze nucleotidiche Sanger e identificazione di aplotipi. Navigazione nei databases di genomica NCBI ed Ensemble (ore totali 8)
- pratica individuale con Genome Data Viewer e analsi di reads per l'identificazione di SNVs, delins e CNVs in genomi di animali domestici (ore totali 2)
- Seminari interattivi esercitativi (ore totali 16 )
- Visite didattiche a laboratori di servizio e di ricerca specializzati nell'applicazione della genetica molecolare alla selezione agli animali da reddito, da compagnia e da laboratorio (ore totali 6)
Unità didattica di Allevamento degli Animali da Laboratorio (Dott.ssa Perricone)
Lezioni frontali (16 ore)
- Introduzione e concetti generali: l'utilizzo degli animali nella ricerca (2 ore)
- Protezione degli animali utilizzati a fini scientifici - normativa di riferimento (2 ore)
- Topo e Ratto (6 ore)
- Coniglio (2 ore)
- Suino (2 ore)
- Gestione di uno stabulario (2 ore)
Esercitazioni:
- Visite ad industrie che operano nel settore delle strutture per animali da laboratorio
- Visite a centri di ricerca che utilizzano gli animali da laboratorio
Lezioni Frontali
- Caratteri qualitativi e quantitativi (ore totali 1)
- I geni di interesse produttivo e veterinario. Concetti di mutazione e di polimorfismo genetico (nuove linee guida e nomenclature). Principi e metodi di PCR, PCR allele-specifica, PCR / RFLP e tecniche di elettroforesi. (ore totali 4)
- Principi e metodi del sequenziamento nucleotidico automatizzato a fluorescenza di I generazione (Sanger) e comparazione tra sequenziamento di cloni, di ampliconi da gDNA e da mtDNA (ore totali 4)
- Principi e metodi dell'analisi dei frammenti e SNP. I marcatori molecolari a DNA e le loro applicazioni: profilo genetico, controllo della parentela, autenticazione di specie, genere, tracciabilità individuale di animali e prodotti di origine animale, valutazione della diversità genetica. (ore totali 6)
- Associazione e linkage. La mappa genetica. Cenni su gDNA SNP microarray, mappaggio genico con diversi tipi di marcatori a DNA, concetto di aplotipo. Le banche dati e le sequenze genomiche degli animali domestici, cenni al loro utilizzo nel genome-editing e nell'high-throughput genotyping. (ore totali 6)
- La genetica degli animali da laboratorio (roditori, xenopus, zebrafish). Concetti di parentela e di consanguineità. Ceppi inbred, ceppi outbred, linee ibride (ore totali 2).
L'organizzazione italiana dell'anagrafica d'allevamento (libri genealogici, registri anagrafici, pedigree) e sanitaria (anagrafe nazionale degli animali) (ore totali 1)
Esercitazioni
- Pratica individuale a posto singolo di analisi in silico sui seguenti argomenti: progettazione di primers per PCR, controllo della PCR in silico, identificazione di enzimi per allestire un test di restrizione, lettura ed allineamento di sequenze nucleotidiche Sanger e identificazione di aplotipi. Navigazione nei databases di genomica NCBI ed Ensemble (ore totali 8)
- pratica individuale con Genome Data Viewer e analsi di reads per l'identificazione di SNVs, delins e CNVs in genomi di animali domestici (ore totali 2)
- Seminari interattivi esercitativi (ore totali 16 )
- Visite didattiche a laboratori di servizio e di ricerca specializzati nell'applicazione della genetica molecolare alla selezione agli animali da reddito, da compagnia e da laboratorio (ore totali 6)
Unità didattica di Allevamento degli Animali da Laboratorio (Dott.ssa Perricone)
Lezioni frontali (16 ore)
- Introduzione e concetti generali: l'utilizzo degli animali nella ricerca (2 ore)
- Protezione degli animali utilizzati a fini scientifici - normativa di riferimento (2 ore)
- Topo e Ratto (6 ore)
- Coniglio (2 ore)
- Suino (2 ore)
- Gestione di uno stabulario (2 ore)
Esercitazioni:
- Visite ad industrie che operano nel settore delle strutture per animali da laboratorio
- Visite a centri di ricerca che utilizzano gli animali da laboratorio
Prerequisiti
Per sostenere la parte d'esame di Genetica molecolare e applicazioni negli animali domestici è prerequisito aver superato l'esame di Genetica del primo anno.
Metodi didattici
Per entrambe le unità didattiche:
Tutte le lezioni frontali verranno svolte col supporto di proiezione di slides in italiano. Talvolta potranno essere utilizzati collegamenti a siti web di libero accesso.
Tutte le lezioni frontali verranno svolte col supporto di proiezione di slides in italiano. Talvolta potranno essere utilizzati collegamenti a siti web di libero accesso.
Materiale di riferimento
Per entrambe le unità didattiche:
Sulla piattaforma di Ateneo Ariel sono disponibili i pdf del materiale di entrambe le unità didattiche costituiti principalmente dalle slides proiettate e spiegate a lezione, oltre ad ogni materiale aggiuntivo mostrato durante le lezioni e le esercitazioni e ogni materiale integrativo che il docente abbia citato e che ritenga utile per la preparazione dello studente. Il materiale didattico fornito è molto utile per il superamento dell'esame.
Sulla piattaforma di Ateneo Ariel sono disponibili i pdf del materiale di entrambe le unità didattiche costituiti principalmente dalle slides proiettate e spiegate a lezione, oltre ad ogni materiale aggiuntivo mostrato durante le lezioni e le esercitazioni e ogni materiale integrativo che il docente abbia citato e che ritenga utile per la preparazione dello studente. Il materiale didattico fornito è molto utile per il superamento dell'esame.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame è svolto in forma orale per l'unità didattica di Genetica molecolare e applicazione negli animali domestici (Prof. Longeri) e scritto per l'unità didattica di Allevamento degli Animali da laboratorio (dott.ssa Perricone). L'esame va sostenuto e superato congiuntamente per tutti gli argomenti dei due moduli.
Per gli argomenti sviluppati in entrambi i moduli, sarà volto a:
- accertare il raggiungimento degli obiettivi;
- accertare la capacità di applicare conoscenza e comprensione;
- verificare l'autonomia di giudizio dello studente;
- accertare la padronanza del linguaggio specifico.
Per gli argomenti sviluppati in entrambi i moduli, sarà volto a:
- accertare il raggiungimento degli obiettivi;
- accertare la capacità di applicare conoscenza e comprensione;
- verificare l'autonomia di giudizio dello studente;
- accertare la padronanza del linguaggio specifico.
AGR/17 - ZOOTECNICA GENERALE E MIGLIORAMENTO GENETICO - CFU: 5
AGR/20 - ZOOCOLTURE - CFU: 3
AGR/20 - ZOOCOLTURE - CFU: 3
Esercitazioni: 40 ore
Esercitazioni di laboratorio a posto singolo: 8 ore
Lezioni: 40 ore
Esercitazioni di laboratorio a posto singolo: 8 ore
Lezioni: 40 ore
Docenti:
Longeri Maria Lina Emilia, Perricone Vera
Professor(s)
Ricevimento:
Su appuntamento da prendere via e-mail
Lodi Dipartimento di Medicina Veterinaria e Scienze Animali - III piano, st.3090