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- Introduzione al corso e contenuti. La Genetica nella storia. L’emofilia nelle famiglie reali europee e russa come esempio di patologia genetica con impatto personale e storico. Le tappe fondamentali della genetica moderna. La meiosi e i meccanismi alla base della variabilità genetica tra gli individui. Confronto tra mitosi e meiosi. Spermatogenesi ed oogenesi e controllo ormonale. Il cariotipo umano normale e tecniche per l’allestimento. Bandeggi dei cromosomi G, Q, R, C. Amniocentesi e villocentesi.

- Il cariotipo patologico: aberrazioni cromosomiche di numero e di struttura. Aneuploidie e non-disgiunzione mitotica e meiotica. Poliploidie, mixoploidie. Esempi di patologie da aneuploidi: Sindrome di Down, Edward, Patau, Turner e Klinefelter. Aberrazioni cromosomiche strutturali: delezioni, duplicazioni, inversioni, cromosomi ad anello, isocromosomi, traslocazioni reciproche e non reciproche incluse le Robertsoniane. La sindrome del Cri du Chat come esempio di sindrome da delezione; la leucemia mieloide cronica come esempio di traslocazione reciproca (bcr-abl). La nomenclatura citogenetica delle principali aberrazioni cromosomiche. La tecnica della FISH e del “whole chromosome painting” per la diagnosi di aberrazioni cromosomiche ed esempi. Il database DECIPHER come raccolta di dati clinici di associazione tra aberrazioni cromosomiche e fenotipo. Il database ORPHANET per la raccolta di informazioni delle malattie rare.

- Gli esperimenti e le leggi di Mendel: incroci monoibridi, diibridi e triibridi. I caratteri mendeliani nell’uomo: l’esempio dell’albinismo e della sordità. Le mutazioni geniche puntiformi. Modalità di trasmissione autosomica recessiva. Anemia falciforme. Fibrosi cistica. Modalità di trasmissione autosomica dominante. Acondroplasia. Sindrome di Marfan. Neurofibromatosi. Modalità di trasmissione X-linked. Distrofie muscolari. Il daltonismo.

- Mutazioni dinamiche. Esempi di patologie da espansione di triplette: Corea di Huntington, Distrofia Miotonica, FRAXA. Eredità dominante X-linked l’esempio dell’ipofosfatemia. Eredità non mendeliana: i geni mitocondriali materni. Esempi di patologie a trasmissione mitocondriale. Definizione di penetranza ed espressività. Geni indipendenti, geni concatenati. Il gene SRY e la determinazione del sesso. Il sesso genetico, gonadico e fenotipico. La sindrome da insensibilità agli androgeni. Esercizi e problemi sulle modalità di trasmissione dei caratteri mendeliani umani.

- Esempi di predizione di modalità di trasmissione di caratteri dall’analisi di pedigree. Calcolo delle probabilità di trasmissione di caratteri mendeliani. Fenotipi continui e discontinui. Caratteri complessi, poligenici e multifattoriali. L’esempio dell’altezza dell’uomo come modello additivo di eredità poligenica.

- Genetica Molecolare. La tecnologia e le applicazioni della PCR e della RT-PCR. Il Northern blot. Il DNA ricombinante: gli enzimi di restrizione, i vettori plasmidici di clonaggio e di espressione. Accenno ai BAC e YAC.

- Le library genomiche e di espressione. Principi e applicazioni del Western blot. Immunoistochimica. Diagnosi molecolare di anemia falciforme mediante analisi RFLP e Southern blot.

- Il sequenziamento del DNA: metodo di Sanger. Il sequenziamento automatico capillare. Lettura di alcuni elettroferogrammi patologici: l’esempio del carcinoma renale papillare e dell’agenesia dentale. I test genetici. Dalla fase pre-test alla comunicazione del risultato: modalità, peculiarità e criticità.