72709 - APPLICAZIONI DI GENOMICA AVANZATA NELLE PRODUZIONI ANIMALI

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo studente conosce le tecnologie high-throughput per identificare i geni che controllano i caratteri produttivi e riproduttivi degli animali in produzione zootecnica. Lo studente comprende le metodologie di genomica strutturale e funzionale per l'analisi del genoma ai fini di migliorare l'efficienza della selezione. Lo studente conosce le principali risorse bioinformatiche utilizzate nell'ambito del miglioramento genetico animale.

Contenuti

Il corso sarà articolato in due moduli didattici da 24 ore ciascuna.

Nel modulo 2 il programma è articolato nei seguenti punti:

Introduzione: Contestualizzazione dei sistemi produttivi volti alla produzione della carne e del latte; peculiarità dei comparti Italiani; categorie produttive. Lo studente dovrà apprendere la corretta declinazione dei diversi sistemi di produzione e riconoscere le specie e le razze allevate.

Fenomica: Tecnologie disponibili per l’acquisizione dei dati in stalla; precision livestock farming; sensoristica; gestione, elaborazione ed interpretazione dei big data. Lo studente saprà descrivere le tecnologie ad oggi disponibili per il monitoraggio della mandria/dei capi allevati e i fenotipi chiave per il raggiungimento degli obbiettivi di selezione entro ciascun comparto.

Mappatura dei genomi: DNA e geni; linkage; mappatura genetica; mappatura fisica; marcatori. Lo studente saprà calcolare la distanza di mappa tra due loci , distinguere le mappe fisiche dalle mappe genetiche e apprenderà quali sono le tipologie di marcatori utili nell’ambito del miglioramento genetico moderno.

Sequenziamento dei genomi: Metodo di Sanger; Next Generation Sequencing. Lo studente conoscerà le diverse tecniche attualmente in uso per il sequenziamento di porzioni di DNA o di interi genomi e saprà valutarne i pro e i contro.

Attività pratiche:1 esercitazione in aula al pc: introduzione alla bioinformatica per l’analisi dei dati genomici. Lo studente apprenderà le procedure di base per l’ispezione ed il controllo qualitativo dei dati derivanti da genotipizzazioni (caso studio). Lo studente è tenuto a produrre un report di applicazione dei dati genomici da esporre in aula in gruppi al termine delle lezioni del modulo 1. A queste attività si aggiunge una uscita didattica presso un laboratorio di genetica umana.

Nel modulo 1 il programma è articolato nei seguenti punti:

Associazione carattere-genotipo: Il DNA-chip. Approccio del gene candidato e genome-wide association studies. Lo studente conoscerà la tecnologia del DNA-chip per la genotipizzazione, e i diversi approcci utili a stimare l’associazione di marcatori genetici con caratteri di interesse zootecnico.

Tecniche di fenotipizzazione: La raccolta delle informazioni utili ai fini del miglioramento genetico animale. La misurazione del dato su larga scala. Lo studente apprenderà le modalità di raccolta dei fenotipi importanti nell’ambito di un programma di selezione e conoscerà le modalità avanzate per la generazione di informazioni animali con tecniche high-throughput.

Somiglianza tra individui: La parentela genetica e genomica, inbreeding. Le matrici di parentela importanti nel miglioramento genetico animale. Lo studente conoscerà le modalità per stimare il grado di somiglianza genetica e genomica tra soggetti appartenenti a popolazioni soggette a programmi di miglioramento animale e le diverse matrici di parentela utilizzate per la stima del valore riproduttivo di un soggetto.

Il miglioramento genetico animale: Caratteri quantitativi, il modello animale e sue componenti. I metodi di stima del breeding value degli animali; la risposta alla selezione e associazione tra caratteri, la selezione genomica e relative applicazioni. Lo studente conoscerà la stima delle componenti della varianza e le modalità con cui è possibile stimare il valore riproduttivo di un candidato alla riproduzione. Conoscerà le modalità di valutazione un programma di miglioramento genetico.

Altre applicazioni della genomica animale: La genomica per lo studio della biodiversità zootecnica, depressione da inbreeding, inbreeding genomico e run of homozigosity. La genomica per lo studio della tracciabilità dei prodotti di origine animale. Lo studente apprenderà le modalità con cui la genomica può essere utilizzata ai fini della gestione di popolazioni sottoposte a programmi di selezione; conoscerà i diversi livelli di tracciabilità genetica e le diverse modalità della genomica utili a garantire l’autenticità dei prodotti di origine animale.

Testi/Bibliografia

Appunti e slide delle lezioni, articoli scientifici forniti durante il corso.

 

Per approfondimenti degli argomenti del corso si possono consultare i testi:

Genetica animale - applicazioni zootecniche e veterinaria. Giulio Pagnacco, casa editrice Ambrosiana.

Genomi 4. T.A. Brown, casa editrice EdiSES.

 

Il materiale presentato durante le lezioni sarà messo a disposizione dello studente sul portale VIRTUALE di Ateneo (https://virtuale.unibo.it/), previo accesso con password fornita dal docente e disponibile su richiesta.

Metodi didattici

Lezioni frontali, seminari e attività pratiche individuali/a gruppi.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica avviene tramite test scritto unico per entrambi i moduli su portale EOL (https://eol.unibo.it/) con quiz a risposta multipla e domande aperte. I quiz a risposta multipla sono 10 ed il punteggio è di +1 se esatta, 0 se sbagliata o assente. Le domande aperte, in numero di 10, hanno punteggio di +2 se esatta, 0 se sbagliata o assente. A questo poi vanno ad aggiungersi fino a 4 punti bonus ottenuti tramite le esposizioni degli elaborati delle esercitazioni del modulo 2.

l tempo a disposizione dello studente per la prova scritta è di 90 minuti. Durante la prova non è ammesso l'uso di alcun tipo di materiale di supporto quale: libri di testo, appunti, supporti informatici.

Il punteggio massimo ottenibile fornendo tutte risposte esatte e complete è quindi pari a 30 e Lode. La prova si intende superata con un punteggio minimo di 18/30.

Strumenti a supporto della didattica

Le lezioni vengono erogate con il supporto di sistemi audiovisivi, con presentazioni PowerPoint, videoproiettore e piattaforma Teams.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Giulio Visentin

Consulta il sito web di Angela Costa