L'insegnamento è organizzato come segue:

Obiettivi formativi

Il corso si propone di fornire le basi teoriche della genomica clinica. Il corso affronta il sequenziamento del genoma umano, gli approcci per la sua annotatione strutturale e funzionale e le strategie per l’identificazione di varianti rilevanti in abito clinico

Conoscenze e capacità di comprensione
Al termine dell’insegnamento lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito le conoscenze e le competenze relative alle tecniche di sequenziamento del DNA, alle strategie di annotazione dei genomi, alla chiamata delle varianti e alla loro prioritizzazione ed interpretazione

Conoscenze applicate e capacità di comprensione
a) Sequenziamento e risequenziamento del genoma umano
b) Annotazione strutturale e funzionale del genoma umano
c) Analisi del genoma umano in ambito clinico
d) Chiamata e prioritizzazione delel varianti del DNA, sia a singolo nucleotide sia a livello di grandi varianti strutturali

Autonomia di giudizio
In particolare, alla fine del corso lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di valutare: a) le problematiche legate al sequenziamento del genoma, b) le problematiche legate all’analisi dei dati di sequenziamento, c) la solidità del dato di annotazione clinica delle varianti
Capacità di apprendere
Alla fine del corso lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di comprendere l’analisi genomica. Sarà inoltre in grado di proseguire gli studi in modo autonomo nell'ambito della bioinformatica applicata alla medicina.

Abilità comunicative
Alla fine del corso lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di saper comunicare in modo adeguato il sequenziamento e l’analisi di un genoma umano in ambito clinico.

Programma

THE HUMAN GENOME

The human genome sequencing consortium project
• CG content and CpG islands
• Repetitive sequences in the human genome
• Segmental duplications
• Gene content

The human genome sequencing project by Celera
• Shot gun sequencing and hybrid assembly
• Gene prediction and annotation
• SNPs in the human genome

Epigenetics and epigenomics
• Chromatine modification
• DNA methylation
• miRNA

The ENCODE project
• Methods and set of materials
• Transcribed and protein-coding regions (GENCODE)
• Protein bound regions
• DNase I hypersensitive sites and footprints
• Regions of histone modifications
• DNA methylations
• Chromosome interacting regions
• ENCODE data integration with known genomic features
• ENCODE data integration independent of genomic landmarks: Enhancers

CLINICAL GENOMICS

Clinical Genome Sequencing
• Overview of Technical Aspects and Chemistries of Next Generation Sequencing
• Targeted Capture Methods for exome and gene panels
• RNA Sequencing and Methylome Analysis
Base Calling, Read Mapping and Coverage Analysis

Clinical Genome Analysis
• Detection of Single Nucleotide Variant
• Detection of Insertions and Deletions (Indels)
• Detection of Translocations
• Detecion of Copy Number Variants

Clinical Genome Interpretation
• Clinical Genomics for Constitutional Diseases
• Clinical Genomics for Somatic Diseases (Cancer)
• Reference Databases for Disease Associations
• Reporting of Clinical Genomics Test Results

Libri di testo
Clinical Genomics, Kulkarni and Pfeifer eds, Elsevier, ISBN: 978-0-12-404748-8
Slides and articles are available on http://profs.scienze.univr.it/delledonne/Education.html

Bibliografia

Modalità d'esame

written, usually 10 open questions. The answers are evaluated on the basis of proper reporting of the key concepts of the question's topics. Voting is expressed in thirty.