Codice insegnamento

4S009835

Docente

Massimo Delledonne

Coordinatore

Massimo Delledonne

Crediti

6

Lingua di erogazione

Inglese

Settore Scientifico Disciplinare (SSD)

BIO/18 - GENETICA

Periodo

I semestre dal 2 ott 2023 al 26 gen 2024.

Corsi Singoli

Autorizzato

Orario Lezioni Moodle Seminari 0

Obiettivi di apprendimento

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 annotazione strutturale e funzionale e le strategie per l’identificazione di varianti rilevanti in abito clinico. Conoscenza 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 delle 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. 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. 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.

Prerequisiti e nozioni di base

A good background in genetics and molecular biology is required

Programma

GENOMICS AND EPIGENOMICS TECHNOLOGIES
• Overview of Technical Aspects and Chemistries of DNA and RNA sequencing technologies
• Whole genome sequencing, whole exome secquencing, panels
• RNA Sequencing and Methylome Analysis
• Emerging technologies
THE HUMAN GENOME (articles, Genome 4)
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
The ENCODE project
• Transcribed and protein-coding regions (GENCODE)
• Open chromatin
• Histone mark enrichment
• Transcription factor binding
• Gene expression
• Transcription start site (TSS) activity profiles
• RNA binding protein occupancy
• DNA methylation
• Three dimensional chromatin interactions
• Topologically associating domains (TADs)
THE HUMAN EPIGENOME (articles, Epigenetics)
• Epigenetics and epigenomics
• DNA packaging and chromatin modification
• DNA methylation
• Histone modification
• Chromosome territories and transcriptional factories
• Topologically Associated Domains (TADs) and insulators
• The epigenetic basis of gene imprinting
• Epigenetic control of cellular differentiation
• Reprogramming the epigenome
BIOINFORMATICS FOR CLINICAL GENOMICS (BOOK)
Primary analysis of sequencing data
• Base Calling
• Read Mapping
• Coverage Analysis
• De duplication , recalibration , clipping
Variant calling
• Detection of Single Nucleotide Variant
• Detection of Insertions and Deletions (Indels)
• Detection of Translocations
• Detection of Copy Number Variants
Variant analysis
• Variants Annotation
• Variants Interpretation
• Variants Prioritization

Bibliografia

Modalità didattiche

Frontal lessons with slides support. Laboratory exercises.
Slides and articles both available on Moodle. The files are updated (a new version every year) during the course.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Written, open questions

Criteri di valutazione

Each answer is evaluated globally. Details are appreciated, although the evaluation is mainly focused on the overall description of the argument

Criteri di composizione del voto finale

11 questions, up to 3 points per question. If the final score is > 30, the grade is 30 Lode

Lingua dell'esame

Questions are in English. Answers can be in English or Italian