Caratteristiche del DNA antico. Come si effettua uno studio sul DNA antico. Il laboratorio di paleogenetica. Tecniche biomolecolari tradizionali e di nuova generazione per lo studio di reperti antichi. Analisi bioinformatiche per la ricostruzione delle sequenze di DNA.
David Caramelli. Antropologia Molecolare - Manuale di base. Firenze University Press 2009
David Caramelli & Martina Lari. Il DNA antico: metodi di analisi e applicazioni. Angelo Pontecorboli 2004
Mark Stoneking. An Introduction to Molecular Anthropology. Wiley-Blackwell 2016
Obiettivi Formativi
Conoscenze:
Analisi genetiche su reperti antichi e degradati per studi a carattere evolutivo e applicativo (e.g. discipline forensi)
Competenze acquisite:
Funzionamento delle metodologie di estrazione, quantificazione, amplificazione e sequenziamento del DNA da campioni a; principi del sequenziamento di nuova generazione (Next Generation Sequencing, NGS); rudimenti sull’utilizzo di software bionformatici per la ricostruzione ed analisi delle sequenze geniche.
Capacità acquisite al termine del corso:
Flusso di lavoro dalla preparazione del reperto fossile alla determinazione delle sequenze delle molecole in esso contenute; utilizzo di tecnologie biomolecolari innovative atte alla caratterizzare genomi antichi sia in campo evolutivo che applicativo.
Prerequisiti
Insegnamenti contenenti i prerequisiti (vincolanti e/o consigliati)
Numero di ore totali del corso: 150
Numero di ore per studio personale e altre attività formative di tipo individuale: 102
Numero di ore relative alle attività in aula: 44
Numero di ore relative ad attività di laboratorio (lezioni in laboratorio): 4
Altre Informazioni
Frequenza delle lezioni ed esercitazioni:
4 ore di lezioni settimanali; altamente consigliata.
Agli studenti verranno fornite le slides presentate durante le lezioni, gli articoli scientifici discussi durante il corso ed eventuali dispense.
Strumenti a supporto della didattica:
Laboratorio di Antropologia Molecolare e Paleogenetica
Modalità di verifica apprendimento
Esame orale. Domande aperte con richiesta di argomentazione delle risposte. Comprensione e presentazione di un articolo scientifico.
Programma del corso
Caratteristiche del DNA antico. Principali problematiche legate allo studio del DNA antico. La contaminazione. Criteri per l’autenticazione dei risultati. Come si effettua uno studio sul DNA antico. La struttura del laboratorio di paleogenetica.
Metodiche tradizionali per l’analisi del DNA antico: preparazione dei campioni, estrazione del DNA, PCR, clonaggio, sequenziamento di Sanger, software per l’analisi dei dati di sequenziamento e la ricostruzione delle sequenze consenso.
Metodiche di nuova generazione per lo studio del DNA antico: principi e principali piattaforme di Next Generation Sequencing (NGS); preparazione delle librerie genomiche, quantificazione delle librerie tramite PCR quantitativa real-time; cattura del genoma mitocondriale e nucleare tramite ibridazione con sonde biotinilate; workflow bioinformatico per la ricostruzione e l’autenticazione delle sequenze. Cenni alle analisi dei dati con l’approfondimento di casi studio.