Genetica e DNA

Modulo 1: Genetica e DNA La genetica studia i meccanismi che regolano la trasmissione dei caratteri ereditari, offrendo una chiave di lettura fondamentale per comprendere la vita. Il DNA rappresenta il cuore di questi processi, poiché contiene le informazioni necessarie alla costruzione e al funzionamento di ogni organismo vivente. Modulo 2: Struttura del DNA In questo modulo viene spiegata la doppia elica, con le sue basi azotate complementari e lo scheletro zucchero-fosfato che garantisce stabilità e fedeltà replicativa. Si approfondiscono i legami chimici e le interazioni che rendono il DNA una molecola tanto complessa quanto efficiente. Modulo 3: Cromosomi e organizzazione del genoma Il DNA si organizza in cromosomi, che custodiscono in modo ordinato le informazioni genetiche necessarie allo sviluppo e al mantenimento della vita. Si analizza come il genoma umano sia suddiviso e come venga regolata l’attività dei geni in relazione ai bisogni cellulari. Modulo 4: Replicazione del DNA Viene illustrato il processo attraverso cui il DNA si duplica, garantendo la trasmissione delle informazioni alle cellule figlie. Si descrivono i principali enzimi coinvolti, come DNA polimerasi ed elicasi, che assicurano precisione e continuità. Modulo 5: Sintesi proteica Il DNA non è solo archivio di informazioni, ma è anche la base per la costruzione delle proteine attraverso i processi di trascrizione e traduzione. Questo modulo spiega come dal codice genetico nascano le proteine che svolgono funzioni vitali per la cellula. Modulo 6: Mutazioni genetiche Le mutazioni sono cambiamenti nella sequenza del DNA che possono avere effetti neutri, benefici o dannosi. Viene analizzato come tali alterazioni possano essere causa di malattie genetiche o motore di evoluzione biologica. Modulo 7: Mendel e le leggi dell’ereditarietà Si approfondiscono gli esperimenti di Gregor Mendel che hanno gettato le basi della genetica moderna. Le leggi di segregazione e assortimento indipendente spiegano la trasmissione dei caratteri da una generazione all’altra. Modulo 8: Genetica classica e molecolare Il modulo confronta la genetica tradizionale basata sui caratteri osservabili con quella molecolare che studia direttamente il DNA. Viene evidenziato come l’integrazione dei due approcci abbia rivoluzionato la ricerca scientifica. Modulo 9: Genetica umana La genetica applicata all’uomo permette di comprendere meglio ereditarietà, malattie e predisposizioni individuali. Si affrontano i principali metodi di analisi, come gli alberi genealogici e le indagini molecolari. Modulo 10: Tecniche di biologia molecolare Il modulo presenta gli strumenti moderni utilizzati per analizzare e manipolare il DNA, come PCR ed elettroforesi. Si mostra come queste tecniche abbiano reso possibile lo sviluppo di diagnostica e biotecnologie avanzate. Modulo 11: Epigenetica L’epigenetica studia le modifiche chimiche che influenzano l’attività dei geni senza alterare la sequenza del DNA. Questi meccanismi spiegano come ambiente e stile di vita possano modulare l’espressione genica. Modulo 12: RNA e sue funzioni Oltre al DNA, anche l’RNA svolge ruoli fondamentali nella cellula, dalla sintesi proteica alla regolazione dei geni. Si analizzano i diversi tipi di RNA, come mRNA, tRNA e rRNA, e il loro contributo al funzionamento cellulare. Modulo 13: Codice genetico Il codice genetico è universale e specifica come le triplette di basi vengano tradotte in amminoacidi. Il modulo spiega la sua importanza nella biologia e nella biotecnologia. Modulo 14: Genetica delle popolazioni La genetica non riguarda solo l’individuo ma anche le popolazioni, in cui si osservano variazioni e frequenze geniche. Si studiano concetti come equilibrio di Hardy-Weinberg ed evoluzione genetica. Modulo 15: Genetica e salute Molte malattie hanno una base genetica, legata a mutazioni o predisposizioni ereditate. Il modulo esplora le principali patologie genetiche e le possibilità di diagnosi precoce. Modulo 16: Terapia genica La terapia genica rappresenta una frontiera della medicina che mira a correggere difetti genetici direttamente sul DNA. Si discutono i principi, i successi e le sfide etiche di questa tecnologia. Modulo 17: Biotecnologie genetiche Le biotecnologie permettono di utilizzare il DNA per applicazioni in medicina, agricoltura e industria. Si analizzano esempi concreti come gli OGM e la produzione di farmaci biologici. Modulo 18: Genoma umano e progetto HGP Il Progetto Genoma Umano ha rappresentato una svolta epocale nello studio della genetica. Il modulo racconta come la mappatura completa del DNA umano abbia aperto nuove strade alla ricerca. Modulo 19: Clonazione Si esplora il concetto di clonazione come creazione di copie geneticamente identiche di un organismo. Il modulo analizza esperimenti celebri come quello della pecora Dolly e le implicazioni etiche connesse. Modulo 20: CRISPR e genome editing CRISPR è una tecnica rivoluzionaria che consente di modificare il DNA in modo preciso e mirato. Viene spiegato come funziona e quali potenzialità apre per medicina e biotecnologia. Modulo 21: Genetica comparata Lo studio del DNA di specie diverse consente di individuare somiglianze ed evoluzioni comuni. Il modulo mette in evidenza la relazione genetica tra uomo e altre forme di vita. Modulo 22: Genetica del comportamento La genetica può influenzare non solo caratteristiche fisiche ma anche comportamentali. Si analizza il complesso rapporto tra geni, ambiente e personalità. Modulo 23: Genetica forense Il DNA è uno strumento fondamentale per le indagini forensi e l’identificazione individuale. Il modulo descrive tecniche di analisi e casi celebri in cui la genetica ha avuto un ruolo decisivo. Modulo 24: Malattie ereditarie rare Si affrontano le malattie genetiche rare, spesso dovute a mutazioni specifiche e complesse. Il modulo spiega come la ricerca genetica stia offrendo nuove speranze terapeutiche. Modulo 25: Biobanche e dati genetici Le biobanche raccolgono campioni biologici per la ricerca, ponendo questioni etiche e di privacy. Il modulo analizza l’impatto della raccolta di dati genetici sulla società contemporanea. Modulo 26: Genetica evolutiva La genetica fornisce prove concrete dell’evoluzione attraverso lo studio delle mutazioni e della selezione naturale. Il modulo collega Darwin e le scoperte moderne della biologia molecolare. Modulo 27: Microbioma e genetica Il microbioma umano influisce sulla salute e interagisce con il DNA dell’organismo ospite. Si esplora il ruolo dei microrganismi nella regolazione dei processi vitali. Modulo 28: Genetica agricola Le tecniche genetiche hanno trasformato l’agricoltura, rendendo le colture più resistenti e produttive. Il modulo discute vantaggi, rischi e impatti ecologici degli OGM. Modulo 29: Bioetica e genetica Ogni progresso nella genetica porta con sé interrogativi morali e sociali. Il modulo riflette su questioni come manipolazione genetica, eugenetica e responsabilità scientifica. Modulo 30: Futuri orizzonti della genetica Il corso si conclude con una panoramica sulle prospettive future della genetica, dalla medicina personalizzata all’ingegneria genetica avanzata. Si riflette sul potenziale trasformativo del DNA nella scienza e nella vita quotidiana.