ITALIANO

I principi generali della genetica medica e della genetica molecolare umana.
Il modulo di Genetica Medica (MED/03) fa parte dell'insegnamento integrato di Patologia e Fisiopatologia Generale e Genetica Medica; per l'articolazione completa degli argomenti si rinvia al Programma esteso.

Materiali didattici disponibili a lezione sotto forma di files elettronici.
Per consultazioni in italiano, i testi più accreditati sono:
• Genetica umana e medica – G. Neri, M. Genuardi – Masson.
• THOMPSON & THOMPSON Genetica in Medicina – R. L. Nussbaum, R. R. McInnes, H.F. Willard – Idelson-Gnocchi.
• Genetica molecolare umana. T. Strachan, A. Read –Zanichelli.

Al termine dell'insegnamento lo studente avrà conseguito i risultati di apprendimento di seguito articolati secondo i Descrittori di Dublino.
Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere i principi che governano la trasmissione delle malattie mendeliane e comprendere le basi molecolari e citogenetiche delle principali malattie genetiche e sindromi complesse.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: saper interpretare i principali test genetici e riconoscere le principali malattie genetiche, applicando le conoscenze acquisite alla consulenza genetica prenatale e postnatale.
Autonomia di giudizio: saper valutare l'appropriatezza dei test genetici e correlare il quadro clinico con il meccanismo genetico-molecolare.
Abilità comunicative: saper esporre, con lessico specialistico appropriato, i concetti della genetica medica.
Capacità di apprendere: saper aggiornare autonomamente le proprie conoscenze consultando la letteratura scientifica.
Costituiscono contenuti minimi per il superamento della verifica la conoscenza dei meccanismi di trasmissione ereditaria, l'interpretazione di base dei test genetici e il riconoscimento delle principali malattie genetiche trattate.

Conoscenze di biologia, genetica e biochimica.

L'insegnamento comprende 25 ore di lezioni frontali (2 CFU) e prevede lavoro interattivo con gli studenti su questioni aperte e lavoro a piccoli gruppi. Le tematiche di genetica clinica saranno corredate da presentazioni di casi clinici, con immagini e video.

La prova d’esame sarà sostenuta contestualmente alle prove dell’insegnamento di Patologia e Fisiopatologia Generale alla fine del I semestre del III anno. Il non superamento dell’esame di Genetica medica non consentirà lo svolgimento dell’esame di Patologia e Fisiopatologia Generale e viceversa. L’esame orale è basato su tre domande. Sarà richiesta la conoscenza adeguata di una malattia genetica trattata a lezione, dei test diagnostici molecolari a supporto e di un meccanismo/ragionamento di genetica medica, volto a dimostrare la comprensione dei percorsi logici. La valutazione, espressa in trentesimi, terrà conto della capacità di operare collegamenti critici, della capacità di sintesi, dell'organizzazione e chiarezza dell'esposizione e dell'uso del lessico specialistico. Il voto finale dell'insegnamento integrato è formulato collegialmente dalla commissione. Risposte non date, fuori tema o generiche saranno considerate elementi di non sufficienza. La lode sarà proposta collegialmente per gli studenti che dimostreranno una conoscenza oltre quella richiesta dall'insegnamento.

La frequenza alle lezioni è necessaria, in quanto le lezioni hanno carattere interattivo. Le slide e i materiali didattici utilizzati durante le lezioni sono resi disponibili agli studenti in formato elettronico. Per chiarimenti e approfondimenti gli studenti possono rivolgersi al docente negli orari di ricevimento indicati sulla pagina docente.

1. Il genoma
Il genoma umano: geni ed organizzazione. Cromatidi e cromosomi: telomeri, centromeri, eucromatina ed eterocromatina. Il cromosoma X e la sua inattivazione, regioni PAR. La funzioni degli RNA codificanti e non codificanti. Lo splicing.
2. I test genetici
L'analisi del cariotipo e i bandeggi, la FISH. Array CGH. PCR, sequenziamento, real-time PCR, MLPA. Analisi di linkage, microsatelliti, CNV e SNPs. Next generation sequencing (NGS), WGS, exoma, targeted NGS. Noninvasive Prenatal Testing (NIPT).
3. I meccanismi della genetica umana
I meccanismi di trasmissione ereditaria dei caratteri mendeliani. Eredità mitocondriale. L’imprinting e la disomia uniparentale. Eterogeneità clinica ed eterogeneità genetica. Penetranza ed espressività, anticipazione. Omozigosità ed eterozigosità composta. Aploinsufficienza.
4. Patologia cromosomica
La consulenza genetica: rischio riproduttivo dipendente ed indipendente dal partner. Aneuploidie negli aborti e rischio di ricorrenza. Triploidia da doppio corredo paterno o materno, tetraploidia. Trisomie autosomiche (21, 18, 13, 16) e dei cromosomi sessuali. Mosaicismo. Le monosomie, la sindrome di Turner.
5. Patologia subcromosomica
Delezioni cromosomiche, inversioni paracentriche e pericentriche. Traslocazioni sbilanciate e bilanciate, robertsoniane, markers cromosomici. Delezioni e duplicazioni submicroscopiche (Williams, diGeorge, Cri du Chat, Smith Magenis, Wolf Hirschhorn).
6. Patologia genetica mendeliana
Classi di mutazioni puntiformi, transizione e trasversione, conservative, missenso, nonsenso, nonstop. Inserzioni, delezioni con frame-shift e non, duplicazioni, conversione genica. Significato patologico delle varie classi di variazioni del DNA: alleli equivalente, amorfo, ipomorfo, ipermorfo, neomorfo e antimorfo. Nomenclatura internazionale delle variazioni genetiche.
7. Malattie mendeliane monoalleliche con mutazioni de novo (es: craniosonostosi, acondroplasia, sindromi rare, ecc).
8. Malattie mendeliane monoalleliche a trasmissione autosomica dominante(es. neurofibromatosi, s. di Marfan, rene policistico, osteogenesi imperfetta).
9. Malattie mendeliane monoalleliche legate al cromosoma X (distrofia muscolare di Duchenne e Becker, emofilia, sindrome di Rett).
10. Malattie mendeliane bialleliche a trasmissione autosomica recessiva (fibrosi cistica, alfa e beta talassemia, amiotrofia spinale, emocromatosi, glicogenosi)
11. Mutazioni dinamiche
Mutazioni dinamiche in regioni non codificanti (X-fragile, distrofia miotonica). Mutazioni dinamiche in regioni codificanti (corea di Huntington, atassie spino-cerebellari)
12. Mutazioni in regioni cromosomiche con imprinting (Prader-Willi, Beckwith Wiedemann, Angelman, Silver-Russel).
13. Mutazioni del DNA mitocondriale (MERFF, MELAS, LHON, KS, s. di Leigh).
14. Caratteri multifattoriali e studi GWAs
15. Principi di terapia genica.

Italian

The general principles of medical genetics and human molecular genetics.
The Medical Genetics module (MED/03) is part of the integrated course of General Pathology and Physiopathology and Medical Genetics; for the complete list of topics please refer to the Extended Programme.

Teaching materials available in class in the form of electronic files.
For consultations the most accredited texts are:
• Genetica umana e medica – G. Neri, M. Genuardi – Masson.
• THOMPSON & THOMPSON Genetica in Medicina – R. L. Nussbaum, R. R. McInnes, H.F. Willard – Idelson-Gnocchi.
• Genetica molecolare umana. T. Strachan, A. Read –Zanichelli.

At the end of the teaching, the student will have achieved the learning outcomes set out below according to the Dublin Descriptors.
Knowledge and understanding: to know the principles governing the transmission of Mendelian diseases and to understand the molecular and cytogenetic bases of the main genetic diseases and complex syndromes.
Applying knowledge and understanding: to interpret the main genetic tests and recognise the main genetic diseases, applying the acquired knowledge to prenatal and postnatal genetic counselling.
Making judgements: to assess the appropriateness of genetic tests and to correlate the clinical picture with the genetic-molecular mechanism.
Communication skills: to present the concepts of medical genetics using appropriate specialist terminology.
Learning skills: to independently update one's knowledge by consulting the scientific literature.
Minimum content required to pass the assessment includes knowledge of the mechanisms of hereditary transmission, the basic interpretation of genetic tests and the recognition of the main genetic diseases covered.

Knowledge of biology, genetics and biochemistry.

The teaching comprises 25 hours of lectures (2 CFU) and includes interactive work with students on open issues and work in small groups. The topics of clinical genetics will be accompanied by presentations of clinical cases, with images and videos.

The exam will be taken at the end of the first semester of the III year. Failure to pass the Medical Genetics exam will not allow the General Pathology and Physiopathology examination to take place and vice versa.The oral exam is based on three questions. Appropriate knowledge of a genetic disease treated in class, of supporting molecular diagnostic tests and of a mechanism / reasoning of medical genetics will be required to demonstrate the understanding of logical pathways. The assessment, expressed out of thirty, will take into account the ability to make critical connections, the capacity for synthesis, the organization and clarity of the presentation and the use of specialist terminology. The final grade of the integrated course is awarded collegially by the examination board. Answers not given, off topic or generic knowledge will be considered as elements of insufficiency. The praise will be proposed collegially for students who will demonstrate a knowledge beyond that required by the course.

Attendance is necessary, as the lessons are interactive. The slides and teaching materials used during the lessons are made available to students in electronic format. For clarifications and further study, students may contact the lecturer during the office hours indicated on the lecturer's web page.

1. The genome
The human genome: genes and organization. Chromatids and chromosomes: telomeres, centromeres, euchromatin and heterochromatin. The X chromosome and its inactivation, PAR regions. The function of coding and non-coding RNAs. Splicing.
2. Genetic tests
The analysis of the karyotype and the bandages, the FISH. Array CGH. PCR, sequencing, real-time PCR, MLPA. Linkage analysis, microsatellites, CNV and SNPs. Next generation sequencing (NGS), WGS, exome, targeted NGS. Noninvasive Prenatal Testing (NIPT).
3. The mechanisms of human genetics
The hereditary transmission mechanisms of Mendelian characters. Mitochondrial inheritance. Imprinting and uniparental disomy. Clinical heterogeneity and genetic heterogeneity. Penetrance and expressivity, anticipation. Homozygosity and compound heterozygosity. Haploinsufficiency.
4. Chromosomal pathology
Genetic counseling: reproductive risk dependent and independent of the partner. Aneuploidy in abortions and risk of recurrence. Triploidy from a paternal or maternal double, tetraploidy. Autosomal trisomies (21, 18, 13, 16) and sex chromosomes. Mosaicism. Monosomies, Turner's syndrome.
5. Sub-chromosomal pathology
Chromosomal deletions, paracentric and pericentric inversions. Unbalanced and balanced translocations, Robertsonian, chromosomal markers. Sub-microscopic deletions and duplications (Williams, di diGeorge, Cri du Chat, Smith Magenis, Wolf Hirschhorn).
6. Mendelian genetic pathology
Classes of point mutations, transition and transversion, conservative, missense, nonsense, nonstop. Insertions, deletions with frame-shift and non-duplications, gene conversion. Pathological signification of the various classes of DNA variations: equivalent alleles, amorphous, hypomorphic, hypermorphic, neomorphic and antimorphic allele. International nomenclature of genetic variations.
7. Mendelian monoallelic disorders with de novo mutations (eg craniosynostosis, achondroplasia, rare syndromes, etc.).
8. Mendelian monoallellic diseases with autosomal dominant transmission (eg neurofibromatosis, S. Marfan, polycystic kidney, osteogenesis imperfecta).
9. Mendelian monoallelic X-linked disorders (Duchenne and Becker muscular dystrophies, hemophilia, Rett syndrome).
10. Mendelian diseases with autosomal recessive transmission (cystic fibrosis, alpha and beta thalassemia, spinal muscular atrophy, hemochromatosis, glycogen storage).
11. Dynamic mutations
Dynamic mutations in non-coding regions (fragile X, myotonic dystrophy). Dynamic mutations in coding regions (Huntington's chorea, spino-cerebellar ataxias).
12. Mutations in chromosomal regions with imprinting (Prader-Willi, Beckwith Wiedemann, Angelman, Silver-Russel).
13. Mitochondrial DNA mutations (MERFF, MELAS, LHON, KS, S. Leigh).
14. Multi-factorial characters and GWAs studies.
15. Principles of gene therapy.