Offerta lab PLS 2016-18

Titolo: Studio dei polimorfismi umani, usando l’inserzione Alu PV92
Docente universitario: Prof. Pietro Benedetti
Istituto di riferimento: Liceo Statale “A. Cornaro” (Padova), Prof.ssa Teresa Pecere

Descrizione sintetica: Un polimorfismo genetico è una sequenza variabile del DNA, che ha una prevalenza maggiore dell’1% nella popolazione. Qui si utilizza la reazione a catena della polimerasi (PCR) per amplificare il polimorfismo PV92 presente nel cromosoma 16 umano. Separando i prodotti della PCR mediante elettroforesi su gel di agarosio si può verificare la presenza/assenza di un tratto di DNA ripetitivo lungo circa 300 paia di basi, che appartiene alla “famiglia Alu”. L’inserimento di questa sequenza Alu non ha alcun effetto nella salute di un essere umano, perché è localizzata nel DNA non codificante. Ogni studente analizza il proprio genotipo, poi i risultati di tutta la classe sono discussi in uno studio di genetica delle popolazioni. Per confrontare la frequenza dell’inserimento PV92 con quello di altre popolazioni umane, ci si collega al sito internet del Dolan DNA Learning Center.

Attività:

  • Estrazione del DNA da cellule epiteliali, ottenute risciacquando la bocca con una soluzione salina;
  • Amplificazione mediante PCR della regione genomica d’interesse;
  • Analisi su gel di agarosio dell’amplificato di PCR;
  • Analisi informatica dei dati e discussione dei risultati.

Impegno previsto:


Titolo: Identificazione di OGM in matrici vegetali (mangimi e/o foglie di piante GM)
Docente universitario: Prof. Livio Trainotti
Istituto di riferimento: Liceo Scientifico “L. Da Vinci” (Treviso), Prof. Michele Zanata

Descrizione sintetica: Una pianta geneticamente modificata (GM) contiene uno o più tratti vantaggiosi inseriti nel suo genoma con tecniche di DNA ricombinante. Le coltivazioni di piante GM sono molto diffuse a livello mondiale (coprono circa il 10% della superficie coltivata), meno in Europa per l’ostilità di buona parte della pubblica opinione. Le confezioni di cibi e mangimi con un contenuto d’ingredienti provenienti da piante GM uguale o maggiore dell’1% devono segnalare in etichetta “da nome pianta geneticamente modificata”. Per controllare l’origine degli ingredienti, sono stati sviluppati esami diagnostici che valutano la presenza di piante GM in cibi e mangimi, rilevando particolari sequenze di DNA presenti solo nelle piante GM. L’esperienza proposta prevede di estrarre il DNA da matrici vegetali (es. mangimi o piante GM presenti nei laboratori dell’Università di Padova), amplificare con la PCR le sequenze diagnostiche per organismi GM e visualizzare i risultati mediante elettroforesi in gel di agarosio. Gli studenti riceveranno informazioni su come si prepara una pianta GM, su quanto siano diffuse a livello globale le coltivazioni GM e quali controlli sulle piante GM garantiscono la sicurezza dell’uomo e dell’ambiente.

Attività:

  • Estrazione del DNA da matrici vegetali;
  • Amplificazione mediante PCR di due frammenti genomici: uno corrispondente a un gene endogeno della pianta in esame, l’altro al transgene introdotto con tecniche di DNA ricombinante;
  • Separazione in gel di agarosio dei prodotti di PCR;
  • Analisi qualitativa degli amplificati, confrontati con opportuni campioni di controllo.

Impegno previsto:


Titolo: Laboratorio di Genetica con Drosophila melanogaster
Docente universitario: Prof. Mauro A. Zordan
Istituto di riferimento: Liceo Statale “G. Galilei” (Dolo – VE), Prof.ssa Marta Scaggiante

Descrizione sintetica: Il moscerino delle frutta, Drosophila melanogaster, è l’organismo modello in cui sono state compiute alcune tra le scoperte più importanti della Biologia, a partire dal lavoro pioneristico di Thomas H. Morgan e dei suoi collaboratori agli inizi del ‘900, in cui furono elucidati i principi della teoria cromosomica dell’ereditarietà, per arrivare alle fondamentali scoperte sul controllo genetico dello sviluppo embrionale da parte di Nusslein-Volhard, Wieschaus e Lewis negli anni ’70 ed ’80. Durante lo stesso periodo, in seguito all’isolamento di una serie di mutanti (a carico del gene period) che manifestavano diversi gradi di alterazione dei ritmi circadiani di sonno/veglia, il laboratorio di Seymour Benzer ha dato il via alla dissezione genetica del comportamento animale. Data l’importanza che la drosofila continua a rivestire nell’ambito di ricerche che abbracciano tutti gli aspetti della Biologia moderna, proponiamo una serie di esperienze sperimentali relativamente economiche e facili da realizzare che portano gli studenti a familiarizzare con questo organismo.

Attività:

  1. Riconoscimento e caratterizzazione (anche con l’ausilio dello stereomicroscopio) di alcuni mutanti “classici” di Drosophila, quali ad esempio: vestigial, ebony, white, yellow, Bar, sine-oculis, shibire;
  2. Utilizzando alcuni dei mutanti al punto (1) verificare i principi fondamentali dell’ereditarietà mendeliana attraverso opportuni incroci: a) la trasmissione di caratteri legati al sesso; b) la trasmissione (ed eventuale mappatura per ricombinazione) di caratteri associati (autosomici o legati al sesso);
  3. Preparazione, colorazione e visualizzazione al microscopio a trasmissione di cromosomi politenici, a partire da ghiandole salivari larvali di drosofila.

Impegno previsto:


Titolo: Analisi dello sviluppo del pesce zebra e sue applicazioni
Docente universitario: Prof.ssa Natascia Tiso
Istituto di riferimento: Liceo Scientifico “G.B. Quadri” (Vicenza), Prof.ssa Beatrice Peruffo

Descrizione sintetica: Lo zebrafish o pesce zebra (nome scientifico Danio rerio) è un piccolo pesce tropicale d’acqua dolce, divenuto negli ultimi decenni particolarmente popolare come organismo modello per studi in campo embriologico, genetico, medico, tossicologico e comportamentale. I principali vantaggi di quest’organismo risiedono nella sua estrema trasparenza allo stadio embrionale e larvale, nella rapidità di sviluppo, nella piccola dimensione, nella fecondità e nella semplicità di gestione nell’allevamento e nella manipolazione embriologica e genetica. Nel corso delle dimostrazioni sarà possibile osservare esemplari adulti sia di tipo selvatico, nelle loro varie livree, sia di tipo mutante (es: albini).

Attività:

  • Osservazione dei dimorfismi sessuali e della modalità di corteggiamento ed accoppiamento
  • Raccolta e riconoscimento di embrioni e larve a vari stadi di sviluppo
  • Osservazione di esemplari mutanti e/o transgenici (es: fluorescenti)
  • Compatibilmente col tempo a disposizione: trattamento farmacologico e/o colorazione immuno-istochimica di specifici tessuti.

Impegno previsto:


Titolo: Analisi del profilo di fermentazione alcoolica di ceppi di lievito (Saccharomyces cerevisiae).
Docente universitario: Prof. Stefano Campanaro
Istituto di riferimento: IIS “P. Scalcerle” (Padova), Prof.ssa Marialuisa Zangirolami

Descrizione sintetica: Il lievito della birra, Saccharomyces cerevisiae, è un organismo di enorme interesse biotecnologico per la sua incredibile efficienza nel metabolizzare gli zuccheri e nel convertirli in energia tramite la fermentazione alcolica. Diversi ceppi di lievito mostrano differenti capacità di fermentazione e numerosi studi hanno portato all’identificazione dei geni che determinano questo carattere fenotipico. La curva di fermentazione si ottiene misurando la CO2 prodotta a intervalli regolari di tempo; confrontando la curva prodotta da ceppi differenti si possono capire le potenziali implicazioni biotecnologiche. Per svolgere le misure del volume di CO2, gli studenti useranno un “respirometro” fatto in casa, costituito da una siringa da 50 ml e da una pipetta da 1 ml tenute insieme e sigillate da una striscia di parafilm. L’esperienza si completa con l’analisi informatica di alcuni geni implicati nel processo di fermentazione, per capire come differenze nella sequenza del DNA possano influenzare un carattere fenotipico.

Attività:

  • Osservazione del lievito al microscopio ottico e allestimento della coltura per la fermentazione
  • Misura del volume di CO2 prodotta durante la fermentazione, racchiusa all’interno di un palloncino, mediante i moduli del sistema raspberry Pi.
  • Analisi dei risultati e costruzione della curva di fermentazione
  • Analisi di alcuni geni noti per influenzare il profilo di fermentazione: le relative sequenze nucleotidiche saranno recuperate per via informatica e confrontate tra loro.

Impegno previsto: