Tecniche di critogenetica, anomalie cromosomiche e analisi genetiche - Appunti

Anomalie cromosomiche

Esistono diverse classificazioni delle anomalie cromosomiche:

• Di numero: Alterazione nel numero di cromosomi e quindi dei geni e della quantità di prodotto genico nella cellula.
• Di struttura: Riarrangiamenti strutturali del cromosoma, con possibili alterazioni della sequenza genica e quindi alterazioni del prodotto genico.
• Costituzionali: Presenti in tutte le cellule dell’organismo in quanto presenti in uno dei due gameti o formatisi nelle prime divisioni dello zigote.
• Somatiche o acquisite: Presenti solo in un gruppo di cellule dell’individuo, che quindi è un mosaico genetico, con due o più linee cellulari all’interno dell’organismo.
• Bilanciate: Non causano perdita di informazione genetica, quindi il fenotipo risulta quasi sempre normale.
• Sbilanciate: Il fenotipo dell’individuo risulta anomale per perdita o aggiunta di informazione genetica a causa della mutazione (la gravità dipenderà della quantità di informazione persa o aggiunta).

Le conseguenze di un’anomalia cromosomica possono essere varie: aborti spontanei (per lo più dovuti a trisomie di autosomi, o polipoide, o riarrangiamenti strutturali), ritardo nell’accrescimento o ritardo mentale, anomalie fisiche, sterilità o maggiore predisposizione a neoplasie.

Anomalie di numero

• Poliploidia: Tutti i cromosomi sono presenti in numero di copie maggiori a due: 3n (triploidia) e 4n (tetraploidia) sono le forme più comuni, riscontrate in cellule tumorali o feti plurimalformati. In nessun caso sono compatibili con la vita.
• Aneuploidia: Uno o pochi cromosomi hanno un numero di copie diverso da due. Manca una coppia di omologhi (organismo con 44 cromosomi = nullisomia), manca una copia di un cromosoma (organismo con 45 cromosomi = monosomia), ci sono tre copie di un cromosoma (individuo con 47 cromosomi = trisomia), ci sono due coppie di un cromosoma (individuo con 48 cromosomi = tetrasomia). Le cause possono essere una non disgiunzione (mancata separazione dei cromatidi fratelli o dei cromosomi omologhi) o un ritardo anafasico (un cromatidio o un cromosoma omologo rimane sulla piastra metafasica senza migrare al polo del fuso) nella prima o nella seconda divisione meiotica. Le aneuploidie compatibili con la vita causano: sindrome di Down (trisomia 21), sindrome di Edwards (trisomia 18), sindrome di Patau (trisomia 13), sindrome di Klinefelter (donne XXY), sindrome del doppio Y (uomini XYY), sindrome della tripla X (donne XXX), sindrome di Turner (donne X : è l’unica monosomia compatibile con la vita).
• Mixoploidia: Nello stesso organismo sono presenti due o più linee cellulari con un diverso numero di cromosomi. Si crea quindi una chimera se le diverse linee cellulari derivano da due o più zigoti diversi (incompatibile con la vita) o un mosaico se le linee diverse derivano comunque da un unico zigote.

Anomalie di struttura

Si presentano quando, a seguito di una rottura (da mutageni, virus), si verifica un riarrangiamento e conseguente alterazione strutturale del cromosoma.

• Delezioni: Perdita di un frammento di cromosoma, a livello terminale o interstiziale: in ogni caso si tratta di un’anomalia sbilanciata, in omozigosi le delezioni sono letali, in quanto su entrambi i cromosomi mancano determinati geni, in eterozigosi si possono avere conseguenze diverse (aploinsufficienza se la quantità di prodotto genico restante è insufficiente per sviluppare un fenotipo normale / pseudodominanza se si ha la manifestazione fenotipica di un carattere recessivo a causa della perdita del dominante). Le delezioni possono essere causate dall’azione di mutageni che rompono i cromosomi, come conseguenza di crossing over ineguale o dalla presenza di gameti provenienti da eterozigoti con traslocazione reciproca o inversione pericentrica, che quindi già presentano la delezione.
• Duplicazioni: Duplicazione di un frammento di cromosoma. Può essere diretta se all’interno del cromosoma viene mantenuta la corretta successione dei geni o inversa se il frammento duplicato ruota di 180° prima di reinserirsi nel cromosoma, intracromosomica o terminale del cromosoma. Il fenotipo dell’individuo sarà diverso a seconda della regione duplicata, del numero di geni e del tipo di cromosoma coinvolto, si possono manifestare ritardo mentale o malformazioni, in ogni caso dovuti ad una trisomia parziale, cioè alla presenza di tre copie dei geni coinvolti nella mutazione. Le cause, come per le delezioni, possono essere gameti che già presentano la mutazione o crossing over ineguali.