Concetti Chiave
- La mappatura per delezione consente di determinare il locus di un tratto mancante quando il carattere recessivo si manifesta a causa della rimozione dell'allele dominante.
- Nella mappatura per duplicazione, un tratto presente due volte sul cromosoma può influenzare il fenotipo, come nel caso del locus "white" che determina il colore degli occhi.
- Le mappe genetiche e fisiche sono colineari, ma il crossing over avviene con probabilità variabile, causando espansioni e contrazioni in alcune regioni del cromosoma.
- Nell'uomo, la mappatura dei geni è complicata dalla limitata progenie e dalle difficoltà nell'osservare accoppiamenti con differenze alleliche, rendendo gli esperimenti tradizionali impraticabili.
- La mappatura dei cromosomi umani è stata resa possibile grazie all'uso di ibridi di cellule somatiche, che hanno permesso di associare marcatori genetici a specifici cromosomi, come il gruppo sanguigno Duffy al cromosoma 1.
Indice
Mappatura per delezione
Se si riesce con gli incroci un eterozigoti, con delezioni in regioni e sezioni precise e con un marcatore genetico recessivo succedeva che se la delezione toglieva il pezzo dell’allele dominante si manifestava il recessivo.Quindi se il carattere recessivo si manifesta, significa che il tratto omologo è mancante e quindi si può assegnare il locus al tratto mancante.
Mappatura per duplicazione
Un certo tratto è presente due volte sul cromosoma.Se la duplicazione non coinvolge il locus white avrò gli occhi bianchi.
Se invece la duplicazione porta il locus white + avrò gli occhi rossi.
Distanza genetica e distanza fisica
Le due mappe sono colineari ma il crossing over non si verifica con uguale probabilità lungo il cromosoma.Rispetto alla mappa fisica, alcune zone “hot spot” risultano espanse sulla mappa genetica mentre altre “cold spot” sono contratte.
- E’ meno probabile che il crossing over si verifichi in possimità dei telomeri e dei centromeri.
- Non è possibile procedere ad esperimenti di mappatura simili a quelli compiuti su altri organismi sperimentali
- Progenie limitata
- Accoppiamenti tra individui con differenze alleliche per due geni si osservano a bassa frequenza
- A parte i geni X-linked, l’identificazione di gruppi di geni sintenici e la loro localizzazione sugli autosomi è stato un processo lungo e complicato.
La mappatura dei geni nell’uomo
Una volta definita l’associazione tra due marcatori, come è stata possibile la loro assegnazione ad un particolare cromosoma?- 1968 - ll primo marcatore genetico assegnato ad un cromosoma fu il gruppo sanguigno Duffy (FY) che fu attribuito da Donahue al cromosoma 1. -Da studi citogenetici venne messa un evidenza una regione eterocromatica subito sotto il centromero del cromosoma 1
- Questo eteromorfismo veniva trasmesso con modalità mendeliana da una generazione all’altra.
- Ci si accorse che insieme all’eteromorfismo veniva trasmesso l’antigene eritrocitario Duffy.
- Si dedusse, quindi, che il gene che codifica per l’antigene Duffy si trova sul cromosoma 1.
Geni sintenici
Sintenici= due geni che mappano sullo stesso cromosoma.Due geni sintetici segregheranno sempre insieme se non avvenisse il crossing over nella prima divisione meiotica .
L’evento di crossing over da luogo alla formazione di gameti ricombinanti.
Mappatura dei cromosomi umani
-Gli incroci non possono essere programmati.- I pedigree sono spesso di piccole dimensioni.
Solo i caratteri associati alla X furono gli unici facilmente attribuibili a un cromosoma a causa delle loro particolari modalità di trasmissione.
La mappatura dei cromosomi umani si è resa possibile grazie all’introduzione di alcune metodiche: - la costruzione di ibridi cellule somatiche negli anni 60’.
Pontecorvo 1962 fu tra i primi a comprenderne l’importanza.
- Barsky Coll.s coprirono che colture miste di due tipi di cellule di topo originavano una nuova linea cellulare a cariotipo uguale alla somma dei loro cariotipi.
- Ibridi di cellule umane e cellule di topo (o hamster) non mantenevano tutti i cromosomi umani. Il cariotipo di queste linee ibride si stabilizzano con tutti i cromosomi di topo (hamster) ma con solo alcuni cromosomi umani.
Domande da interrogazione
- Qual è il principio alla base della mappatura per delezione?
- Come si differenzia la mappatura per duplicazione rispetto alla mappatura per delezione?
- Quali sono le sfide nell'analisi di associazione genetica nell'uomo?
- Come è stato possibile assegnare i marcatori genetici a specifici cromosomi umani?
- Quali metodiche hanno reso possibile la mappatura dei cromosomi umani?
La mappatura per delezione si basa sull'osservazione che, se una delezione rimuove l'allele dominante, si manifesta il carattere recessivo, indicando che il locus del tratto mancante è stato identificato.
Nella mappatura per duplicazione, un tratto è presente due volte sul cromosoma, e la manifestazione del carattere dipende dalla presenza o assenza del locus specifico nella duplicazione.
Le sfide includono la progenie limitata, la bassa frequenza di accoppiamenti con differenze alleliche per due geni, e la complessità nell'identificazione e localizzazione dei geni sintenici sugli autosomi.
L'assegnazione è stata possibile attraverso studi citogenetici, come nel caso del gruppo sanguigno Duffy, che ha permesso di identificare il cromosoma 1 come sede del gene responsabile.
La mappatura è stata facilitata dall'introduzione di metodiche come la costruzione di ibridi di cellule somatiche, che hanno permesso di stabilizzare linee cellulari con cromosomi umani e di topo (o hamster).
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