Genetica generale

YAgouti Yellow (A)

Il fenotipo del colore giallo omogeneo e dell'obesità è determinato dal gene recessivo A, che è dominante rispetto al fenotipo letale. Un individuo omozigote per l'allele A muore durante lo sviluppo, mentre un individuo eterozigote per A avrà un fenotipo giallo con difetti a livello di altri organi, come ad esempio l'obesità.

La cellula specializzata nella produzione dei pigmenti è il melanocita. Esistono due diversi tipi di melanina che possono essere prodotti: l'eumelanina (melanina scura) e la feomelanina (melanina gialla/arancione, quindi chiara). La sintesi dell'eumelanina o della feomelanina è regolata da un recettore sulla membrana cellulare che può essere attivato o disattivato a seconda che si leghi o meno un ligando. Se il ligando si lega al recettore, chiamato recettore della melanocortina 1 (Mc1r), si attiva la via di trasmissione del segnale che porta alla sintesi dell'eumelanina o della feomelanina.

segnale e la cellula produceeumelanina. Invece, se il recettore è OFF allora la viadi trasmissione del segnale è spenta e si prende la viaalternativa per la sintesi della feomelanina. Il prodotto del gene Agouti si lega al recettore e blocca la via ditrasmissione del segnale, quindi verrà attivata la produzione di feomelanina. Nei topolini wild-type, il geneAgouti si attiva solo per un periodo limitato durante lo sviluppo e quindi il pelo diventa giallo per unYperiodo transiente. Invece, l’allele A è una variante che fa esprimere Agouti durante tutto lo sviluppo e intutti i tessuti, portando al colore giallo omogeneo del pelo e ad un fenotipo letale nel caso di omozigosi.L’incrocio di due topolini wild-type con l’allele Agouti dà una progenie tutta Agouti con un pelo grigiastro eYuna banda gialla. Se si incrocia un topolino Agouti omozigote A con un eterozigote A si ottiene unaYprogenie per metà AA e metà eterozigote

per A, quindi metà Agouti e metà gialla. Invece, se si incrociano due eterozigoti per A si ottiene una progenie con 4 possibili genotipi: ¼ omozigoti AA wild type, ½ eterozigoti AA gialli e ¼ omozigoti A A letali, quindi muoiono durante lo sviluppo. Invece di avere un rapporto 3:1, nella progenie avrò un rapporto 2:1. Quando vedo, in un incrocio tra due eterozigoti, una progenie che mostra un rapporto fenotipico 2:1 posso ipotizzare che ci sia letalità nel caso di omozigosi dell'allele mutante. La dominanza e la recessività dipendono dal tipo di alleli e fenotipi che prendo in considerazione, se considero come fenotipo il colore del topolino allora l'allele A è dominante su Agouti wild-type, infatti l'eterozigote è giallo, se prendo come fenotipo di interesse la letalità allora A è recessivo perché solo gli omozigoti A A muoiono durante lo sviluppo, mentre gli

La dominanza e la recessività non sono due categorie completamente distinte ma possono presentare due estremi comprendenti diverse gradazioni. Tali caratteristiche non si riferiscono a un gene, ma a un determinato allele di un gene in relazione a uno specifico fenotipo. La proteina che viene espressa è uguale, cambia la regolazione della sua espressione. Delle varianti possono alterare la funzione di un gene non modificando la sequenza proteica stessa ma i livelli di espressione, come in questo caso. Il gene essenziale risulta quindi essere Raly e non Agouti, se un individuo ha una forma di Agouti non funzionale allora avrà colore tutto nero; invece, l'espressione ubiquitaria della proteina Agouti determina obesità perché probabilmente è legata alla regolazione da parte di un recettore che regola anche vie metaboliche responsabili della percezione della fame o della sazietà a livello del cervello. Si ipotizza che anche cAMP sia coinvolto.

Sua figlia invece lo esprime. In pratica, la penetranza riflette la probabilità che un individuo esprima fenotipicamente un determinato allele e può essere misurato solo a livello di popolazione, devo considerare numerosi individui eterozigoti per un allele dominante e osservare quanti di questi esprimono il fenotipo. Se il 60% degli individui eterozigoti per un allele dominante mostrano il fenotipo associato allora la dominanza è del 60%, se lo esprimono il 60% degli individui allora la penetranza è completa.

Alcuni geni presenti nell'uomo sono responsabili della comparsa di polidattilia (dita in più nelle mani e nei piedi). Spesso presenta penetranza incompleta, cioè un individuo eterozigote per l'allele dominante che causa la polidattilia spesso non la esprime a livello fenotipico. Inoltre, può mostrare espressività variabile perché si possono avere diverse conformazioni, più dita in sovrannumero oppure solo.

esterni saranno tutti omozigoti per l'allele normale. Il fatto che il fenotipo non si esprima può essere dovuto a fattori ambientali che interagiscono con lo sviluppo. Le vie dello sviluppo che portano alla crescita di più dita rispetto al normale sono complesse e coinvolgono una serie di pathway genetici; quindi, varianti in altri geni possono interagire con questa e bloccare lo sviluppo della polidattilia. Le cause possono essere molteplici e non sempre si riesce a dare una spiegazione precisa.

Mutazione lobe in Drosophila

Un esempio di espressività variabile nella Drosophila è dato dalla mutazione lobe che può dare origine a occhio ridotto. L'espressività variabile è data dal fatto che la dimensione dell'occhio può variare ed anche in questo caso la variabilità può essere determinata da fattori stocastici, ambientali o dal fatto che alleli in altri geni influenzano questo fenotipo.

Espressività variabile