Biologia molecolare - polimorfismi del DNA

Polimorfismi del DNA: SNP (single nucleotide polymorfism)

---ATGTTGAAGTTCAAGAATTCTGTGCGGAAC---

---ATGTTGAAGTTCAAGTATTCTGTGCGGAAC---

---ATGTTGAAGTTCAAGCATTCTGTGCGGAAC---

---ATGTTGAAGTTCAAGGATTCTGTGCGGAAC---

Polimorfismi del DNA: microsatelliti

Minisatelliti

Unità fino a 5 bp. Segmenti lunghi fino a 25 kb

Allele A TACCAAGGTACGGACGGACGGACGGGGTACCATGG

Allele B TACCAAGGTACGGACGGACGGACGGACGGGGTACCATGG

Microsatelliti

Unità < 4bp. Segmenti lunghi fino150 bp

Allele A TACCAAGGTACACACACGGTACCATGG

Allele B TACCAAGGTACACACACACGGTACCATGG

Allele C TACCAAGGTACACACACACACGGTACCATGG

Allele D TACCAAGGTACACACACACACACGGTACCATGG

Come evidenziare i polimorfismi?

RFLP= restriction fragment length polymorphism

Gli RFLP possono evidenziare sia polimorfismi dovuti a mutazione

di singoli nucleotidi sia polimorfismi di tipo minisatellite (VNTR =

Variable Number of Tandem Repeats)

I polimorfismi di tipo microsatellite possono essere evidenziati

mediante PCR (STRP = Short Tandem Repeat Polymorphisms)

Applicazioni di Southern e PCR

Mappatura del genoma umano

Indagini di medicina forense

Quando il materiale biologico è

troppo scarso o di qualità

scadente, può essere utile

analizzare i polimorfismi del DNA

mitocondriale (moltissime copie

per cellula)

Diagnosi di mutazioni concatenate con marcatori RFLP

A volte la mutazione patogena può abolire o creare un sito di restrizione

A volte la mutazione patogena può abolire o

creare un sito di restrizione specifico

L’utilizzo combinato della PCR e dell’analisi di

restrizione permette di diagnosticare specifiche

mutazioni molto più facilmente che con il Southern Blot

Diagnosi di mutazioni mediante dot-blot e ibridazione

con oligonucleotidi allele-specifici

 

A S

P1 P1

P2 P2

PCR

Diagnosi di mutazioni mediante dot-blot e ibridazione

con oligonucleotidi allele-specifici

Diagnosi di mutazioni mediante amplificazione allele-specifica

Diagnosi di mutazioni mediante amplificazione (di

DNA genomico o cDNA) e sequenziamento diretto.

L’utilizzo simultaneo della PCR e di traccianti

fluorescenti consente l’analisi simultanea (multiplex) di

moltissimi polimoprfismi

Diagnosi genetica pre-impianto

Diagnosi genetica pre-impianto

Diagnosi genetica pre-impianto

Possibile già oggi per malattie monogeniche per cui

sia nota la mutazione

In futuro, almeno in teoria, è probabile che questa

tecnica, in combinazione con l’analisi simultanea di

moltissimi polimorfismi, possa permettere una

valutazione di tratti genetici complessi.

Quali i vantaggi, e quali i pericoli