Che materia stai cercando?

Genetica medica - glossario

Appunti di Genetica medica contenenti il glossario della disciplina per l’esame della professoressa Zuffardi. Gli argomenti trattati sono i seguenti: l'aploinsufficienza, l'eterogeneità allelica, la penetranza incompleta, il Genome Wide Association Study, il Low Copy Repeats.

Esame di Genetica medica docente Prof. O. Zuffardi

Anteprima

ESTRATTO DOCUMENTO

Mutazioni dominanti negative: si hanno quando una proteina mutata non solo perde la propria funzione ma

nel caso di eterozigosi interferisce anche con il prodotto dell’allele normale; effetto frequente nelle proteine

strutturali (es. collagene).

Next Generation Sequencing: consiste nel sequenziamento parallelo di molte porzioni di DNA lunghe da

100 a 800 bp in tempi brevi e a basso costo; ogni nt durante questo procedimento viene letto in media 50

volte per ridurre al minimo la possibilità di errore della macchina.

Quello a cui si vorrebbe arrivare è il Whole Genome Sequencing, ma per ora si effettua soprattutto il Whole

Exome Sequencing: dall’mRNA si ottiene il cDNA (DNA Complementare) riuscendo così ad analizzare

l’1,5% del genoma (pur sapendo che molte mutazioni cadono in regioni non tradotte del DNA): è molto

utilizzata perché richiede poco tempo e costi relativamente bassi e registra comunque un buon numero di

successi (nel 40-50% dei casi si arriva ad una diagnosi molecolare, e questa è di solito certa al 100%).

L’approccio al Whole Exome è un approccio di filtraggio discreto: una volta sequenziato l’esoma si

ottengono un gran numero di varianti, e a quel punto si eliminano le mutazioni sinonime (che non cambiamo

il polipeptide) e quelle note e si prendono invece in considerazione quelle comuni a tutti gli affetti. Il limite

di tale tecnologia è la diagnosi molecolare di malattie sporadiche e di quelle geneticamente molto

eterogenee.

Si possono altrimenti fare piattaforme specifiche per i geni causativi di ogni malattia (targeted platforms),

ma il problema è che per molte malattie ci sono geni causativi ancora ignoti, e quindi tali piattaforme hanno

un uso molto limitato.

Two-Hits Model: modello applicato al retinoblastoma da Alfred Knudson nel 1971 secondo il quale per

sviluppare il tumore sono necessari due “hits”, due mutazioni. Nel caso del retinoblastoma, questo si

presenta bilateralmente in bambini di (mediamente) 15

mesi quando il primo hit è ereditato da un genitore e il

secondo hit avviene in una cellula somatica (il fenotipo si

manifesta solo se questo secondo hit si verifica nelle

cellule retiniche), e appare invece unilateralmente intorno

ai 24 mesi in bambini che hanno entrambe le mutazioni

nelle cellule somatiche. In qualche modo, l’aver ereditato

il first hit (che nel caso del retinoblastoma segrega in

maniera autosomica dominante) predispone il paziente ad

avere anche il secondo (e nel caso del retinoblastoma,

quindi, il tumore compare nelle cellule con due alleli

recessivi mutati).

Questo modello può essere applicato a molti altri tipi di cancro e può spiegare la penetranza incompleta: essa

compare se nella generazione P il first hit è una mutazione missenso (per cui un po’ di proteina, anche se

malfunzionante, viene codificata) o in generale una mutazione poco importante, e alla generazione F1 il

portatore sano ha sì il secondo hit, ma anch’esso è una mutazione leggera. Se invece la mutazione somatica è

pesante, come nel caso di F2, si avrà comunque il fenotipo retinoblastoma.

(Retinoblastoma, cancro al colon e alla mammella, TAR)

Copy Number Variation: nelle persone sane, sono normalmente presenti differenze nel numero di copie di

determinate regioni di DNA, corrispondenti quindi a variazioni nel numero di geni: l’uomo, quindi, non è al

100% diploide come si pensa.

Le CNVs possono originarsi sia a livello mitotico che meiotico, e le CNVs mitotiche sono state evidenziate

in alcuni tessuti di pazienti gemelli omozigoti. Un buon esempio di CNV non patogenetica è quello dei geni

per l’amilasi1A (AMY1A), presenti in 6 o 7 copie in popolazioni la cui alimentazione include alte dosi di

amido, e in 2 copie negli scimpanzè, che si nutrono prevalentemente di frutta.

Le CNVs possono dare patologie chiamate disordini genomici, causate non da mutazioni puntiformi ma da

delezioni o duplicazioni di intere porzioni di genoma. Persone con la stessa CNV patogenetica possono avere

fenotipi variabili e presentare penetranza incompleta e questo può essere spiegato con il two-hits model.

(Smith-Magenis, sindrome Xq28, sindrome di Digeorge). CNVs ricorrenti nella popolazione possono essere

spiegate con la presenza di LCR altamente omologhe a monte e a valle della sequenza deleta o duplicata che

inducono una NAHR.

Array CGH: la Comparative Genomic Hybridization o Array-CGH è una tecnica sviluppata per identificare

anomalie cromosomiche di tipo numerico (aneuploidie) a carico dei 22 autosomi e dei cromosomi sessuali, o

anche variazioni (CNV) del contenuto di piccole porzioni cromosomiche, come duplicazioni/amplificazioni

o delezioni. Il principio su cui si basa la tecnica dell’Array CGH è la comparazione quantitativa del DNA in

esame o DNA test (estratto dalle cellule fetali, in caso di diagnosi prenatale, o dal prelievo ematico del

paziente, in caso di diagnosi post-natale) e del DNA genomico di riferimento proveniente da un soggetto

sano (reference DNA). Durante il processo analitico questi DNA sono marcati in maniera differenziale con

molecole fluorescenti (generalmente si utilizza un fluorocromo rosso il DNA test ed un fluorocromo verde

per il reference DNA) e, successivamente, vengono mescolati in parti uguali e fatti incubare (Ibridazione) su

un microarray, costituito da un supporto di vetro la cui superficie è coperta di frammenti di DNA, noti come

sonde o cloni. Ognuno di questi cloni rappresenta una specifica regione del genoma umano, fino a

ricomprendere l’intero assetto cromosomico umano. Al termine della suddetta incubazione, sia il DNA in

esame che quello di controllo si legheranno ai cloni presenti sull’array. Il risultato sarà l’emissione di due

distinti segnali fluorescenti le cui intensità saranno misurante a seguito di lettura degli arrays mediante un

apposito strumento (scanner). In caso di assetto cromosomico normale, il rapporto tra le due emissioni è

bilanciato (il pozzetto diventa giallo); qualora vi siano nel DNA in esame delle delezioni il pozzetto

diventerà verde; nel caso di duplicazioni invece sarà rosso.

Il vantaggio dell’array CGH rispetto alla citogenetica convenzionale (cariotipo osservato al microscopio) è

che questo permette di evidenziare anomalie nella struttura dei cromosomi anche inferiori a 5-10 Mb.

Traslocazioni: possono essere di due tipi.

• Traslocazioni reciproche: consistono in uno scambio di materiale genetico tra cromosomi non

omologhi. Questo tipo di traslocazioni, che avvengono con una frequenza di circa 1 su 600 nati, sono

normalmente innocue e possono essere individuate solo tramite una diagnosi prenatale. Gli individui

portatori di una traslocazione reciproca, tuttavia, hanno una più alta possibilità di procreare figli

affetti da anomalie, a causa dell'errato appaiamento dei loro cromosomi durante la meiosi che

comporta un elevato rischio di produrre gameti con una distribuzione cromosomica anomala.

• Traslocazioni robertsoniane: coinvolge due cromosomi acrocentrici (cromosomi in cui il centromero

è situato molto vicino alla fine del cromosoma) e consiste nella fusione di due cromosomi che si

rompono a livello del centromero. Per unione dei frammenti si forma un nuovo cromosoma costituito

dalla braccia lunghe dei due elementi originali, e un piccolo cromosoma costituito dalle due braccia

corte, che di solito viene perduto. In seguito a questa anomalia il corredo cromosomico

dell'individuo viene ridotto di un'unità. Questo tipo di traslocazione non ha conseguenze fenotipiche

probabilmente perché il materiale perduto è geneticamente inerte (ad esempio il 15p codifica per gli

rRNA 18 e 28 S, che sono ampiamente ridondanti). Le traslocazioni robertsoniane possono

coinvolgere tutte le combinazioni possibili di cromosomi acrocentrici (nell'uomo, sono i cromosomi

13, 14, 15, 21 e 22), ma il tipo più comune coinvolge i cromosomi 14 o 15, e viene rilevata con una

frequenza di circa 1 su 1300 nati. Come per le altre traslocazioni, i portatori di una traslocazione

robertsoniana possiedono un fenotipo normale, ma hanno una più alta probabilità di generare figli

affetti da disturbi genetici. Ad esempio, gli individui affetti da traslocazione robertsoniana nel

cromosoma 21 hanno un'alta probabilità di generare figli affetti dalla sindrome di Down.

Il prodotto di una traslocazione è chiamato cromosoma derivativo.

Isocromosoma:

Se il cromosoma si rompe trasversalmente al livello del centromero e braccio lungo e braccio corto si

separano, il braccio che porta con sé il centromero, solitamente il lungo, può replicarsi, mentre l'altro viene

generalmente perduto: il nuovo cromosoma sarà quindi formato dall'esatta duplicazione di uno dei due

bracci.

(Sindrome di Turner, in poco meno del 50% dei casi).

Linkage: quando si vuole individuare la posizione di un gene responsabile di una malattia di cui sia possibile

individuare il fenotipo nella popolazione si fa un mappaggio attraverso linkage.

Si tratta di un metodo statistico basato sull’analisi di un numero elevato di famiglie affette dalla malattia;

bisogna valutare la frequenza di ricombinazione alla meiosi tra il gene malattia ed un gene marcatore in

posizione nota.

Il “linkage” si definisce come tendenza di geni vicini su uno stesso cromosoma ad essere ereditati insieme

durante la meiosi. L’analisi di linkage genetico impiega le frequenze di ricombinazione alla meiosi come

misura della distanza genetica di due loci. L’analisi di linkage necessita di una serie di marcatori, distribuiti

lungo tutti i cromosomi, che permetta di verificare l’eventuale cosegregazione del gene di interesse con un

qualunque punto nel genoma: più utili marcatori genetici sono polimorfismi del DNA, cioè sequenza di DNA

che hanno elevata variabilità di sequenza nella popolazione.


PAGINE

8

PESO

255.28 KB

AUTORE

Klavi94

PUBBLICATO

+1 anno fa


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in biotecnologie (Facoltà di Farmacia, Medicina e Chirurgia e Scienze MM. FF. NN.)
SSD:
Università: Pavia - Unipv
A.A.: 2014-2015

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Klavi94 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Genetica medica e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Pavia - Unipv o del prof Zuffardi Orsetta.

Acquista con carta o conto PayPal

Scarica il file tutte le volte che vuoi

Paga con un conto PayPal per usufruire della garanzia Soddisfatto o rimborsato

Recensioni
Ti è piaciuto questo appunto? Valutalo!

Altri appunti di Corso di laurea in biotecnologie (facoltà di farmacia, medicina e chirurgia e scienze mm. ff. nn.)

Patologia e terminologia medica
Appunto
Appunti colonna vertebrale
Appunto