Tossicologia e mutagenesi ambientale - Appunti Lezione 3

Mutazioni cromosomiche

I cambiamenti nella struttura o nel numero dei cromosomi possono essere di due tipi principali:

• Costituzionali: presenti nelle cellule germinali, spesso associati ad aborti spontanei.
• Acquisite: presenti nelle cellule somatiche, spesso associati a neoplasie.

Le mutazioni cromosomiche causano il 50% degli aborti spontanei, con circa il 60% di anomalie numeriche e il 40% di anomalie di struttura.

Anomalie di struttura

I cambiamenti nella struttura dei cromosomi includono:

• Delezione
• Inversione
• Duplicazione (inserzione)
• Traslocazione (inserzione)
• Trasposizione (inserzione)

Schema generale:

A B C F E D
A B C D E
T E F
Inversione Trasposizione
A B C D E F

Delezione Duplicazione:
A B C C D E F
A B D E F Traslocazione:
A B C D E F
A B C p q r
Xm n o p q r m n o D E F

Delezione

La delezione rappresenta la perdita di un segmento cromosomico e può essere:

• Terminale (1 rottura)
• Interstiziale (2 rotture)

Il suo impatto dipende da:

• Stato di omozigosi o eterozigosi
• Estensione della regione deleta
• Funzione del tratto deleto

Esempi includono:

• Sindrome Cri du chat: cromosoma 5
• Sindrome Prader-Willi: cromosoma 15
• Retinoblastoma: cromosoma 13

Inversione

L'inversione implica una rotazione di 180° di un segmento cromosomico e può essere:

• Inversione pericentrica (2 rotture), contiene il centromero
• Inversione paracentrica (2 rotture), non comprende il centromero

Schema:

1 2 3 4
1 3 2 4
1 2 3 4 5 6
1 2 3 5 6

Duplicazione

La duplicazione comporta un aumento di copie di un segmento cromosomico:

• Duplicazione adiacente (3 rotture)
• Duplicazione dispersa (3 rotture)

Questo fenomeno può avvenire tramite crossing-over ineguale e porta alla creazione di nuovi geni, influenzando l'evoluzione e cambiando la struttura dei cromosomi e dei genomi.

Traslocazione

La traslocazione è lo scambio di segmenti cromosomici tra due cromosomi e può essere:

• Reciproca
• Semplice (2 rotture)
• Da inserzione (3 rotture)
• Robertsoniana (2 rotture a livello centromero di cromosomi acrocentrici)

Aberrazioni strutturali

Le aberrazioni strutturali comportano un'alterazione verso forme morfologicamente anormali della struttura dei cromosomi metafasici. Queste includono:

• Rottura a singola elica (SSB), con integrità parziale del DNA
• Rottura a doppia elica (DSB), con perdita dell'integrità fisica del DNA

Classificazione aberrazioni I

Le aberrazioni possono essere:

• Cromatidiche: il DSB si forma dopo la sintesi replicativa del DNA (fase S-G₂), interessando uno solo dei due cromatidi fratelli.
• Cromosomiche: il DSB si forma prima della sintesi replicativa del DNA (fase G₁-S) e viene duplicato nel cromatidio fratello, interessando entrambi i cromatidi del cromosoma.

Classificazione aberrazioni II

Le aberrazioni possono essere classificate in:

• Stabili: persistono nelle successive generazioni cellulari.
• Instabili: la cellula che le porta non le trasmette alle generazioni successive.