CdLM Molecular & Medical Biotechnology
Aa 2016/17
Prof A.Turco
CYTOGENETICS
CYTOGENOMICS
1953…La Doppia Elica!
(J.Watson, F.Crick, M.Wilkins, Nobel 1962)
Citogenetica: un po’ di storia…
PREPARAZIONE CARIOTIPO STANDARD
(Citogenetica classica o convenzionale)
-Cc somatiche nucleate
(es.leucociti sangue periferico, fibroblasti)
-Mitogeno (PHA fitoemoagglutinina)
-Colchicina, inibitore del fuso mitotico
(blocco in metafase)
-Soluzione ipotonica (rigonfiamento cellulare)
-Fissazione (su vetrino)
-Colorazione (bandeggio)
Bandeggio G caratteristico
telomero
centromero
bande G
SCURE
ricche in AT
pochi geni
bande G
CHIARE
ricche in GC
molti geni
telomero
Anatomia di un cromosoma
Morfologia dei cromosomi
(dimensioni e posizione centromero)
IDIOGRAMMA = rappresentazione grafica schematica
dell’assetto cromosomico
AUTOSOMI = dall’1 al 22, dal più lungo al più corto…….(il più corto è il 21)
ETEROSOMI, GONOSOMI, CROMOSOMI SESSUALI = X e Y
CARIOTIPO STANDARD UMANO
(G-banding pattern)
CROMOSOMI ACROCENTRICI
Satelliti = geni in tandem per rRNA
Cromosomi acrocentrici
13
14
15
21
22
Satelliti = geni ripetuti in tandem
per rRNA
Cariotipo fluorescente (Colorazione Q = Quinacrina)
Notare i 2 cromatidi fratelli (o sisters…)
«Bandeggio»
Braccio
Regione
Banda
Sottobanda
Sotto-sottobanda
Es 12q24.32
12qduequattropuntotredue
EVOLUZIONE DELLA CITOGENETICA
La Citogenetica Classica
(convenzionale, standard)
permette di identificare riarrangiamenti
cromosomici di non meno di 5 Mb
La Citogenetica Molecolare
(Citogenomica)
permette di identificare
riarrangiamenti fino a poche Kb
1Kb = mille coppie di basi (bp)
1Mb = 1 milione di bp
CITOGENETICA MOLECOLARE
Livello di risoluzione < 4-5Mb (4-5 milioni di basi)
F.I.S.H.
(Fluorescent In Situ Hybridization)
Array – CGH
(aCGH)
(array-based Comparative Genomic Hybridization)
FISH
Anni 90, nasce la citogenetica molecolare
Marcatura fluorescente
Elevata risoluzione
Rapidità
Nuclei in interfase
Marcature multiple
Elaborazione computerizzata immagini
TRISOMIA
FISHFISHFISHFISHFISHFISH
A = “painting”
B = sonde centromeriche nucleo interfasico G U L P !!!
Marcatura multipla (13, 18, 21, X, Y)
C = sonda telomerica cromosoma 2 (del 2q)
PGS = Preimplantation Genetic Screening (aneuploidies)
5-color FISH – Single Interphase Blastomere Nucleus
FISH interfasica in diagnosi prenatale
FISH – Chromosome painting
(MICRO)DELEZIONE
S.da microdelezione: es. S.Wolf - Hirschhorn
S.da microdelezione……
1/10.000, ipercalcemia infantile, facies caratteristica (ponte nasale, narici anteverse,
guance paffute, bocca larga, labbra carnose. Anomalie dentali.) Vomito frequente. Insonnia.
“Cocktail party manner” (bambini): socialità, logorrea, amicalità, iperattività….. Iperacusia.
Ritardo mentale e disabilità intellettiva che impedisce indipendenza.
SVAS (stenosi sopravalvolare aortica). Stenosi periferiche polmonari. Bassa statura…
La microdelezione in 7q coinvolge circa 20 geni (CGS =Contiguous Gene Syndrome)
compreso, sempre, iI gene per l’elastina (espressione nella parete aortica)………
FISH
FISH interfasica multicolor in DIAGNOSI
GENETICA PREIMPIANTO (PGD)
FISH – Based Single-Cell
Preimplantation Sexing
(Severe X-linked conditions)
XX (green)
XY (green, red)
Es. casi clinici: Alport syndrome
Ibridazione Genomica Comparativa (convenzionale)
Ricerca di (micromicro) delezioni
e/o duplicazioni…..
Comparative Genomic Hybridization (CGH)
convenzionale e microarray
Screening dell’intero genoma
Cianine, sostanze
fluorescenti
…o CMA (Chromosomal MicroArray)
Identificazione di una microdelezione
nel cromosoma 11
del(11)(q13.2-q13.4) mediante aCGH
