E’ vecchia esperienza che attraverso i suoi errori la Natura ci offre spesso
possibilità inattese di intuire i suoi segreti che sarebbero altrimenti impenetrabili
A.Loewy e C. Neuberg
Evoluzione
Variabilità
genetica
Selezione naturale
Diversità
• Nuovi modi di sfruttare efficacemente l’ambiente
• Competizione con le altre specie
• Riprodursi con successo
La variabilità genetica causa la formazione
di nuove specie
I meccanismi fondamentali che provocano
variabilità genetica sono:
• Le mutazioni
• La riproduzione sessuale
Le mutazioni sono variazioni della
sequenza nucleotidica del DNA.
Possono essere causate da:
• errori durante la duplicazione del DNA
• esposizione delle cellule ad agenti fisici o chimici (agenti
mutageni)
Effetti delle mutazioni
Alterazione della funzione di una proteina
Nessun effetto sulla proteina
Un miglioramento della funzione
Mutazioni somatiche e germinali
Le conseguenze che una mutazione genica avrà
sull’organismo dipendono:
•Da quando è cambiata la sequenza aminoacidica
della proteina;
•Dalla variazione quantitativa
Localizzazione
• Extragenica
• Promotore
• Introni
• Siti di splicing
• Sequenza codificante
Le mutazioni geniche che determinano
una variazione quantitativa o qualitativa
di una proteina possono causare la comparsa di
un fenotipo patologico
CDS
Mutazioni puntiformi
• Sostituzione (missense mutations; nonsense
mutations)
• Inserzione o Delezione (frameshift mutations)
Sostituzioni
Transizioni
Purina-purina o pirimidina – pirimidina
Transversioni
Purina – pirimidina o pirimidina - purina
La sostituzione di un nucleotide può causare:
• La comparsa di un codone che codifica per lo
stesso aminoacido;
• La comparsa di un codone che codifica per un
diverso aminoacido
• La comparsa di un codone di STOP
Inserzione o Delezione
L’aggiunta o la rimozione di 1 o 2 nucleotidi
provoca lo scivolamento della corretta cornice di
lettura (Frameshift). Di solito si ha l’interruzione
della sintesi proteica in quanto si vengono a
trovare nella nuova cornice di lettura numerosi
segnali di arresto.
5’ UTR
3’ UTR
MUTAZIONI CROMOSOMICHE
Di numero
(Aneuploidie – Monosomie – Trisomie)
Di struttura
(Delezioni, inserzioni, traslocazioni, inversioni)
Cromosomi acrocentrici 13, 14, 15, 21,22
Duplicazioni o delezioni
Acquisto o Perdita di materiale genetico
Di solito comportano alterazioni fenotipiche
Inversioni o traslocazioni
Trasferimento di materiale genetico
Spesse volte non comportano alterazioni fenotipiche
ma possono causare infertilità
L’analisi delle mutazioni permette di:
• Identificare gli
presintomatica
individui
in
fase
• Individuare gli eterozigoti a rischio di
trasmettere una malattia genetica
• Effettuare la diagnosi prenatale
• Comprendere le basi genetiche delle
malattie complesse più comuni
