Linkage Can Be a Family

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Linkage Can Be a Family-specific phenomenon:
Affected individuals in a family share the same
ancestral predisposing DNA segment at a given trait locus
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Esempio di linkage
Nello schema a fianco e’ riportato un
albero genealogico con le immagini delle
separazioni elettroforetiche degli
amplificati PCR ottenuti da campioni di
DNA dei diversi membri della stessa
famiglia
Sotto e’ schematizzata l’ interpretazione
dei dati : la mutazione patogena che
produce il fenotipo ARVD (indicata dall’
asterisco) e’ trasmessa associata ad un
allele del marcatore STR, polimorfo
all’interno della famiglia.
ARVD=Cardiomiopatia aritmogena del ventricolo
destro
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In questa famiglia sono
teoricamente analizzabili 25 meiosi,
ma di fatto se ne possono
esaminare soltanto 21 perche’ non
e’ disponibile il DNA di alcuni
individui. In questo esempio sono
stati presi in considerazione 11 loci
di un dato cromosoma per verificare
se l’ allele patogeno segreghi
associato a qualcuno di essi. Il
possibile “aplotipo a rischio” e’
riquadrato, mentre i segni X
indicano la posizione di presumibili
crossing-over
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Organismi modello e progetti su altri
genomi
•
Il mappaggio del genoma umano non è l’unico scopo scientifico del
progetto Genoma Umano. Sin dagli esordi di questo progetto fu chiaro che
le mappe complete di alcuni organismi modello sarebbero state
estremamente utili. Tali organismi comprendono varie specie, alcune delle
quali si sono rivelate particolarmente adatte per l’analisi genetica.
•
Il sequenziamento di genomi piu’ piccoli era considerato anche una sorta
di banco di prova per il sequenziamento su larga scala del genoma
umano.
•
Sono stati sequenziati i genomi di molti organismi procarioti, tra cui quelli
di organismi già ben noti perché costituiscono modelli sperimentali per
determinate malattie.
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Alcuni genomi finora sequenziati
Microorganismi:
244 batteri
18 archeobatteri
42 eucarioti
Piante:
Arabidopsis Thaliana
Oryza Sativa
Invertebrati:
Drosophila Melanogaster
Anopheles Gambiae
Caenorhabditis Elegans
Pesci:
Fugu Rubripes
Danio Rerio
Mammiferi:
Homo Sapiens
Mus Musculus
Rattus Norvegicus
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Saccharomyces cerevisiae
12.1Mb, circa 6.000 geni
• Oggetto di numerose analisi genetiche, per l’elevata frequenza di
ricombinazioni non omologhe.
• Vasta collezione di mutanti e numerose informazioni sulla struttura e
regolazione genica.
• Il 20% dei geni malattia umani ha un omologo in lievito.
• Sorprendentemente numerosi dei suoi 6000 geni non hanno ancora una
funzione nota....
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Caenorhabditis elegans
100Mb, circa 19.000 geni
Verme di 1mm composto da 959 cellule ottimo modello
per studi genetici, di embriologia e neurobiologia.
La sua trasparenza lo rende adatto per:
- Studiare l’espressione di specifici prodotti proteici
- Studiare l’evoluzione delle diverse linee cellulari
- Studiare il sistema nervoso (sono noti i 302 neuroni di
cui dispone)
- Studiare l’invecchiamento e l’apoptosi (inizialmente si
sviluppano 1090 cellule, ma 131 vanno incontro a
morte programmata).
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Drosophila melanogaster
165Mb circa 13.000 geni
Ciclo breve particolarmente adatto per analisi genetiche
L’elemento trasponibile P permette di effettuare manipolazioni
genetiche come transgenesi e delezioni mediate da tale elemento.
E’ possibile inattivare mediante la tecnica dell’RNAi specifici geni in
modo transitorio.
Le prime fasi dello sviluppo è conosciuto molto bene in Drosophila
e molti geni coinvolti in tali segnali hanno omologhi nell’uomo.
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Takifugu rubripens
400Mb
Interessante per la genomica comparata in quanto
presenta un numero di geni simile a quello dei
mammiferi, ma condensati in un genoma che
corrisponde a circa un settimo di quello umano.
Danio rerio
1900Mb
Buon modello per studiare lo sviluppo dei vertebrati in
quanto l’embrione è trasparente e l’identificazione di
mutanti è facilitata.
I geni dello sviluppo dei vertebrati presentano una
similarita' elevatissima.
Attraverso l’RNAi è possibile silenziare specifici geni
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Mus Musculus
2500Mb circa 30.000 geni
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•
•
E’ la specie di mammifero di cui meglio si conosce la genetica ed è stato usato
come modello per studiare lo sviluppo nei mammiferi.
Le sue piccole dimensioni e la brevità del tempo di riproduzione hanno
permeso ampi programmi di mutagenesi ed estesi incroci per studi genetici.
Grazie al livello relativamente alto di conservazione tra sequenze codificanti
umane e murine, quasi tutti i geni umani hanno un omologo murino facilmente
identificabile.
Cio’ è particolarmente importante per la ricerca medica, perché i mutanti di
ortologhi murini e umani spesso mostrano fenotipi simili, per cui il clonaggio
di un gene patogeno in una specie puo’ avere grande importanza per l’altra.
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Rattus Norvegicus
3100Mb circa 30.000 geni
• I ratti, essendo notevolmente piu’ grandi dei topi sono considerati i
mammiferi di elezione per studi di fisiologia, neurologia, farmacologia
e biochimica. Possono costituire anche modelli genetici per malattie
complesse dell’uomo che coinvolgano gli apparati vascolare e
neurologico, come l’ipertensione e l’epilessia.