Anno Accademico 2004-2005
Appunti del corso di
Genetica e citogenetica umana
Prof.ssa Anna Maria Rossi
Corso di studio Scienze Biologiche Molecolari
Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
Università di Pisa
Perché un corso di genetica umana?
la costituzione genetica di un individuo
ha un peso fondamentale
sul suo stato di salute
per tutto l’arco della vita
Conoscere le funzioni del genoma umano
Capire molti processi fisiologici e patologici
Per aumentare la possibilità di intervento su molte malattie
• la prevenzione
• la diagnosi
• la terapia
Malfunzionamento dei geni
può avere gravi conseguenze
aborti
meno della metà dei concepimenti arriva alla nascita
la maggior parte degli aborti riconosciuti ha un difetto genetico
gravi difetti dello sviluppo e malattie congenite
5% dei nati vivi soffre di una malattia congenita
Un difetto CONGENITO NON sempre è un difetto GENETICO
anche se la maggior parte dei difetti congeniti ha una causa genetica
di molti non si conosce ancora la causa
Malfunzionamento dei geni
può avere gravi conseguenze
Un difetto GENETICO NON sempre è un difetto CONGENITO
anche molte malattie dell’adulto hanno
una componente genetica
Caratteri mendeliani semplici
Mutazioni in un singolo gene
hanno un effetto fenotipico distinguibile
La modalità di trasmissione è generalmente semplice
Si possono riconoscere i modelli mendeliani
Autosomico
X-linked
Dominante
Codominante
Recessivo
Caratteri “relativamente” semplici
Mutazioni del genoma mitocondriale
Alterazioni del corredo cromosomico
Incidenza delle malattie “genetiche”
Le conseguenze di questi difetti possono essere
devastanti ma la loro incidenza è relativamente rara
Le malattie più comuni
NON
seguono modalità di trasmissione semplici
come i caratteri mendeliani
Caratteri non mendeliani
Caratteri oligo e poligenici
Interazione tra due o più geni
Caratteri multifattoriali
Interazione tra fattori genetici e altri fattori
Caratteri complessi
Intreccio di fattori genetici e altri fattori
Dai caratteri semplici ai caratteri complessi
Non sempre esiste una distinzione netta o un valore soglia
Continuum
Caratteri monogenici
Caratteri multifattoriali
Caratteri complessi
Influenza
Caratteri poligenici
dell’ambiente
Caratteri oligogenici
Relazione fenotipo-genotipo
La manifestazione di un carattere (fenotipo)
dipende da molti fattori e
può non seguire
uno schema di trasmissione mendeliano
anche se quel carattere è sotto il controllo di un singolo gene
Quali fattori eziologici?
Non è facile separare i contributi dei diversi fattori
implicati nella manifestazione di un carattere
FATTORI
biologici
invecchiamento
ambientali
infezioni
stili di vita dieta
Il problema dell’eterogeneità
L’anemia
Ci sono molte cause di anemia
• Fattori biologico-ambientali
Carenza di ferro
Infezioni (malaria)
• Mutazioni in singoli geni
Sintesi delle catene dell’emoglobina
Assorbimento del ferro
Funzionamento dei globuli rossi (G6PD)
• Caratteri poligenici
Anemia perniciosa
Fenocopie
Eterogeneità
genetica
I metodi di studio della genetica umana
Sono gli stessi dell’analisi genetica sugli altri organismi?
l’impossibilità di effettuare incroci programmati
limita la possibilità di verificare le ipotesi
l’uomo è l’organismo sul quale abbiamo
il maggior numero di osservazioni
I metodi di studio della genetica umana
Analisi di mutazione
Analisi di segregazione
Analisi di ricombinazione
I metodi di studio della genetica umana
Uno strumento fondamentale è
l’analisi degli alberi genealogici
L’interpretazione degli alberi genealogici
non è semplice come può sembrare
Alberi genealogici e loro interpretazione
Modello autosomico recessivo
I
Colpiti entrambi i sessi
II
Spesso figli affetti da genitori sani
III
Frequente consanguineità
IV
?
Probabilità di avere un figlio affetto 25%
Alberi genealogici e loro interpretazione
Modello autosomico dominante
Colpiti entrambi i sessi
Trasmesso da entrambi i sessi
?
Gli affetti hanno almeno un genitore affetto
Probabilità di avere un figlio affetto
assumendo che gli affetti siano eterozigoti
che è vero di solito se il carattere è raro
50%
Pseudodominanza
Modello autosomico recessivo
A0
00
Gruppo sanguigno AB0
l’allele i è recessivo
rispetto all’allele
IA
ma è molto frequente
A0
A0
A0
AA
A0
00
00
A0
A0
A0
A0
00
00
00
Il quadro può sembrare autosomico dominante
Mutazione “de novo”
Modello autosomico dominante
Il Nanismo Acondroplastico
è una condizione DOMINANTE
Una mutazione nella linea germinale
può causare la nascita di un affetto
Il quadro può sembrare autosomico recessivo
