Inattivazione dell’X per imprinting: non si osserva metilazione del DNA; questo
probabilmente spiega la rapida reversibilita’ dell’inattivazione ed anche la maggiore
dipendenza dalle proteine policomb per mantenere l’inattivazione
Inattivazione del
cromosoma X mammiferi
Inattivazione al 16° giorno
La divisione meiotica genera variabilita’ nella distribuzione degli alleli
MEIOSI
Processo di divisione cellulare che porta alla produzione di cellule
aploidi.
Il materiale cromosomico si raddoppia una volta e la cellula si
divide due volte.
E’ un processo fondamentale per garantire la conservazione dello
stesso numero di cromosomi all’interno di ogni specie.
Il termine meiosi significa infatti “rendere più piccolo”, in
riferimento al fatto che il numero dei cromosomi viene dimezzato.
Durante la meiosi una cellula diploide va incontro a 2 divisioni
cellulari, producendo potenzialmente 4 cellule aploidi.
La meiosi consiste di due divisioni nucleari e citoplasmatiche
denominate prima e seconda divisione meiotica.
Meiosi 1: i membri di ogni coppia di cromosomi omologhi prima
si uniscono, poi si separano e vengono distribuiti in nuclei
distinti.
Meiosi 2: i cromatidi che costituiscono ciascun cromosoma
omologo si separano e vengono distribuiti ai nuclei delle cellule
figlie
Schema della ricombinazione meiotica
Spo11 genera DSB
Il complesso MRX fa resection
(degrada il filamento 5’->3’)
Formazione dei filamenti nucleoproteici
che scambiamo le eliche
TETRADE
I processi di base della meiosi sono simili a quelli della
mitosi, ma presentano 4 importanti differenze:
1. La meiosi comporta 2 successive divisioni nucleari e
citoplasmatiche con potenziale produzione di 4
cellule.
2. Nonostante le due divisioni, il DNA subiscono una sola
duplicazione durante l’interfase che precede la div.
meiotica
3. Ognuna delle 4 cellule prodotte contiene un n°
aploide di cromosomi, cioè solo un esemplare di ogni
coppia di omologhi.
4. Durante la meiosi l’informazione genetica che
proviene da entrambi i genitori viene mescolata, così che
ogni cellula possiede una combinazione di geni
potenzialmente unica.
Aneuploidia: cambiamento nel numero dei cromosomi
Nullisomia: 2n-2
Monosomia: 2n-1
Trisomia: 2n+1
Tetrasomia: 2n+2
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S.p.A. Copyright © 2005
Non-disgiunzione e aneuploidia
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Dostribuzione delle
alterazioni cromosomiche
nell’
’uomo
Ploidia, aneuploidia,
trisomia, monosomia,
traslocazioni,
delezioni, duplicazioni,
inversioni…
Sindrome di Edward
Sindrome di Patau
Disomie uniparentali -entrambi i
cromosomi ereditati dallo stesso
genitore - es. fibrosi cistica -chr. 7;
sindrome di Prader-Willi del 15q. ->
embrione trisomico che sopravvive
grazie a perdita di un chr. in stadio
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precoce dello sviluppo
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Dostribuzione delle alterazioni cromosomiche
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Sindrome di Down primaria (~92% dei casi) presenta trisomia del cromosoma 21. Circa il
75% degli eventi di non-disgiunzione sono di origine materna.
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L’incidenza della sindrome di Down primaria aumenta con l’eta’ della madre.
E’ stata evidenziata una forte
correlazione tra ricominazione meiotica
aberrante e non-disgiunzione. Perche’ la
correlazione con l’eta’?
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Una forma familiare della sindrome di Down e’ caratterizzata da
traslocazioni del cromosoma 21
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I portatori di traslocazione che coinvolge il chr. 21 sono a piu’ alto rischio di generare figli affetti
da sindrome di Down
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Test prenatali: amniocentesi
Test prenatali: villocentesi e…
…Percutaneous umbilical cord blood sampling (PUBS), also called cordocentesis
….detecting fetal DNA present in maternal blood
…(Diagnosi genetica preimpianto)…
A 20-year study of the world's largest family with Huntington's disease, in Venezuela,
developing a pedigree of over 18,000 individuals and collecting over 4,000 blood samples
helped lead to the identification of the Huntington's disease gene at the tip of human chr4.
Scoperte fondamentali correlate al processo di meiosi, segragazione dei
caratteri, origine ed ereditarieta’ di patologie
Nel 1931 Barabara McClintock and Harriet Creighton scoprirono una varieta’ di
granoturco che presentava un’anomalia a livello del cromosoma 9
Barbara McClintock e
Harriet Creighton
(1931)
utilizzarono cellule di
mais contenenti un
variante di cromosoma 9
che puo’ essere
riconosciuto e
dimostrarono che nella
progenie dove e’
avvenuta la segregazione
di caratteri associati
(progenie “crossover”)
si riscontra un
traferimento / scambio
fisico di porzioni di
cromosoma
Wx = chicco ricco
d’amido
C = chicco colorato
X
Alfred Henry Sturtevant “inventa” le mappe genetiche
Prima mappa genetica sviluppata da Alfred Henry Sturtevant
Il gruppo di Thomas Hunt Morgan studia l’associazione dei geni sui cromosomi e
scopre mutanti “spontanei”…
Il moscerino della frutta, Drosophila melanogaster, ha assetto cromosomico 2n=8 tre
coppie di autosomi e una di chr sessuali
…ed scopre un esempio di ereditarieta’ legata al
sesso (gene sul cromosoma X)
Thomas Hunt Morgan nel 1910 pubblicò i
risultati di incroci sperimentali con la
Drosophila (moscerino della frutta). Morgan
trovò in una sua linea pura una mosca con
occhi di colore bianco
bianco, anziché del colore
rosso mattone caratteristico del selvatico (o
wild-type).
Il colore bianco è definito come prodotto da
un allele mutato.
Hermann Muller, inizialmente uno studente di Morgan, scopre che i raggi
X possono indurre mutazioni (l’esperimento ha sfruttato la scoperta di
alterazioni strutturali di un cromosoma (inversione)
Seymour Benzer, lavorando con il batteriofago T4, effettua mappature
intrageniche, scoprendo che i geni hanno una dimensione fisica e possono
essere separati in unita’ piu’ piccole (non sono particelle elementari)
Barbara McClintock propone l’esistenza di elementi genici mobili nel genoma di mais
Variegazione del colore dovuta a trasposizione
Barbara McClintock (1902-1992)
Ds = Dissociation (dissociazione)
Ac = Activator (attivatore)
Nel 1948 pubblico’ il primo studio su elementi trasponibili nel mais, contraddicendo il
dogma del tempo secondo cui i geni occupavano posizioni fisse sui cromosomi. La
trasposizione fu scoperta anche in batteri e Drosophila negli anni ‘60 e ‘70
