DNA Day 2010
Le “ultime” sul
genoma umano
Roberto Ravazzolo
Dove siamo con la conoscenza del
genoma umano?
da NHGRI
da NHGRI
Una volta sequenziato tutto il genoma umano
Una volta capito che solo l’ 1.5% del genoma
codifica per proteine, corrispondente a 22 - 23
mila geni
A cosa serve il rimanente?
Progetto ENCODE
Encyclopedia Of DNA Elements
Lanciato dal National Human Genome
Research Institute (NHGRI) nel Settembre
2003
Obiettivo: identificare tutti gli elementi
funzionali presenti nel genoma umano
Fase Pilota in cui è stata analizzata una frazione del
genoma umano di 30 Mb, cioè 30 milioni di basi o 30
mila chilobasi
Rispetto ai 3 miliardi basi che costituiscono il genoma
umano si tratta quindi del 1 %
Risultati pubblicati nel 2007:
I risultati hanno fornito nuove conoscenze definite
“provocative” dagli stessi ricercatori che hanno
partecipato al progetto ENCODE sull’organizzazione e
le funzioni del genoma umano
Il Direttore del NHGRI, Francis S. Collins, prevede che
la continuazione del progetto fino all’analisi completa
del genoma porterà a molte ulteriori conoscenze e
“sorprese” che aiuteranno a comprendere sempre di
più le basi biologiche della salute umana e delle
malattie
Quasi tutto il DNA genomico, si stima il 93%, è
rappresentato da sequenze trascritte in RNA
Questi RNA sono solo in minima parte tradotti in
proteine
Per molto tempo i biologi e i genetisti hanno
considerato come un “dogma” il meccanismo per
cui il DNA si trascrive in RNA e l’RNA si traduce in
una proteina
Abbiamo capito adesso che la maggior parte del
RNA trascritto dal DNA genomico non viene
tradotto in proteine, e viene definito RNA non
codificante o ncRNA
Non è una novità che esistano molecole di RNA
che non sono tradotte in proteine
Da tempo si conosce l’esistenza di RNA ribosomale
(rRNA) e di RNA transfer (tRNA)
La novità è l’enorme abbondanza di RNA non
codificante, del quale solo una piccola frazione è
costituita da rRNA e tRNA
Che funzioni ha?
Di alcuni dei ncRNA, in particolare i piccoli RNA
chiamati siRNA e miRNA si conosce una
funzione di regolazione dell’espressione di geni
codificanti
Per lo più è una funzione di inibizione
dell’espressione genica
Cioè, un gene “si esprime” essendo trascritto in
RNA messaggero e poi tradotto in proteina e la
sua “espressione” viene regolata da quei piccoli
RNA
Circa il 5% della sequenza del genoma umano è
“conservata” cioè uguale o molto simile in specie
diverse
Quindi 5% di 3 miliardi di basi = circa 150 mega
basi (Mb)
Si presume che la “conservazione” significhi
ruolo funzionale
Cioè, per conservare delle funzioni importanti per
la vita è necessario che sia conservata
l’informazione genetica che le determina
Shh
PAT
MAT
PAT
MAT
G1
G1
G2
G2
G3
Nei cromosomi omologhi di ogni individuo
si trovano le copie dei geni ereditati dai
genitori
In accordo con le leggi di Mendel
G3
Scanner PAT
MAT
PAT MAT
G1
G1
2 copie
G1
2 copie
G2
G2
G2
G3
2 copie
G3
2 copie
delezione
PAT MAT
G3
G1
…. e Mendel? 1 copia
G1
2 copie
G2
G2
G3
2 copie
G3
G3
duplicazione
3 copie
G3
2 copie
