GENETICA MOLECOLARE
Arintha biotech
Dicembre 2005
GENETICA MOLECOLARE
Il genoma è costituito dall‘insieme
dall insieme dei geni
geni, localizzati
all‘interno dei cromosomi
Ogni gene codifica una proteina. Ogni proteina svolge
un‘azione specifica.
Qualunque alterazione di ogni singolo gene può manifestarsi
con una anomalia, clinicamente evidente in un individuo
GENETICA MOLECOLARE
Si stima che nell‘uomo
nell uomo esistano circa 80
80.000-100.000
000-100 000 geni
diversi
I geni sono presenti all‘interno del nucleo delle cellule in
duplice copia, una proveniente dalla madre e l‘altra dal padre
Complessivamente in ogni cellula sono conservati tra i
160.000 e i 200.000 geni.
GENETICA MOLECOLARE
Le alterazioni del numero e della struttura dei cromosomi
provocano malattie cromosomiche
Le alterazioni di un singolo gene provocano malattie genetiche
GENETICA MOLECOLARE
L
Le anomalie
li cromosomiche
i h
Le anomalie cromosomiche sono definite come alterazioni che
riguardano il numero o la struttura dei cromosomi
Le anomalie cromosomiche sono responsabili di circa il 50%
degli aborti spontanei e sono una importante causa di
malformazioni
Si stima che 1 neonato su 170 presenti una anomalia
cromosomica
i
GENETICA MOLECOLARE
Le anomalie cromosomiche
Le anomalie
IL CARIOTIPO
É l‘assetto cromosomico di un individuo, cioè il numero dei
cromosomi, il tipo di cromosomi sessuali ed eventuali
anomalie
Il cariotipo normale di un individuo è formato da
2 cromosomi sessuali: cromosoma X e cromosoma Y
44 cromosomi non sessuali (autosomi) uguali a due a due
GENETICA MOLECOLARE
Le anomalie cromosomiche
Le anomalie
IDENTIFICAZIONE DEI CROMOSOMI
I cromosomi vengono identificati in base alle loro dimensioni
- il cromosoma 1 id
identifica
tifi il più
iù grande
d
- il cromosoma 22 identifica il più piccolo
In ogni cromosoma si distinguono un braccio corto, indicato
come „p“ , un braccio lungo indicato come „q“, ed una
costrizione
ti i
centrale
t l d
detta
tt centromero.
t
GENETICA MOLECOLARE
Le anomalie cromosomiche
Le anomalie
IL CARIOTIPO
Lo studio del cariotipo è detto CITOGENETICA
Per lo studio del cariotipo si parte generalmente da
Globuli bianchi (individui adulti)
Cellule di midollo osseo
Liquido amniotico
Villi coriali
Sangue
S
ffetale
l
Cellule della placenta
GENETICA MOLECOLARE
Le anomalie cromosomiche
Le anomalie
Le anomalie cromosomiche sono
ANOMALIE NUMERICHE
ANOMALIE
STRUTTURALI
Le anomalie numeriche
MONOSOMIE
Le monosomie sono condizioni in cui un cromosoma è
presente in singola copia anzichè in duplice
Il numero totale dei cromosomi è quindi 45 invece di 46
Ad esempio: monosomia 5 indica la presenza di un solo
cromosoma 5 invece che due
Le anomalie numeriche
MONOSOMIE
L‘assenza totale di un autosoma è talmente grave che è incompatibile
con la vita: causa infatti un aborto spontaneo
Talvolta il termine monosomia indica l‘assenza di un braccio
cromosomico, invece che l‘intero cromosoma.
La monosomia 18p, ad esempio, indica l‘assenza del braccio corto
(p) del cromosoma 18.
In realtà è piuttosto una anomalia strutturale (delezione) ed è
compatibile con la vita, non modificando il numero die cromosomi
Le anomalie numeriche
TRISOMIE
Si ha quando un cromosoma è presente in triplice copia, portando
così il numero dei cromosomi a 47 anzichè 46.
Anche le trisomie sono incompatibili con la vita
Fanno eccezioni
- La trisomia del cromosoma X nelle femmine
- la trisomia 21 (Sindrome di Down o mongolismo): tre cromosomi 21
- la trisomia 18 (Sindrome di Edwards): 3 cromosomi 18
- la trisomia 13 (Sindrome di Patau): 3 cromosomi 13
Le anomalie numeriche
TRISOMIE
Il meccanismo che causa una trisomia è la non disgiunzione
dei cromosomi durante la divisione cellulare che porta alla
formazione di ovociti e spermatozoi: anzichè separarsi l‘uno
dall‘altro
dall
altro nelle 2 cellule figlie
figlie, i due cromosomi di una coppia
vanno entrambi nella stessa cellula figlia.
Le anomalie strutturali
DELEZIONI
Ö MICRODELEZIONI
Ö DUPLICAZIONI
Ö MICRODUPLICAZIONI
Ö INVERSIONI
Ö TRASLOCAZIONI
Ö TRASLOCAZIONI BILANCIATE
Ö
Le anomalie strutturali
Ö
DELEZIONI
Consistono nella perdita di un frammento di cromosoma le cui
dimensioni possono essere molto diverse.
Le delezioni si possono evidenziare in un cariotipo attraverso
l‘assenza di una o più bande cromosomiche, o addirittura di un intero
braccio, come avviene nella sindrome 18p
L‘effetto di una delezione dipende dalla grandezza della porzione
mancante e dal tipo di informazione genetica in essa contenuta.
In una sola banda cromosomica possono trovarsi centinaia di geni.
Le anomalie strutturali
Ö microDELEZIONI
Consistono nella p
perdita di un frammento di cromosoma p
più
piccolo e non sono evidenziabili attraverso un normale cariotipo.
La p
perdita di materiale g
genetico è in g
genere dell‘ordine di una o
qualche decina di geni
Esempi
p di microdelezione sono le sindromi di
Prader-Willi
- Angelmann
- Di George
- Williams
-
Le anomalie strutturali
Ö DUPLICAZIONI e microDUPLICAZIONI
Consistono nella presenza in due copie di uno stesso di un
frammento di cromosoma: è come se una o più parole di
una frase fossero ripetute.
La malattia di Charcot
Charcot-Marie-Tooth
Marie Tooth 1A
è una microduplicazione che coinvolge un frammento
posto sul braccio corto del cromosoma 17(11p)
Le anomalie strutturali
Ö INVERSIONI
Consistono nel distacco di un frammento che
successivamente si riposiziona sul cromosoma, dopo una
rotazione di 180°
Le anomalie strutturali
Ö TRASLOCAZIONI
Consistono nel trasferimento di materiale tra due o più
cromosomi diversi
Nel caso di traslocazione non bilanciata uno o più
cromosomi subisce la perdita di materiale genetico, mentre
altri ne acquista in più.
Le anomalie strutturali
Ö TRASLOCAZIONI BILANCIATE
Consistono nello scambio alla pari di frammenti tra due
cromosomi diversi.
Non comporta perdita di materiale genetico.
I portatori di una traslocazione bilanciata non manifestano
in genere alcun segno clinico,
clinico rischia però di avere figli
portatori di traslocazioni patologiche (non bilanciate)
Le anomalie cromosomiche
Sindrome di Down
Ö Sindrome 18p
p
Ö Sindrome di Edwards
Ö Sindrome di Klinefelter
Ö Sindrome
S
di Patau
Ö Sindrome di Turner
Ö Sindrome di Williams
Ö Sindrome di Angelman
Ö Sindrome di Prader-Willi
Ö Sindrome del Cri du Chat
Ö
Indagini prenatali
Amniocentesi
Ö Villocentesi
Ö Funicolocentesi
Ö
