2. ANALISI dei CROMOSOMI
Citogenetica classica - il cariotipo •allestimento di un preparato
•tessuti analizzabili
•principali patologie di numero e struttura
Citogenetica molecolare
•tecniche di ibridazione
•applicazioni
•principali malattie genomiche
Il ciclo cellulare -in che fase analizziamo i cromosomi?
durante la mitosiin metafase
Come si ottiene un preparato cromosomico
1° STEP
Cellule in divisione spontanea
(c. gonadiche, trofoblasto, midollo, etc)
Cellule che non si dividono
spontaneamente (linfociti, fibroblasti)
1° step
COLTURA CELLULARE
PREPARAZIONE DIRETTA
2° step
RACCOLTA della COLTURA
3° step
PREPARAZIONE dei VETRINI
COLTURA CELLULARE:
PREPARATO DIRETTO
POPOLAZIONI CELLULARI UTILIZZATE PER L’ANALISI CITOGENETICA
• i linfociti e i fibroblasti, per la definizione del cariotipo costituzionale
• gli amniociti e il trofoblasto (villi coriali), per la diagnosi prenatale
• le cellule del midollo osseo, per caratterizzare il corredo cromosomico nelle
emopatie
• le cellule tumorali, per caratterizzare le neoplasie
Fibroblasti/amniociti
Trofoblasto
Midollo osseo
Cellule tumorali
Come si ottiene un preparato cromosomico
2° STEP
COLORAZIONE DEI PREPARATI E BANDEGGIAMENTO
BANDE Q
BANDE G
BANDE R
BANDE T
BANDE C
Quinacrine
Giemsa
Reverse
Telomeri
Costitutiva
…
VISUALIZZARE E ORDINARE I CROMOSOMI al microscopio
Caratteristiche dei diversi tipi di
bandeggio cromosomico
CARIOTIPO normale femminile
(bande G - risoluzione 450-bande)
CARIOTIPO normale maschile
(bande G - risoluzione 450-bande)
I cromosomi sono classificati in base alla posizione delle
COSTRIZIONI PRIMARIE o CENTROMERI
Si definiscono metacentrici i cromosomi con centromero
mediano e braccia simmetriche
submetacentrici quelli con centromero dislocato in una posizione
intermedia tale da dare origine ad un braccio corto e un braccio
lungo relativamente asimmetrici
acrocentrici quelli con centromero in prossimità di una
estremità, in modo da dare origine ad un braccio lungo ed un
braccio corto molto piccolo (13, 14, 15; 21 e 22)
Xp22.1 indica:
il cromosoma X
il braccio corto p
la regione 2
la banda 2
la sottobanda 1
Principali indicazioni all’analisi del cariotipo
Citogenetica prenatale
età materna ≥ 35 anni
genitore portatore di un anomalia cromosomica
malformazioni fetali (ecografia, etc.)
test biochimici positivi
Citogenetica postnatale
soggetti con sospetta sindrome cromosomica (es. S. di Down)
soggetti con ritardo mentale/malformazioni congenite
genitori/familiari di soggetti con anomalia cromosomica
nati morti/aborti spontanei
coppie con aborti ripetuti
maschi infertili e femmine con amenorrea
Principali anomalie cromosomiche
ANEUPLOIDIE
I corredi aneuploidi hanno un numero di cromosomi che non
è un multiplo del corredo aploide (N=23)
Originano da:
NON-DISGIUNZIONE
mancata separazione dei
cromosomi omologhi appaiati
o dei cromatidi fratelli
LAG ANAFASICO
ritardo di migrazione di un
cromosoma nelle cellule figlie
TRISOMIE O MONOSOMIE
NON-DISGIUNZIONE
mancata
separazione dei
cromosomi
omologhi appaiati
(meiosi I) o dei
cromatidi fratelli
(meiosi II)
Principali ANEUPLOIDIE
monosomia X
trisomia 13
trisomia 21
trisomia 18
TRASLOCAZIONE RECIPROCA
pter
A
cen
B
A
pter
B
X
C
Y
D
D
E
Z
E
F
cen
C
W
qter
Z
qter
W
X
Y
F
TRASLOCAZIONE RECIPROCA
46,XY,t(2;7)(p12.3;p11.2)
wcp cromosoma 7
wcp cromosoma 2
TRASLOCAZIONE “CRIPTICA”
TRASLOCAZIONE ROBERTSONIANA
origina da rotture a livello del centromero, o in sua
prossimità, su due cromosomi acrocentrici (13, 14, 15, 21 e 22)
La prevalenza è 1
persona ogni 1000
Gli eterozigoti per queste
traslocazioni hanno 45 cromosomi
INVERSIONI
L’inversione cromosomica (inv) origina da due rotture e rotazione:
• su braccia diverse:
inversione pericentrica
• sullo stesso braccio:
inversione paracentrica
di solito le inversioni non si associano ad anomalie fenotipiche
L'inversione pericentrica della regione
eterocromatica del cromosoma 9 è la più
comune anomalia di struttura del cariotipo
umano: oltre 1% delle persone sono
eterozigoti per questo riarrangiamento che
non ha nessun effetto fenotipico
DELEZIONE
Perdita di un segmento di
cromosoma distale ad un punto di
rottura
A
B
pter
cen
Ad es. tra D e E
A
D
pter
cen
B
C
D
C
qter
Delezione terminale
E
E
F
1 rottura
qter
F
Epidemiologia della patologia cromosomica
La frequenza della anomalie cromosomiche nei nati
vivi è ≈ 1% (1/119-154) Milunsky. 2004. 5th eds
La frequenza della anomalie cromosomiche negli
aborti spontanei è ≈ 41% (40.9%) Milunsky. 2004. 5th eds
La frequenza della anomalie cromosomiche nei nati
morti (>28sett.)/morti neonatali (<4sett.) è ≈ 6% (6.31%)
Milunsky.
Milunsky. 2004. 5th eds
1/625 è portatore di una traslocazione reciproca
(Van Dyke et al. 1983)
1/1000 è portatore di una traslocazione Robertsoniana
(Blouin et al. 1994)
Sindrome di Down
•95% 47,XX+21
•2% traslocazione
Robertsoniana sbilanciata
•2% mosaici :
47,XX+21/46,XX
•1% riarrangiamenti rari
cromosoma 21 (banda 21q22!)
Trisomia 13
(S. di Patau)
•≈ 1/9500 nati vivi
•90% 47,XX+13
•5-10% traslocazione (13;14)
•raro il mosaico +13
•++ non-disgiunzione alla
meiosi I materna
•5-10% sopravvive>12 mesi
Trisomia 18
(S. di Edwards)
•≈ 1/7900 nati vivi (femmine++)
•> 94% 47,XX+18
•rari il mosaico +18 e la trisomia
parziale 18q
•+++ non-disgiunzione meiotica
•1% sopravvive >12 mesi
Sindrome di Turner
(disgenesia gonadica con bassa statura)
CITOGENETICA MOLECOLARE “FISH”
Fluorescent In situ Hybridization
Principali malattie genomiche analizzabili con FISH
Sindrome DiGeorge/VeloCardioFacciale
(delezione 22q11.2)
Sindrome di Williams (delezione 7q11.23)
DOMANDE
ci vediamo il …
1. Non è una indicazione per l’analisi del cariotipo
a. Ritardo psicomotorio non diagnosticato con o senza dismorfismi ed una dichiarazione con consenso
informato da parte del paziente
b. Infertilità
c. Consanguineità tra coniugi
d. Poliabortività
2. L’inattivazione del cromosoma X
a. avviene sia nel maschio che nella femmina
b. E’ casuale
c. E’ mediato dal gene SRY
d. E’ mediato dale gene SOX3
3. Le aneuploidie sono
a. anomalie di numero dei cromosomi
b. anomalie di struttura dei cromosomi
c. mutazioni geniche
d. anomalie di forma dei cromosomi
4. Non è una anomalia di struttura dei cromosomi
a. delezione
b. duplicazione
c. triploidia
d. isocromosoma
5. La probabilità di un eterozigote per una mutazione autosomica dominante di trasmettere la mutazione ad un figlio è
a. 50%
b. 25%
c. 10%
d. 75%
6. La probabilità di un eterozigote per una mutazione autosomica dominante di trasmettere la malattia ad un figlio è
a. 50%
b. dipende dalla penetranza
c. 25%
d. dipende dall’età del genitore
7. La probabilità di un eterozigote per una mutazione autosomica recessiva di trasmettere la mutazione ad un figlio è
a. 50%
b. 25%
c. 10%
d. 75%
8. La probabilità di una coppia di eterozigoti per una mutazione autosomica recessiva di avere un figlio omozigote
malato è
a. 50%
b. 25%
c. 10%
d. 75%
9. Consente di sospettare una trasmissione di un carattere come legata alla X
a. assenza di trasmissione maschio-maschio
b. assenza di trasmissione femmina-femina
c. salto generazionale
d. trasmissione mashio-maschio
10. L’eterogeneità genetica di locus indica che
a. la stessa malattia è dovuta a mutazioni di geni differenti
b. la stessa malattia è dovuta a mutazioni differenti dello stesso gene
c. malattie differenti sono dovute a mutazioni in geni differenti
d. malattie differenti sono dovute a mutazioni dello stesso gene
