Basi della genetica Flashcards
Definizione di gene
sequenza di DNA contenente informazioni che
verranno, in parte, trascritte in mRNA e poi tradotte in sequenze
proteiche/polipeptidiche e in parte rimarranno RNA con funzioni di regolazione
Ereditarietá
consiste banalmente nella trasmissione di ciò che siamo alla nostra discendenza, ma
non si tratta di una trasmissione di identità, bensì di una trasmissione che viene modulata in funzione
di combinazioni geniche e ambiente
Variabilità
Per poterla capire è utile partire
dal concetto di identità, facendo riferimento
ai gemelli omozigoti (individui indipendenti,
ma che hanno lo stesso identico assetto
genetico): banalmente possiamo dire che
tutto ciò che non è identico, è VARIABILE.
La variabilità genetica rappresenta tutto ciò
che, seguendo la trasmissione genetica dei
caratteri, si determina come diversità.
variabilità INTER-specie
è determinata esclusivamente da sequenza genomica
variabilitá INTRA-specie
è determinata dal nostro genoma ma é modulata dall’ambiente
Elementi di variabilitá
sia il genotipo e il fenotipo
Cromosoma
è la struttura con cui, durante il processo
riproduttivo della cellula, ciascuna unità funzionale di DNA,
dopo essersi duplicata, si compatta associata a specifiche
proteine e viene trasmessa alle cellule figlie. è una condizione che sis trova solo nelle cellule in interfase. il dna sottoforma di cromosoma lo troviamo in cellule che si dividono come nel derma o nel midollo osseo.
Pseudogene
sequenza di basi simile a un gene (a livello
di scrittura) ma che in realtà sono privi di espressione
all’interno della cellula.
Come si analizza la variabilitá genetica?
È possibile analizzare la variabilità attraverso l’osservazione e la misura di grandezze confrontabili dello stesso
tipo, chiamate variabili. statura, frequenza cardiaca, peso corporeo
Variabili continue
sono caratterizzate dal fatto che la loro distribuzione all’interno delle popolazioni segua
una curva gaussiana (es.: l’altezza, BMI, etc.). La quasi totalità dei caratteri genetici multifattoriali sono
riferibili a variabili continue. In questo caso gioca un ruolo importante l’ambiente.
variabili dicotomiche
sono, invece, variabili discontinue alternative del tipo presenza o assenza o di
appartenenza a categorie. Tradizionalmente, vengono chiamate “tratto genico” o “carattere genetico” (es.:
talassemia, corea di Huntington, distrofia muscolare, etc.).
Che cosa permette di produrre variabilità ?
Innanzitutto, bisogna ricordarsi che i meccanismi biologici
naturali sono propensi a generare variabilità: questo avviene per diverse ragioni, una delle quali è garantire
la sopravvivenza della specie.
La variabilità si genera anche all’interno di individui che sono correlati geneticamente (fratelli), grazie a diversi
meccanismi, tra cui:
la segregazione indipendente di cromosomi omologhi (2 alla 23 combinazioni)
il crossing-over tra cromosomi materni e paterni
le mutazioni.
Mutazione somatica e germinali
SOMATICHE:non interessano i tessuti riproduttivi
non si trasmettono
sono responsabili dell’invecchiamento
hanno a che fare con la genetica del dell’individuo
GERMINALI: interessano i gameti e possono essere trasmesse alla progenie e se trasmesse passano alle cellule somatiche della progenie
Vantaggi in base alle mutazioni
Le mutazioni possono anche essere divise a seconda del vantaggio che apportano:
Vantaggiose: l’individuo può essere resistente alle malattie o alle variazioni climatiche; è più vitale
degli altri individui e ha più probabilità di riprodursi, e quindi di trasmettere la mutazione.
Svantaggiose: l’individuo può avere una ridotta vitalità e/o essere sterile. Difficilmente potrà
trasmettere la mutazione ad altri individui. Generalmente, queste mutazioni scompaiono.
Neutre: non hanno effetto sul fenotipo. Sono la maggior parte.
Locus monomorfici come diventano polimorfici
attraverso mutazioni
Locus polimorfico
locus con almeno due alleli
def mutazione
intendendo alleli rari nella popolazione (frequenza <0.01) generalmente con effetti
negativi (malattie) sul fenotipo
def polimorfismo
s’intende un locus con almeno due alleli
frequenti nella popolazione, si dá per scontato che quando diverat frequente non produca effetti negativi sulla vita degli individui.
frequenza maggiore dell’0,01%
classificazioni delle mutazioni in base alla dimensione
Mutazioni puntiformi - transizioni, trasversioni, sinonime o non sinonime
segmentali- delezione e inserzione di uno o più nucleotidi
geniche strutturali - riarrangiamento genico e aberrazioni cromosomiche
Differenza fra mutazioni genetiche, cromosomiche e genomiche
differenza tra mutazione e alterazione genetica da radicali
le mutazioni: si generano nel momento che il DNA si duplica, le alterazioni da radicali sono alterazioni chimiche che se trascritte dalla dna polimerasi si avrá la duplicazione di un nucleotide sbagliato
Def codice genetico
ci permette di tradurre una sequenza di nucleotidi in amminoacidi. è un codice universale ,dove il numero che combinazioni che codificano per lo stesso amminoacido, 3 alla 4, 64 combinazioni
esempi clinici di delezione e duplicazione
gene PMP-22
gene delle alfa globine
quali mutazioni hanno più probabilità di essere patogenetiche?
mutazione frame shifl e mutazione non senso
def genoma e come lo analizzi?
è la sequenza completa di nucleotidi che compone il patrimonio genetico dell’homo sapiens, comprendente il dna nucleare e quello mitocondriale
esame cromosomico standard, sanger, array-CGH, NGS, MLPA, WGS
cosa fa si che una cellula si differenzi in un neurone piuttosto che in un muscolo, o un epatocita?
le cellule hanno lo stesso genoma ma i geni vengono spenti o accesi
disegna un cromosoma 21, quanti ne abbiamo? dove sono i geni?
genoma mitocondriale
porzione di dna circolare contenente 13 geni che codificano per proteine, pochi altri per rna-transfer
convenzioni in genetica
le sequenze devono essere lette in direzione 5’-3’
ogni nucleotide ha una determinata localizzazione all’interno del genoma
1)percentuale genoma codificante proteine
2) % non codificante
3) percentuale esoni+ introni
1) 2%
2) 70%
3) 28%
Def locus
è un tratto di DNA genomico in cui è nota la posizione fisica, so che inizia con quel nucleotide e
termina con quell’altro. Questo tratto di DNA può essere un gene, ma non necessariamente. Ci sono loci che
non sono geni. È usato per definire la sede dell’analisi genetica.
In citogenetica, il locus associato alla trisomia del cromosoma 21 è il cromosoma 21 che definisce la
dimensione del tratto di genoma analizzato.
Quindi il locus identifica la regione genomica che è l’oggetto del test genetico
Def Allele
l’allele è la forma alternativa di un gene di un locus, che quindi presenta una diversa sequenza di
DNA. La coppia di alleli per un gene definisce il genotipo per un locus, e qui gli alleli possono essere uguali
(omozigosi) o diversi (eterozigosi).
Def genotipo
che si riferisce a un locus o a un gene presenta la condizione dei due alleli.
Def Fenotipo
carattere osservabile in una cellula o in un organismo determinato dall’interazione dei
geni con l’ambiente. Esistono fenotipi molto variabili( pigmentazione cutanea, cambia in base
all’ambiente) o poco variabili ( fenotipo talassemico).
Def di omozigote e eterozigote
genotipo che nei due loci relativi ad un gene presenta gli stessi alleli.
genotipo che nei due loci relativi ad un gene presenta alleli diversi.
Def Esoma
tutto l’insieme dei geni che vengono espressi nel genoma di un individuo.
Def esoma clinico e mendioloma
riduzione dell’esoma ai soli 5-6000 geni implicati in forme patologiche.
Identifica tutti i geni che danno patologie monogeniche, che quindi possono essere indagate con un unico
esame. Se usassimo l’esoma intero avremo un alto rischio di dato inatteso.
Def microsatelliti
sono delle regioni caratterizzate da un nucleo di basi ripetute (2-8 nucleotidi) che si può ripetere fa una decina di volte fino a migliaia di volte, fiancheggiato da regioni senza una sequenza caratteristica
Mutazioni da slittamento nelle regioni da microsatelliti
Le mutazioni che interessano queste triplette si verificano per uno scivolamento della sequenza
di DNA che si sta duplicando rispetto alla sequenza di DNA che funge da stampo
Prendono il nome di mutazioni da espansione quando si ha un aumento del numero delle triplette, o
da contrazione quando si ha una riduzione di esse.
generalmente, sequenze
ripetute meno di 20 volte possono espandere o contrarre 1-3 unità di ripetizione, mentre sequenze
ripetute centinaia di volte possono espandere o contrarre di diecine di unità per volta.
Esempi di riarrangiamento genico
Mutazioni cromosoma 17
claster alfa globine
mutazioni gene PMP22
mutazioni gene NF1
mutazione gene SMS
Def carattere genetico e distinzione tra carattere multifattoriale monofattoriale
Un carattere genetico è la codifica
dell’interazione tra un genotipo e
l’ambiente nel determinare un fenotipo;
Dominanza e recessivitá e codominanza a che cosa fanno riferimento?
al fenotipo, hai carattere genetici
Quando parliamo di caratteri monofattoriali c’è una relazione casuale /stretta tra genotipo e fenotipo?
3 concetti che ci permettono di valutare la relazione è?
- penetranza, espressività e pleiotropia
penetranza ridotta/incompleta con esempi
TAR, cardiomiopatie e geni BRCA K mammario
È eticamente corretto fare test prenatali se penetranza è incompleta?
Pleiotropia
risponde alla domanda “un gene determina esclusivamente un carattere oppure si compone di
una serie di modificazioni interpretate con caratteri diversi?”
Eterogeneità allelica
è un’eterogeneità intra-locus, e quindi diversi fenotipi vengono determinati da
mutazioni diverse sullo stesso gene (es.: distrofia muscolare di Duchenne e malattia di Becker, la cui causa è
una mutazione del gene che codifica per la distrofina, localizzato nel cromosoma X).
Eterogeneità genetica
lo stesso fenotipo è attribuibile a geni diversi (es.: retinite pigmentosa, sordità
congenita).
differenza eterogeneità genetica e eredità multifattoriale
1) mutazioni su diversi geni portano allo stesso fenotipo
2) molti geni determinano quel fenotipo
