Genetica Flashcards

1
Q

Classificazione malattie genetiche

A

Le malattie genetiche possono essere distinte in:
1) Le malattie monogeniche sono dovute a mutazioni di un singolo gene e sono dette anche malattie mendeliane poiché il loro pattern di trasmissione è quello ipotizzato da Mendel. Le malattie monogeniche possono essere distinte in malattie autosomiche (dominanti e recessive) e malattie legate ai cromosomi X e Y. Questa classe di malattie si caratterizza per un alto rischio di ricorrenza familiare e un pattern di ereditarietà riconoscibile all’interno della famiglia. Esempi di malattie monogeniche sono la talassemia, la fibrosi cistica, l’emofilia, la distrofia muscolare di Duchenne e la fenilchetonuria e per molte di queste patologie sono disponibili screening pre-natali e test di diagnostica molecolare.
2) Le malattie genomiche invece sono causate dalla perdita o dall’acquisizione di uno o più geni, un esempio è la sindrome di DiGeorge (causata da una microdelezione sul braccio corto del cromosoma 22).
3) Le malattie cromosomiche sono dovute all’eccesso o al deficit di interi cromosomi o di frammenti di essi, hanno un rischio di ricorrenza variabile e tendenzialmente sono caratterizzate da alcuni segni dismorfici peculiari, ritardo mentale e bassa statura. Queste patologie sono correlate ad alti rischi di aborto ed alcuni esempi sono la Sindrome di Down (trisomia 21), di Klinefelter (XXY), di Turner (X0), di Patau (trisomia 13) e di Edwards (trisomia 18).
4) Una malattia multifattoriale invece coinvolge più geni, queste patologie sono più frequenti delle monogeniche, si manifestano nell’età adulta e sono determinate dall’interazione tra geni ed ambiente. Sono esempi di malattie multifattoriali il diabete mellito, ipertensione, labbro leporino e malattie coronariche.
5) Le malattie mitocondriali sono trasmesse esclusivamente per via materna (i mitocondri dello spermatozoo non entrano nella cellula uovo quindi tutti i mitocondri del feto sono di origine materna), esse sono causate da mutazioni a carico del genoma mitocondriale e da difetti nel funzionamento dei mitocondri (ricordiamoci che molte proteine che servono per la funzionalità mitocondriale sono codificate nel genoma nucleare, se esse non funzionano correttamente portano a difetti della funzione mitocondriale e quindi causano una malattia mitocondriale).
6) Le malattie dovute a mutazione nelle cellule somatiche sono dovute a delle mutazioni delle cellule somatiche e non vengono ereditate nella famiglia, il classico esempio di malattia dovuta ad una mutazione di una cellula somatica è il cancro.

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2
Q

Mendel

A

Pianta di pisello; le 3 leggi (Principio dell’uniformità della prima generazione ibrida; Principio della segregazione; Principio dell’assortimento indipendente.); Albinismo esempio di malattia mendeliana

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3
Q

Centromero

A

centromero è l’elemento fondamentale per la divisione dei cromatidi fratelli perché su di esso si forma una piastra proteica chiamata cinetocore che è costituita da centinaia di proteine che permettono l’aggancio dei microtubuli del fuso. Il cinetocore, infatti, possiede una piastra esterna che lega i microtubuli e una piastra interna che è connessa al centromero e la sua funzione è quella di permettere il legame dei microtubuli in modo che essi possano tirare verso il centrosoma, e quindi verso i due poli opposti, i cromatidi fratelli.
Il centromero è costituito da DNA α-satellite che può essere di tipo I e II. Essi sono delle ripetizioni di DNA in tandem che si possono estendere da 0.1 a 4 Mb. Il DNA satellite è diverso per tutti i cromosomi con delle eccezioni: i cromosomi 1, 5, 19, 13, 21, 14 e 22 hanno le stesse sequenze di DNA centromerico.
Il DNA centromerico è anche associato a delle proteine specifiche, in particolare alla variante proteica dell’istone H3. Quando negli anni 80’ furono indagati dei pazienti affetti da sclerodermia si notò nel loro sangue la presenza di anticorpi contro delle proteine che riconoscevano proteine centromeriche chiamate CENP-A, CENP-B e CENP-C.
Andando a vedere dove si localizzavano queste proteine, si scoprì che esse si localizzavano proprio a livello dei centromeri.
La principale proteina centromerica negli eucarioti è CENP-A che è una variante dell’istone H3, essa presenta un’organizzazione per cui si crea una struttura che:
internamente è costituita da un nucleosoma fatto di istoni H3;
esternamente è costituita da un foglietto di nucleosomi che contengono CENP-A.
Sul centromero si assembla il cinetocore, questa piastra proteica costituita da più di 80 proteine. Il cinetocore deve permettere l’aggancio dei microtubuli del fuso oltre che controllare la separazione corretta dei cromatidi fratelli. Questa verifica viene effettuata nel check-point di anafase che permette di controllare che il DNA sia stato correttamente replicato e quindi possa essere trasmesso alle cellule figlie. Tra le proteine del
centromero che sono coinvolte in questo check-point di anafase c’è APCC. 10 di 33

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4
Q

Telomeri

A

I telomeri sono dei complessi di eterocromatina costituiti da DNA e proteine che sono localizzati alla fine dei cromosomi lineari. Tutti i cromosomi hanno due telomeri, uno sul braccio p e uno sul braccio q, tranne i cromosomi acrocentrici che hanno solo i telomeri del braccio q perché non hanno il braccio corto p. Il telomero è costituito da ripetizioni di 6 nucleotidi che arrivano anche a un numero di 2000 ripetizioni. Le ripetizioni sono fatte da TTAGGG su un filamento e nucleotidi complementari sull’altro. La funzione dei telomeri è quella di proteggere il cromosoma dalla degradazione e questa funzione viene esplicata perché all’estremità ultima del cromosoma ci sono circa 30 ripetizioni di TTAGGG a filamento singolo perché manca il filamento complementare. Poiché queste ripetizioni sono ricche di G possono legare per complementarietà l’altro filamento più interno andando a creare il cosiddetto T- loop, o ansa T, che viene visualizzata anche al microscopio elettronico. Quando un cromosoma perde l’estremità telomerica risulta fortemente instabile e può andare incontro a degradazione oppure può esporre delle estremità appiccicose che si attaccano erroneamente ad altri filamenti di DNA.
I cromosomi si accorciano comunque nel corso della vita ma i telomeri rallentano tale accorciamento che rimane comunque un fenomeno naturale che avviene durante l’invecchiamento. I telomeri sono replicati non dalla DNA polimerasi ma dall’enzima telomerasi che contiene al suo interno un filamento di RNA (RNA template) complementare alle ripetizioni dei telomeri.
Quindi questo enzima è fondamentale nel mantenimento della lunghezza dei telomeri, mutazioni a carico dei geni coinvolti nell’assemblamento di questa proteina possono provocare gravi problemi all’organismo. In topi transgenici mutati per questo enzima si è visto che i problemi non ci sono tanto nella prima generazione quanto in quelle successive, a causa di un accorciamento sempre maggiore del DNA dei telomeri.

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5
Q

Ori

A

Sui cromosomi ci sono più origini di replicazione, questo è stato visto attraverso degli esperimenti in cui il DNA è stato marcato con la timidina triziata, una base radioattiva, e seguendo poi con una radiografia il deposito della radioattività. È emerso appunto che lungo tutto il cromosoma si generano diverse bolle di replicazione, cioè diversi siti di inizio della replicazione (che è bidirezionale).
Quindi, ricapitolando: le origini di replicazione durante l’interfase, in particolare nella fase S, permettono la duplicazione del DNA per cui il cromatide fratello viene replicato e avremo un cromosoma con la classica forma ad X che viene mantenuto insieme dal centromero.
In mitosi si avrà l’aggancio del fuso mitotico al centromero che permetterà la divisione dei due cromatidi fratelli tra le cellule figlie, per cui alla fine in interfase avremo di nuovo cromosomi duplicati in cellule divise. I telomeri servono sempre da protezione alle estremità del cromosoma.

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6
Q

Disposizione cromosomi nel nucleo

A

teoria dei territori cromosomici → il DNA di ciascun cromosoma occupa un volume definito all’interno del nucleo e si tocca con i cromosomi immediatamente vicini ma non con altri cromosomi;
2. teoria degli spaghetti → tutti i cromosomi si dispongono in maniera del tutto random nel nucleo e quindi molti cromosomi sono vicini tra loro.

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7
Q

Tecnica FISH

A

Permettono di ibridare il dna con sonde fluorescenti ed ha permesso di verificare ulteriormente la teoria dei territori cromosomici

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8
Q

Struttura cromatina

A

Nucleosoma (H2A, H2B, H3, H4; 11nm)—>Solenoide (6-8 nucleosomi; istone H1; 30nm)—>Anse (300nm)

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9
Q

Coesine e condensine

A

Le coesine sono proteine che mantengono uniti i cromatidi fratelli lungo l’asse maggiore non permettendo un errata separazione prima dell’anafase. Le condensine invece allentano l’azione delle coesine condensando i cromatidi lungo l’asse centrale con una compressione laterale. I cromatidi sono di conseguenza uniti solo dal centromero. Mutazioni di queste proteine coinvolte nella compattazione sono responsabili di una classe di patologie chiamate coesinopatie caratterizzate da ritardo mentale, dismorfismi facciali, alterazione degli arti che hanno come causa difetti nella separazione dei cromatidi.

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10
Q

Come vengono studiati i cromosomi

A

Vengono principalmente utilizzati globuli bianchi fissandoli su un vetrino. La procedura parte con del sangue periferico che viene preparato su un terreno di coltura con sostanze che stimolano la proliferazione (es Fitoemoagglutinina) e anticoagulanti per 2-4 giorni; Viene poi utilizzata una sostanza che blocca tutte le cellule in una determinata fase del ciclo cellulare per sincronizzarle, poi le si fanno partire tutte dallo stesso punto per poi fermarle in metafase grazie al colcemid/colchicina; dopo 30 minuti si centrifuga e si immerge il preparato in ipotonica per lisare i globuli rossi; dopo 20 min si centrifuga ancora per eliminare residui di cellule; poi si utilizza un fissativo (soluzione alcolica, poche ml) e altre centrifugazioni per far rimanere nel pellet solo i globuli bianchi; alla fine con qualche goccia di sospensione si fanno aprire i globuli bianchi facendo rimanere i cromosomi metafasici (servono condizioni climatich adeguate) e si può ricostruttiva cariogramma e cariotipo.

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11
Q

Classificazione centromerica

A

1) cromosomi metacentrici: centromero circa centrale. Telomeri su entrambi i bracci p e q
2) acrocentrici: centromero sulla parte subterminale del braccio p. Ha solo un telomero sul q e non ha il braccio p ma una protrusione, il satellite, costituita da dna beta-satellite che codifica per rRna e si presenta come uno sbuffo
3) submetacentrico: un po piu in basso del centro. Ha un braccio p piu corto ed un q piu lungo. Ha entrambi i telomeri
4) telocentrico: centromero in posizione terminale. Un solo braccio e un solo telomero

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12
Q

Tipi di bandeggi

A

1) G: si usa Giemsa che si lega alle sequenze AT previo trattamento proteolitico per rimuovere le proteine del dna. Presenta bande chiare (negative) e scure (positive)
2) Q: come G ma si usa Quinacrine invece di Giemsa ed è fluorescente
3) R: è il G ma invertito. Si usa per rilevare alterazioni che nelle bande chiare non si vedrebbero bene
4) C: colora il centromero
5) NOR: colora il braccio p degli acrocentrici

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13
Q

Cosa differenzia un polimorfismo da una semplice mutazione?

A

Il polimorfismo è una mutazione presente in più dell’1% della popolazione che non presenza svantaggi (per questo è così rappresentata)

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14
Q

Da quale mutazione sono causate la Corea di Huntington e la sindrome dell’X fragile

A

Inserzione multipla di 3

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15
Q

Esempi di LOF

A

Neuropatia Tomaculare (Mutazione PMP22, mielina periferica 22, sistema nervoso periferico)
Mucopolisaccaridosi

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16
Q

Esempi di GOF

A

Acondroplasia
Malattie da Poliglutammine

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17
Q

Mucopolisaccaridoso

A

È una malattia causata da una mutazione del gene IDUA che codifica per la alfa-L-Iuronidasi che agisce sui glicosaminoglicani. Provoca un accumulo nei lisosomi di dermatansolfato ed eperansolfato, due glicosaminoglicani. Si presenta in 3 forme: Grave (Hurler) Intermedia (Hurler-Scheie) e Lieve (Scheie). I sintomi principali sono difetti di crescita, deformità scheletriche, insufficienza cardiaca, malfunzionamento di fegato e milza, deficit cognitivi, ma possono manifestarsi anche opacità della cornea, bassa statura, ernie.

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18
Q

La formazione di un isocromosoma comporta perdita di materiale genetico?

A

Si, comporta la perdita di 2 braccia su 4 (le 2 p o le 2 q) perché si forma da un solo centromero, quindi le parti senza centromero si perdono.

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19
Q

Come si forma un isocromosoma?

A

Si forma da un’errata separazione dei cromatidi fratelli (trasversale invece che longitudinale) ad opera della separasi, dopo la rimozione dell’inibizione della securina, che rimuove le coesine

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20
Q

Perché un cromosoma ring spesso comporta fenotipo patologico?

A

Perché l’unione è terminale e i geni sono presenti spesso sul sub-terminale per una questione evolutiva

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21
Q

Come si classificano le traslocazioni?

A

Robertsoniane (unione di 2 dei 5 cromosomi acrocentrici) e non robertsoniane. Reciproche e non reciproche

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22
Q

Quando una mutazione cromosomica è bilanciata?

A

Quando non si ha perdita o guadagno di materiale genetico

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23
Q

Come si classificano le duplicazioni?

A

A tandem o non tandem. Stesso orientamento o diverso

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24
Q

Come si classificano le delezioni?

A

Interstiziali e terminali

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25
Q

Malattie da delezione

A

Cri du Chat e Williams

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26
Q

Classificazione inversioni

A

Paracentriche e pericentriche

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27
Q

Cosa sono i marker cromosomici?

A

Sono frammenti di materiale genetico organizzati in un piccolo cromosoma con centromero

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28
Q

Come si studia un marker cromosomico?

A

Prima di tutto si cerca nel genitore sano: se è presente allora non da fenotipo patologico nemmeno nel figlio. Se invece è de-novo si cerca di capire quali geni sono coinvolti e se possono dare fenotipo. Si determina il cromosoma di origine con FISH o CGH Array. Il bandeggio C era utilizzato per colorare il centromero, che se era grande significava che non era coinvolto un grosso numero di geni

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29
Q

Quando viene usata la tecnica del CGH array? In cosa è moglie del Cariotipo standard?

A

Viene usata per rilevare mutazioni SBILANCIATE o APPARENTEMENTE BILANCIATE, non le bilanciate. Ha più risoluzione rispetto al cariotipo standard che non permetterebbe di rilevare mutazioni apparentemente bilanciate confondendole per bilanciate

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30
Q

Differenza tra euploidia ed aneuploidia

A

L’euploidia è un’alterazione del numero dell’intero assetto cromosomico mentre l’aneuploidia di singoli cromosomi

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31
Q

Cosa può provocare euploidie

A

Triploidie: 66% fecondazione dell’uovo da 2 spermatozoi
24% spermatozoo con corredo 2n dovuto a meiosi incompleta
10% uovo con meiosi incompleta e corredo 2n
Tetraploidie: endomitosi

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32
Q

Le euploidie sono compatibili con la vita?

A

Le triploidie alcune si, le tetraploidie mai

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33
Q

Come si possono generare aneuploidie?

A

Non disgiunzione meiotica o Anaphase Lag

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34
Q

Cosa provoca anaphase Lag?

A

Ritardo nel movimento di un cromatide/cromosoma, che si perde

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35
Q

Le monosomie sono compatibili con la vita?

A

Solo la X0

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36
Q

Le trisomie sono compatibili con la vita?

A

Sì: quelle sessuali, quelle del 21 (Sindrome di Down), del 13 (Sindrome di Patau), del 18 (Sindrome di Edwards)

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37
Q

Cosa caratterizza la Klinefelter?

A

Corredo cromosomico 47 XXY. Sono fenotipicamente maschi per i caratteri primari. Sono alti, con braccia sproporzionatamente lunghe e bacino largo. Hanno testicoli solitamente piccoli e quindi ipogonadismo con conseguente aumento delle gonadotropine. Ginecomastia

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38
Q

Cosa caratterizza la sindrome di Turner?

A

Fenotipo 45 X0. Sono fenotipicamente femmine, sterili, basse (trattamento con GH).

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39
Q

Cosa caratterizza la sindrome della Tripla X?

A

Corredo 47 XXX. L’X soprannumerario è imputabile alla madre e può anche avvenire in post-zigote (mosaicismo). Alcuni casi di malformazioni genito-urinarie. 70% di disturbi del linguaggio in età infantile. Altezza superiore alla medie, arti inferiori lunghi e BMI leggermente inferiore

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40
Q

Cosa sono le sindromi da Microdelezioni?

A

Sindromi causate dalla delezione di piccoli frammenti di cromosomi non rilevabili con tecniche citogenetiche classiche. Possono essere ereditate o de-novo e in genere si ha un aggravamento se sono ereditate.

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41
Q

Sindrome di DeGeorge

A

Sindrome da Microdelezione sul braccio lungo del cromosoma 2 dovuta a ricombinazione meiotica non allelica durante la ganetogenesi. Spesso la delezione coinvolge i geni TBX1 e TUPLE1. Caratterizzata da difetti cardiaci, delle paratiroidi, del timo e della facies dismorfica

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42
Q

Sindrome di Williams-Breuen

A

Sindrome da Microdelezione sul cromosoma 7 a livello dei dupliconi, zone con ripetizione di 21 geni contigui che coinvolge il Gene dell’elastina, che infatti provoca lassità delle articolazioni, bassa statura, alterazioni vascolari.

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43
Q

Sindrome di Smith-Magenis

A

Sindrome da Microdelezione sul cromosoma 17 che coinvolge il gene RAI1. provoca problemi comportamentali: aggressività, autolesionismo, onicotillomania. Inoltre: Disturbi del sonno, dismorfie e ritardo

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44
Q

Cos’è la penetranza incompleta?

A

È il fenomeno per la quale un fenotipo non si manifesta in un soggetto che ha un genotipo patologico, grazie alla presenza di geni modificatori che sopprimono il fenotipo patologico

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45
Q

Cos’è l’eterogeneità genetica?

A

Il manifestarsi di un fenotipo con differenti mutazioni e geni coinvolti

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46
Q

Cos’è l”espressività variabile?

A

La presenza in un fenotipo di diversi segni clinici, che non devono essere sempre tutti presenti per forza

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47
Q

Una gain of function è più probabile sia dominante o recessiva?

A

Dominante, perché una nuova funzione è difficilmente bilanciata dall’altro allele sano

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48
Q

Cos’è l’aploinsufficienza?

A

Una loss of function che non è compensata dall’allele sano per la natura del prodotto genico (strettamente dose-dipendente)

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49
Q

Cos’è la dominanza negativa?

A

L’espressione di una proteina mutata che interferisce con la proteina sana, dando un fenotipo più grave

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50
Q

Da cosa è caratterizzata l’acondroplasia?

A

Da una mutazione GOF a carico di una glicina 380 o 385 sostituita da un’arginina sul recettore FGF 3 tirosin-chinasico (porzione transmembrana), che risulta attivato costitutivamente. è la causa principale di Nanismo

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51
Q

Che funzioni ha il FGF receptor 3

A

Attiva le vie Jak-Stat e MAPK coinvolte nella crescita e differenziamento dei condrociti

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52
Q

Cosa caratterizza la Charcoot Marie Tooth?

A

Duplicazione (quindi GOF) a carico del gene PMP22 che codifica per la mielina periferica. Genera atrofia e debolezza distale degli arti, perdita sensoriale, deformità dei piedi e rallentamento della conduzione nervosa

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53
Q

Che tipo di mutazione caratterizza la sindrome di Waardernburgh di tipo I?

A

Mutazioni a carico del gene PAX3 codificante per un regolatore trascrizionale. È una LOF dominante

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54
Q

Cosa caratterizza L’OSTEOGENESI IMPERFETTA

A

Una mutazione a carico dei geni COLA1 e/o COLA2 chr codificano per componenti del collagene di tipo I. La I è meno grave della II, III e IV perché è una LOF aploinsufficiente che causa la formazione del 50% del procollagene previsto, mentre le altre sono anche DOMINANTI NEGATIVE perché causano la formazione di un collagene anomalo che provoca la formazione del 25% del procollagene previsto

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55
Q

Cosa caratterizza la sindrome di Marfran

A

Mutazione di FBN-1 che codifica per la Fibrillina. È una APLOINSUFFICIENZA NEGATIVA. Causa alterazioni di valvole cardiache, prolasso dell’aorta, aneurismi, piedi piatti, iperlassità del cristallino, apertura delle braccia che supera l’altezza del soggetto, cifosclerosi, scoleosi, aracnodattilia

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56
Q

Come varia la produzione delle globine?

A

Gamma, Epsilon, e Zeta sono prodotte prevalentemente durante la vita fetale e i loro livelli decadono alla fine della gestazione. Beta aumenta dopo la diminuzione di Gamma e Alfa dopo quella di Epsilon e Zeta. Teta aumenta con la Beta ma rimane sempre a basse concentrazioni

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57
Q

Cos’è l’emoglobina Lepore?

A

È una variante strutturale causata dalla fusione del gene beta di un cromosoma con quello teta di un altro. La globina quindi sarà una fusione tra beta (carbossiterminale) e teta (amminoterminale). Ci da un fenotipo Beta-like e la condizione di eterozigosi con la beta talassemia è più grave

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58
Q

Come sono organizzati i geni delle globine?

A

Sono organizzati in 2 cluster (alfa e beta) contenenti ciascuno una locus control region che coordina la regolazione di tutte le globine presenti nel cluster. Sono organizzati nel cluster secondo la loro espressione nello spazio (tessuti) e nel tempo

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59
Q

Cosa differenzia le talassemia Beta-0 o beta-+?

A

La gravità del fenotipo: le beta-0 sono caratterizzate dalla completa abolizione della proteina, mentre le beta-+ ne formano una anomala ma in parte funzionante o compensata

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60
Q

Quali sono le mutazioni più frequenti per la beta talassemia?

A

Mutazioni puntiformi o delezioni: coinvolgono promotore, splicing, maturazione del trascritto e sequenza. Le delezioni possono essere provocate da sequenze di omologia o sequenza ripetute SINE e LINE

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61
Q

Da cosa è costituito il gene della Beta-globina?

A

3 esoni e 2 introni

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62
Q

Alcuni casi di fenotipo beta-+

A

Una mutazione puntiforme crea un sito canonico preferibile a quello originale: il 10% dell’mRNA viene sottoposto allo splicing normale ed è sana. Un’altra puntiforme può creare un nuovo sito di splicing che genera anche emoglobina E, che compensa un po’ la Beta mancante

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63
Q

Caso di fenotipo Beta-0

A

Una puntiforme causa la formazione di un sito criptico all’interno dell’introne 2: questo abolisce completamente la proteina

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64
Q

Perché alcuni casi di mutazioni da delezione in India e in Pakistan sono particolari?

A

Perché provocano anche un aumento della produzione di emoglobina A2 e fetale che compensano la beta defettiva

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65
Q

A livello patologico cosa succede in un beta talassemico?

A

Il difetto di beta globina può provocare la formazione di omotetrameri di alfa-globina, che precipitando deformano i globuli rossi, che non sono capaci di veicolare l’ossigeno. L’organismo risponde all’ipossia generando altri globuli rossi, che però essendo difettosi dovrà eliminarne di più e ciò causa splenomegalia e anemia

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66
Q

Cosa sono i modificatori nelle talassemie?

A

I modificatori sono geni che modulano il fenotipo talassemico. I primari sono coinvolti nella produzione di beta globina. I secondari sono coinvolti nella produzione di emoglobina. I terziari non sono coinvolti in nessuna delle 2 ma su altri fattori

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67
Q

Come si classificano le talassemie relativamente alla gravità?

A

Tratto talassemico (eterozigosi con allele normale e mutato)
Talassemia intermedia (eterozigosi con allele Beta-0 e Beta-+ o Beta-++)
Talassemia major (eterozigosi/omozigosi per Beta-0)

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68
Q

Cosa provoca le alfa-talassemie?

A

Sono provocate da un crossing over ineguale che causa un cromosoma con gene duplicato e un cromosoma con un gene deleto

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69
Q

Cosa è provocato dalla mancanza di alfa-globine?

A

La formazione di tetrameri di beta o gamma globina (emoglobina di Bart) che non riescono a rilasciare l’ossigeno

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70
Q

Cosa provoca l’anemia falciforme?

A

Una mutazione puntiforme GAG>GTG che sostituisce un glu con val. La sostituzione di un aminoacido polare con uno apolare provoca la formazione di aggregati di Emoglobina S in ambiente acquoso che fanno assumere al globulo rosso la tipica forma a falce. L’aggregato si forma in assenza di ossigeno

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71
Q

Quando c’è una trasmissione da padre a figlio di una malattia legata a cromosoma X?

A

Questa evenienza si verifica nel caso di trasmissione pseudoautosomica in cui le regioni pseudoautosomiche di cromosomi X e Y possono essere delete su uno e duplicate sull’altro per un crossing over ineguale

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72
Q

Che origine hanno i geni pseudoautosomici sui cromosomi sessuali?

A

Sono rimanenze del cromosoma ancestrale da cui originano i cromosomi sessuali per divergenze. Sono PAR1 e PAR2

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73
Q

Cosa differenzia la distrofia di Duchenne da quella di Becker?

A

La distrofia di Duchenne è più grave e decorre molto più velocemente di quella di Becker. Entrambe sono dovute a delezioni del gene DMD che codifica per la distrofina. nel caso della distrofia di Duchenne la distrofina perde completamente la sua funzione, in quella di Becker ne rimane una residua. Sono caratterizzate da eterogeneità allelica

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74
Q

Da cosa è caratterizzato il Retinoblastoma?

A

Da una mutazione del gene Rb1 e da penetranza al 90%

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75
Q

In che modo si può manifestare il mosaicismo?

A

In qualsiasi momento della vita post-zigote: somatico, germinale, o in uno specifico gamete. Le malattie più comuni date da mosaicismo sono Distrofia di Duchenne ed Emofilia A

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76
Q

Cos’è la penetranza età dipendente?

A

È un tipo particolare di penetranza incompleta caratterizzata da una differente penetranza a seconda dell’età. Di conseguenza molto spesso si ha insorgenza tardiva di una malattia che è dovuta a differenti motivi patogenici differenti per ognuna di essa

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77
Q

Cosa sono le malattie da amplificazione di triplette?

A

Sono malattie generate dall’amplificazione di triplette (o 4 amminoacidi) ripetuti nella sequenza di un gene. Possono coinvolgere parti funzionali diverse (esone, introne, 5’UTR, 3’UTR) e sono causate da un errore della dna polimerasi durante la fase S

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78
Q

Corea di Huntington

A

La corea di Huntington è una malattia da poliglutammine dovuta all’amplificazione della tripletta CGA del gene dell’huntingtina che genera una proteina con una GOF e una funzione alterata. La GOF consiste nella formazione di inclusioni cellulari nei neuroni grazie all’acido glutammico mentre la funzioni alterate sono quella antiapoptotica e quella di stimolazione del promotore del genere per BDNF. Presenta anticipazione e penetranza età dipendente. L’errore capita soprattutto nella spermatogenesi. Provoca neurodegenerazione nel corpo striato

79
Q

Distrofia miotonica I e II

A

La distrofia miotonica è una malattia caratterizzata dalla mancato rilassamento dopo la contrattura. Causata da un’amplificazione del 3’UTR del gene DMPK (I, chinasi) o dell’introne 1 del gene ZNF9 (II, regolatore trascrizionale). La I ha anticipazione. La mutazione causa mRNA tossico che interferisce con la produzione di proteine come la troponina cardiaca, il recettore dell’insulina ecc e per questo generano sintomi simili.

80
Q

Sindrome dell’X fragile

A

Dovuta ad amplificazione della tripletta CGG sul gene FMR1 in 5’UTR per una proteina cerebrale. Oltre le 200 ripetizioni si ha fenotipo patologico, tra 55 e 200 si è in pre-mutazione. La pre-mutazione causa atassia perché l’mRNA tossico va a legare altre proteine, mentre in mutazione il promotore viene metilato, silenziato e non si ha mRNA, avendo un fenotipo più grave ma non atassia

81
Q

Cos’è l’imprinting genomico?

A

È un fenomeno fisiologico che consiste nel silenziamento di uno degli alleli a seconda che sia del padre o della madre. Quindi la trasmissione dev’essere esattamente metà materna e metà paterna

82
Q

Cosa può provocare un’euploidia materna e paterna nel feto?

A

La materna può provocare teratoma ovarico mentre quella paterna mola idatiforme

83
Q

Cosa può comportare una malattia da imprinting?

A

Disomia uniparentale
Delezioni di regioni soggette a imprinting
Delezioni di regioni di controllo dell’imprinting

84
Q

Come può avvenire una disomia uniparentale?

A

In uno zigote monosomico/trisomico grazie ad un recupero. Per esempio in uno zigote trisomico si ha una trisomy rescue: perdita di uno dei 3 cromosomi, che può provocare disomia uniparentale o genotipo normale a seconda di quale venga eliminato

85
Q

Cos’è una disomia uniparentale? Come si classificano?

A

Ereditare una coppia cromosomica da un solo genitore. Si classificano in eterodisomie se sono omologhi o isodisomie se sono cromatidi fratelli

86
Q

Perché il DNA mitocondriale viene ereditato solo dalla madre

A

Perché i mitocondri degli spermatozoi è selettivamente distrutto quando entra nello zigote con un sistema proteolitico-dipendente

87
Q

Differenze tra genoma mitocondriale e nucleare

A

Il genoma mitocondriale è altamente conservato e altamente codificante, non ha sequenze ripetute. Quindi le proporzioni regionali funzionali col nucleare sono completamente invertite

88
Q

Per cosa codificano principalmente i 37 geni mitocondriali?

A

22 tRNA, 2 rRNA, 13 proteine. Le proteine sono dei complessi della catena respiratoria, ma essi sono composti prevalentemente da proteine prodotte nel citoplasma. Il complesso 2 non ha proteine mitocondriali mentre 1 e 4 ne sono più ricchi in percentuale.

89
Q

Cosa implica il fatto che il codice genetico mitocondriale sia leggermente diverso da quello citoplasmatico?

A

Che i 2 genomi hanno subito evoluzione divergente

90
Q

Perché il DNA mitocondriale è più mutabile?

A

Perché è per lo più codificante; perché è a contatto ravvicinato con i ROS e non è protetto da proteine; sistema di replicazione e riparazione molto meno efficienti del nucleare

91
Q

Cosa sono omoplasmia ed eteroplasmia?

A

L’omoplasmia è la presenza di un unico genoma mitocondriale nella cellula, l’eteroplasmia è.la presenza di diversi genomi mitocondriali nella stessa cellula

92
Q

Come può ereditarsi una mutazione mitocondriale dalla madre? E una de-novo?

A

Quella materna si in omo che eteroplasmia, quella de novo solo in eteroplasmia

93
Q

Cos’è l’effetto soglia?

A

È l’effetto del grado di eteroplasmia sul fenotipo. Infatti si deve superare una certa soglia per avere fenotipo patologico

94
Q

Cos’è l’effetto collo di bottiglia?

A

Si verifica negli ovociti durante l’oogenesi e consiste in una riduzione del numero di copie del dna mitocondriale per poi avere un’espansione de-novo. Serve per liberarsi di mutazioni nocive essendo sprovvisto di crossing-over e ricombinazione ma può dare anche mutazioni deleterie

95
Q

Da cosa è caratterizzata una malattia mitocondriale?

A

Penetranza incompleta (effetto soglia); espressività variabile (geni modificatori); pleiotropia (una variazione più fenotipi anche tessuto-specifici)

96
Q

Cos’è l’espressività di un gene?

A

L’intensità con cui si manifesta il fenotipo associato

97
Q

Differenza tra ereditarietà poligenica e multifattoriale

A

L’ereditarietà poligenica è un fenotipo che coinvolge più geni, mentre la multifattoriale coinvolge geni e fattori ambientali

98
Q

Cos’è l’epistasi?

A

Effetto di geni multipli che danno un effetto maggiore della loro somma al fenotipo

99
Q

Come si spiega la suscettibilità di una malattia?

A

Con un effetto soglia mediato da fattori genetici o ambientali

100
Q

Come si studia la trasmissione di una malattia multifattoriale complessa?

A

Principalmente si utilizzano studi di associazione in cui si compara un campione affetto (caso) e uno sano (controllo) così da rilevare le differenze genetiche nei 2 campioni. Nel contesto familiare si può definire il fattore “rischio aumentato per i consanguinei” che è il rapporto tra la prevalenza della malattia in un parente del soggetto affetto e quella nella popolazione. Inoltre si definisce ereditarietà il rapporto tra la variazione genetica e quella totale (genetica+ambientale) in modo da capire se la malattia sia più dipendente da fattori genetici o ambientali. In quest’ultimo caso si fa anche riferimento ad uno studio comparativo tra gemelli monozigotici e dizigotici facendo leva sul concetto di concordanza: maggiore è la differenza tra i 2 campioni gemellari, più è dipendente da fattori genetici la malattia.

101
Q

Cos’è il rischio empirico?

A

È una misura statistica derivata da studi osservazionali di popolazione e rappresenta la frequenza di un evento in una popolazione. Si valuta in base a fattori come gravità della condizione, numero di familiari affetti e grado di parentela,

102
Q

Di che tipo sono i polimorfismi?

A

Microsatelliti (ripetizioni a tandem di 2,3,4 nucleotidi) o di singoli nucleotidi

103
Q

Come si può misurare la significatività di un analisi statistico-descrittiva?

A

Test del X^2 (misura il grado di errore quindi deve dare un p-value più piccolo possibile [<5%]) o si valuta l’Odds Ratio (stima l’associazione tra due variabili [genetica e fenotipica] quindi se è >1 è associata se è <1 no)

104
Q

Studio di Associazione Genom-Wide sul Neuroblastoma

A

Grafico Manhattan Plot

105
Q

Quando si utilizza il calcolo Bayesiano? Qual è la formula?

A

Il calcolo bayesiano si utilizza quando ci sono più ipotesi e fattori che concorrono a determinare un rischio associato. La formula è Probabilità combinata di una delle 2 ipotesi/somma delle 2 probabilità combinate

106
Q

Tipi di rischio

A

Rischio mendeliano; rischio associato a modificatori genetici; rischio empirico

107
Q

Cos’è il rischio empirico e come si determina

A

Il rischio empirico è un rischio calcolato in base ad un’esperienza empirica per malattie geneticamente troppo multifattoriali per calcolarne la probabilità in maniera convenzionale. Si utilizzano tabelle stilate studiando più casi simili e associandone il rischio a seconda dell’esperienza

108
Q

Quando è indicata la diagnosi prenatale?

A

Età della madre al di sopra dei 35 anni; precedenti cromosomopatie; riarrangiamenti cromosomici bilanciati nei genitori

109
Q

Quali sono i test biochimici predittivi per la gravidanza?

A

Tri-test: si misurano alfa-FP, beta-hCG ed estriolo non coniugato (uE). Alfa-FP ed uE aumentano in caso di trisomie 18 e 21, mentre beta-hCG diminuisce nella 18 e aumenta nella 21

Bi-test: si misurano PAPP-A e free beta-hCG preceduti dalla valutazione della translucenza nucale tramite ecografia

Quadruplo-test: si misura anche l’inibina A nel tritest

110
Q

Tecniche non invasive di diagnosi prenatale

A

NIPT ed ecografia

111
Q

Cos’è il NIPT?

A

Non invasive prenatal testing consiste nel prelevare sangue materno (20ml) perché contiene frammenti di dna fetale liberi (cff-dna). È un esame predittivo. Il cff-dna dev’essere superiore al 5% per fare il test ed ha un’emivita molto breve, esso permette di quantificare il genoma fetale e determinare se è in quantità fisiologiche. Si sono sviluppate 2 tecniche per la quantificazione: SEQUENZIAMENTO e MARCATORI EPIGENETICI. Il primo si basa sul sequenziamento del dna del plasma della madre mediante tecniche NGS e si associano le sequenze ottenute e le si quantificano mediante tecniche bioinformatiche, presupposto costante il dna materno si può dedurre che il dna in eccesso/difetto sia fetale. La seconda si basa sulla differenza epigenetica tra il dna materno e fetale, ad esempio il diverso pattern di metilazione del gene SERPINS5, che è sempre metilato nel feto e mai nella madre. Il gene viene amplificato con PCR, si fa precipitare il DNA e lo si quantifica. Non è preciso come il sequenziamento con NGS

112
Q

Cosa determina la translucenza nucale?

A

Un fenotipo alterato nel 75% dej casi (quindi è probabilistico e si prosegue con analisi invasive) per una translucenza>3mm. Dopo la 14° settimana si parla di plica nucale.

113
Q

Cosa sono le tecniche invasive e quali sono

A

Sono procedure diagnostiche idonee a prelevare tessuti fetali o annessiali per la diagnosi prenatale. Sono la Villocentesi (prelievo villi coriali), Amniocentesi (prelievo liquido amniotico), Cordocentesi (prelievo sangue fetale dal cordone ombelicale) e Fetoscopia (prelievo tessuto fetale)

114
Q

Cosa sono le tecniche invasive e quali sono

A

Sono procedure diagnostiche idonee a prelevare tessuti fetali o annessiali per la diagnosi prenatale

115
Q

Come si analizzano i villi coriali?

A

Dopo prelievo per via intraddominale o transcervicale con ago da spinale si possono eseguire 2 test dopo aver separato tessuto materno e fetale. Il primo è più veloce ma su cellule di cattiva qualità e si osservano metafasi spontanee per avere subito indicazioni importanti come le aneuploidie. Il secondo è più preciso ma più lungo e si fa un cariotipo.

116
Q

Come si analizza li liquido amniotico?

A

Si preleva tramite intraddominale. Dopo si possono eseguire 2 colture: metodo dei cloni in situ e tripsinizzazione. Nella prima si analizzano colture clonali su supporto su piastre Petri. Nella seconda si analizzano cellule miste provenienti da diversi progenitori (quindi non tutti cloni) staccandole dal supporto grazie alla tripsina quando serve amplificare l’analisi

117
Q

In base a cosa si scelgono diverse tecniche invasive?

A

In base alle condizioni in cui si opera. Per un rischio alto e poco tempo si usa la villocentesi. Per il basso rischio l’amniocentesi. Quando si ha poco tempo la cordocentesi

118
Q

Cos’è lo pseudomosaicismo?

A

Presenza di linee cellulari diverse causate da mutazioni IN VITRO

119
Q

Come si effettuano analisi per diagnosi preimipianto?

A

Scegliendo il prelievo tra 3 tipi cellulari:
Cellule al 2°/3° stadio
Cellule della blastocisti
Corpuscoli polari
Si deve sapere già cosa analizzare (analisi di fattibilità)

120
Q

In cosa consiste l’ibridazione Genomica comparativa?

A

La CGH consiste nell’ibridazione di due campioni di dna, un caso e uno di controllo, e compararli

121
Q

In cosa consiste la FISH?

A

Consiste nell’ibridazione di un locus cromosomico tramite sonde incorporate con fluorocromi. Le più importanti sono la MULTICOLOR-FISH e la SKY

122
Q

Quali tipi di sonde esistono?

A

LSI (Locus specific identifier)
WPC (Whole chromosome paints)
PCP (Partial Chromosome Paints)/CEP (Chromosome enumeration Probes)

123
Q

Cos’è la Multicolor FISH?

A

È una tecnica di analisi citogenetica che consiste nell’utilizzo di 24 sonde diverse marcate con 2,3 o più fluorocromi per colorare i cromosomi. Le immagini dei cromosomi ibridati con sonde marcate con fluorocromi diversi vengono sovrapposte per averli di un colore specifico data dalla loro unione

124
Q

Cos’è la SKY?

A

È una tecnica di analisi citogenetica che differisce dalla multicolor-FISH perché le immagini non vengono sovrapposte ma un’unica immagine viene letta attraverso un interferometro (microscopio) capace di leggere li spettro. È più dispendiosa

125
Q

Cos’è l’M-banding?

A

È una tecnica di analisi citogenetica che differisce dalla M-FISH perché colora i cromosomi a bande potendo quindi rilevare i breakpoint usando sonde specifiche. È allungamento indipendente

126
Q

Come si prepara una CGH?

A

Mescolando il DNA probando (marcato in verde) e quello controllo (marcato in rosso) con un 3° DNA controllo. Se il DNA ricombinante è giallo allora non ci sono mutazioni, se è più rosso allora ci sono delezioni sul probando perché si lega più fortemente quello di controllo, se è più verde c’è una duplicazione sul probando perché quest’ultimo si lega più fortemente. Colorando poi col DAPI (blu) e analizzando con microscopio a fluorescenza si può analizzare il profilo di intensità fluorescente di tutti i cromosomi.

127
Q

In cosa differisce l’array-CGH dalla normale CGH?

A

Ha più risoluzione perché vengono utilizzati dei microarray contenenti migliaia di pozzetti contenenti DNA di dimensioni variabili (controllo). In questo modo si potranno identificare anche microdelezioni offrendo una risoluzione a bande più elevata. Con un computer poi si elabora un ideogramma del cromosoma mostrante lo spettro di ibridazione la cui linea centrale indica ibridazione equivalente. La risoluzione dipende dal numero, dalla distanza e della lunghezza delle sonde

128
Q

Cos’è la cromotripsi?

A

È un danno al genoma causato da agenti esterni o stress che crea delle rotture a doppio filamento in più punti che possono essere riparate in maniera aberrante

129
Q

Cos’è la PCR?

A

È una tecnica per l’amplificazione del DNA che si avvale di più cicli in cui si denatura e rinatura il DNA. È necessario un aumento e un abbassamento di temperatura, primer ribonucleici, TAQ polimerasi, deossiribonucleotidi e naturalmente il DNA di partenza. È molto sensibile e veloce ma è soggetta a contaminazioni dell’operatore e necessità di sapere la sequenza da amplificare

130
Q

Come si discriminano DNA differenti per sequenza nucleotidica?

A

SSCP, DGGE, DHPLC

131
Q

Cos’è la SSCP?

A

È una PCR con un raffreddamento lento che causa il ripiegamento in strutture terziarie specifiche del DNA in relazione alla loro sequenza. Questo verrà poi separato per elettroforesi

132
Q

Cos’è la DGGE?

A

Dopo la PCR il DNA viene separato per elettroforesi utilizzando una concentrazione disomogenea di denaturande (SDS) che crea un gradiente sequenza specifico

133
Q

Cos’è la DHPLC?

A

È una PCR in cui si rinatura il DNA con DNA wild type e mutato in modo da generare omoduplex ed eteroduplex. Negli omoduplex non ci sarà mismmatch mentre negli eteroduplex sì che verranno separate quindi in elettroforesi in maniera diversa

134
Q

Cos’è la ARMS?

A

È una tecnica di ibridazione del DNA che serve a rilevare mutazioni alleliche senza utilizzare enzimi di restrizione. Si basa su una PCR con utilizzo di tre primer: uno comune, uno WT specifico e uno MT specifico. Si rilevano le amplificazioni ottenute e si rileva il genotipo allelico

135
Q

Cosa differenzia la TETRA-PRIMER ARMS PCR dalla normale ARMS?

A

Che nella normale si fanno 2 PCR mentre nella TETRA si fa tutto in un unico processo utilizzando 4 primer: 1 per l’inizio della sequenza intronica precedente all’esone da analizzare (forward giallo) 1 per la sequenza intronica seguente (Reverse Blu), 1 associata al WT (Forward Grigio) e 1 al MT (reverse verde). Si analizzano i frammenti ottenuti dalla PCR per rilevare il genotipo allelico

136
Q

Come viene estratto il DNA?

A

Trattandolo con detergenti come SDS o EDTA che lisano le membrane. Procedendo con un trattamento proteolitico, eliminando poi le proteasi con solventi organici come fenolo o cloroformio. Si fa precipitare il DNA/RNA con alcol formando uno strato gelatinoso tra la fase acquosa e organica. Poi centrifugazione e separazione tra DNA e RNA sfruttando la differenza di densità o nucleasi

137
Q

Cosa si utilizza per l’elettroforesi?

A
  1. Gel di agarosio o poliacrilammide che presentano porosità
  2. Tampone di elettroforesi
  3. Tampone di caricamento (colorante+addensante)
  4. Bromuro di etidio per le bande
  5. Piastra, supporto e pettine
  6. Alimentatore
138
Q

In cosa consiste il metodo di Sanger?

A

Nell’ibridazione del DNA in 4 provette diverse utilizzando dNTPs e uno ddNTPS specifico per ogni provetta. Questi ultimi fermano la polimerizzazione perché sprovvisti dell’OH sul carbonio 3’ non permettendo il legame fosfodioesterico e sono marcati con una sonda fluorescente. I frammenti vengono sottoposti ad elettroforesi su 4 corsie diverse e viene letta la sequenza tramite visualizzazione delle bande su lastra autoradiografica o sotto luce UV e la sequenza letta direttamente su lastra o su gel

139
Q

Cosa sono le endonucleasi di restrizione?

A

Sono enzimi che riconoscono sequenza specifiche e tagliano.nella sequenza o nei siti vicini. Un esempio è EcoRI che riconosce il sito 5’-GAATIC-3’ creando 2 nick e 2 estremità a singolo filamento (sticky). Vengono utilizzati per formare DNA ricombinante utilizzabile come sonda o controllo

140
Q

In cosa consiste il southern blot?

A

Consiste in un elettroforesi in cui il gel è ricoperto da un foglio di nitrocellulosa e una pila di fogli assorbenti. La soluzione per capillarità risale verso i fogli in nitrocellulosa carichi positivamente con la quale il DNA instaura legami elettrostatici. I fogli poi vengono separati dal gel e le cariche positive della nitrocellulosa neutralizzate con Dna eterologo e immerso poi in una soluzione contenete una sonda marcata che ibrida il DNA target

141
Q

In cosa consiste la tecnica RFLP?

A

È l’applicazione del southern blot con enzimi di restrizione che identifica una mutazione che coinvolge i siti di escissione sul DNA. La mutazione verrà identificata perché i frammenti ibridati con le sonde saranno di lunghezze differenti (maggiore per MT e minore per WT) a seconda del genotipo

142
Q

Cos’è un ASO?

A

È un oligonucleotide utilizzato come sonda per rilevare mutazioni che coinvolgono singoli nucleotidi anche se non distruggono siti di escissione che non sarebbero rilevabili col southern blot

143
Q

Come si genera un cancro?

A

Attraverso la mutazione di oncogeni (generalmente dominanti) o oncosoppressori (generalmente recessivi) e all’accumulo di esse, procedendo con una selezione clonale. Possono essere ereditari o sporadici

144
Q

Cos’è l’ipotesi di Knudson?

A

La 2 Hit Hypothesis è una teoria confermata riguardante l’ereditarietà di alcuni tumori recessivi come il retinoblastoma che altro non è che una predisposizione, per poi svilupparsi in tumore con la seconda mutazione de novo. Ci sono delle eccezioni sulla base di aploinsufficienza (p27) o dominanza negativa (p53)

145
Q

Sindrome di MEN

A

Caratterizzata da uno sviluppo di tumori maligni su diverse ghiandole endocrine. Pleiotropica, 100% penetranza, espressività variabile e dominante. Si presenta sotto 3 forme: I, IIA e IIB rispettivamente per la mutazione di del gene MEN o RET. RET codifica per un recettore di GDNF tirosin chinasico e le mutazioni possono inficiare diversi dei meccanismi di attivazione del recettore, iperesprimendolo. Provoca attivazione costitutiva del pathway MAP chinasi e conseguentemente RAS

146
Q

Leucemia Mieloide Cronica

A

È causata da una traslocazione sbilanciata tra cromosomi 9 e 22. Il 22 acquisisce ABL1 dal 9 unendolo in un unico gene col cromosoma BCR formando il Cromosoma Philadelphia. BCR di conseguenza viene sovraespresso ed è un recettore per fattori di crescita sulle cellule B

147
Q

Retinoblastoma

A

È spesso ereditario ed è causato da una mutazione recessiva del genere RB che codifica per la proteina oncosoppressore pRB, che quando non è fosforilata lega i fattori E2F bloccando il ciclo cellulare

148
Q

Sindrome di Li-Fraumeni

A

Aumenta la predisposizione a varie forme di cancro dovuta alla mutazione del gene TP53 che codifica per p53, un oncosoppressore che normalmente è legato a MDM2 che lo degrada, ma in seguito alla fosforilazione di p53 da parte delle chinasi ATM/ATR o al legame di ARF a MDM2 quest’ultima perde affinità con p53 che si attiva, inibendo il passaggio in G1/S esprimendo p21 o attivando l’apoptosi inducendo i recettori FAS, BAX e IGF-binding protein 3

149
Q

Cancro ereditario alla mammella/ovaio

A

Causato dalla mutazione di BRCA1 o 2

150
Q

Poliposi adenomatosa familiare

A

Causata dalla mutazione del ciclosoma (APC). È dominante a penetranza completa e caratterizzata dalla presenza di centinaia/migliaia di polipi a livello colon-rettale che possono svilupparsi in tumore

151
Q

Neuroblastoma

A

Generato dalle cellule dei gangli simpatetici e causato dalla mutazione di cMyc

152
Q

Quand’è che un cancro mammario è più aggressivo?

A

Quando è presente la mutazione HER2/neu del gene HER2 che codifica per il recettore HER2. Questa iperespressione provoca una maggiore aggressività del cancro e la terapia consiste nella somministrazione di Trastuzumab

153
Q

Com’è attivata una CDK?

A

Tramite la segnalazione di RAS, che attraverso MAP chinasi attiva Myc che attiva la trascrizione di CDK, che associandosi alle cicline inibisce RB attivando E2F

154
Q

Linfoma di Burkitt

A

Causato da una traslocazione tra il cromosoma 8 e 14 che porta il gene Myc dell’8 vicino ad un enhancer sul 14 iperesprimendolo

155
Q

Che meccanismo hanno i farmaci che agiscono sull’espressione genica?

A

Modificando i pattern epigenetici di metilazione e acetilazione. Per esempio VIDAZA era un farmaco ipometilizzante utilizzato nel trattamento della SINDROME MIELODISPLASTICA che presentava un oncosoppressore inespresso. Altro esempio sono i Farmaci inibitori della istone deacetilasi (HDAC) come il FAHA

156
Q

Cos’è un marker tumorale?

A

È una molecola biologica che serve ad identificare un tumore specifico. Possono essere proteine mutazioni aberrazioni o DNA/RNA. Sono fondamentali per prescrivere una terapia personalizzata e possono essere rilevati con diverse tecniche che devono essere sensibili, specifiche e rispondere agli standard della CLIA regulations; sono per esempio: Immunoistochimica, Ibridazione in Situ, CGH, NGS, PCR

157
Q

Cosa identifica un tumore al polmone?

A

Una mutazione di Alk curata con CRIZOTINIB o una delezione di EGEFR curata con ERLOTINIB

158
Q

Cosa identifica molti melanomi?

A

La mutazione di NRAS o BRAS curata con VEMURAFENIB

159
Q

Com’è curata la l’angiogenesi di diversi tumori?

A

Inibendo VEGF con BEVACIZUMAB

160
Q

Cosa studia la FARMACOGENOMICA?

A

L’interazione del paziente col farmaco sulla base di DNA ed RNA. Una sottoclasse è la FARMACOGENETICA che studia solo il DNA e usano come base le nozioni di FARMACOCINETICA (Somministrazione) e FARMACODINAMICA (effetto)

161
Q

Cosa caratterizza la variabilità della risposta ai farmaci?

A

È un fenomeno complesso e multifattoriale ma una grande rappresentanza è dei Polimorfismi che riguardano il 1. Metabolismo dei farmaci 2. Il target dei farmaci 3. La risposta immunitaria; esempi sono i Polimorfismi di CYP2D6 per il citocromo P450 che determina la metabolizzazione in uno spettro tra ULTRA-RAPIDA (Scandinavi, spagnoli, etiopi) o LENTA (Europei, Afroamericani)

162
Q

Come agisce l’Interferone Alfa?

A

È un antivirale e antinfiammatorio usato contro l’epatite C e lega i suoi specifici recettori JAK/STAT. Può manifestarsi resistenza dopo una prolungata esposizione in chi presenta Polimorfismi del gene SOCS3, che iperesprime l’inibitore di JAK/STAT SOCS3 perché viene legato solo il fattore trascrizionale RUNX1 mentre PUR-alfa no

163
Q

Esempi di reazione avversa

A

Necrolisi epidermica tossica: esfoliazione, febbre, dolore, eruzione cutanea, vesciche e ulcere.

Ipertermia maligna: mutazione del canale RYR1 dello scheletrico che quando arriva a contatto con alcune classi di farmaci causa un ipermetabolismo ossidativo del tessuto muscolare

164
Q

Come vengono curate le mutazioni non senso?

A

Vengono utilizzati farmaci a base di molecole di correzione del codone di stop che bloccano il ribosoma sul codone patologico di stop e permettono ad un RNA spurio di aggiungere un aminoacido a caso per non troncare la proteina. Un esempio sono gli AMMINOGLICOSIDI tra cui è utilizzato la GENTAMICINA per la fibrosi cistica causata da mutazione di tipo I (proteina tronca)

165
Q

Cosa differenzia PCT124 dalla GENTAMICINA?

A

È più specifico per il codone patologico ed è meno neurotossico ma ha un attività preferenziale per gli UGA. È usabile anche nei topi con distrofia muscolare

166
Q

Come vengono usati gli chaperoni molecolari come farmaci?

A

Vengono utilizzati in caso di mutazioni che causano un cattivo folding delle proteine. Ad esempio nella Fibrosi Cistica di tipo 2 (proteina che non arriva in target per cattivo folding) viene utilizzata LUMACAFOTR ed è efficace o per le malattie da accumulo lisosomia per mutazioni missenso

167
Q

Com’è curata la fibrosi cistica di tipo 3?

A

La tipo 3 (folding aberrante e mancata funzionalità, ma in target) e curata con IVACAFTOR

168
Q

Come sono curate le malattie da accumulo lisosomiale con deficit totale della proteina?

A

Tramite la terapia proteica, ossia l’iniezione dell’enzima mancante. Usato anche per il trattamento del diabete 1, essa presenta tuttavia molti limiti. Di solito viene iniettato l’enzima ogni settimana nel torrente ematico legato con il M6P, riconosciuto poi dai recettori che lo internalizzeranno. Tuttavia alcuni distretti sono resistenti, come il cervello per la barriera ematoencefalica e le cartilagini/ossa/cornee per la poca o assente irrorazione sanguigna; le soluzioni in sviluppo sono 3: 1. legame con enzimi segnali che possono oltrepassare la barriera tramite recettori (esempio recettore dell’IGF)
2. Somministrazione intratecale: somministrare direttamente nel liquido cerebrospinale. Sono stati sviluppati delle pompe sottocutanee che attraverso cateteri iniettano l’enzima, per non fare sempre iniezioni lombari.
3. Infusione di enzima modificato incubandolo per esempio in un anticorpo che lega un recettore per passare la barriera ematoencefalica

I problemi di queste terapia tuttavia persistono e sono: costi, iniezioni settimanali e deterioramento degli accessi venosi, livelli incostanti dell’enzima, infezioni

169
Q

Malattia di Gaucher

A

È una malattia lisosomiale da accumulo di Glucocerebroside per difetto della B-Glucocerebrosidasi. Presenta splenomegalia ed epatomegalia

170
Q

Malattia di Pompe

A

Causata dall’accumulo di glicogeno per deficit della alfa-glucosidasi acida.

171
Q

Malattia di Fabry

A

Malattia da accumulo di sfingolipidi soprattutto a livello dell’endotelio vascolare per mancanza di alfa-galattosidasi. Le problematiche sono dovute a insufficienza renale e infarti

172
Q

Quale complesso proteico aiuta a mantenere il pH acido nei lisosomi?

A

V-ATPasi

173
Q

Cosa fa TFEB?

A

È un fattore di trascrizione che regola geni che codificano per proteine lisosomiale e di trasporto ai lisosomi

174
Q

Quali malattie provoca la disfunzione dei lisosomi?

A

1) malattia da accumulo lisosomiale
2) malattie neurodegenerative comuni, come la Corea di huntinghton, Alzheimer e Parkinson
3) carcinoma pancreatico o renale, in cui il lisosomia aumenta il metabolismo del tumore

175
Q

Come si classificano le malattie da accumulo lisosomiale?

A

In base al materiale accumulato: mucopolisaccaridosi (glicosaminoglicani); sfingolipidosi; galattosidosi; glicogenosi; lipofuscinosi; ganglosidosi. In base alla proteine disfunzionali

176
Q

Come si manifestano clinicamente le malattie da accumulo lisosomiale?

A

Con visceromegalia, facies dismorfica, neurodegenerazione, displasie ossee, segni ematologici e oculari. Presentano espressività variabile. Per esempio la Mucopolisaccaridosi di tipo 6 non presenta neurodegenerazione, le MPS1 E 2 invece sì. La leucodistrofia metacromatica non presenta alterazioni fisiche ma una grave neurodegenerazione. La sindrome di Nieman-Pick (accumulo di colesterolo dovuto a deficit degli enzimi di trasporto NPC1 e 2) presenta un quadro tipico.

177
Q

A cosa è dovuta la MPS6?

A

Ad un deficit di Arilsolfatasi B

178
Q

A cosa è dovuta la Leucodistrofia Metacromatica?

A

Ad un deficit di Arilsolfatasi A, è una sfingolipidosi

179
Q

Come si caratterizza la terapia genica per le malattie da accumulo lisosomiale?

A

Può seguire 2 approcci: in vivo o ex vivo. In vivo si iniettato all’interno del circuito sanguigno un vettore virale contenente il DNA ricombinante che andrà ad infettare le cellule. Tuttavia non infetta tutte le cellule allo stesso modo (per esempio il fegato è più suscettibile), non attraversa la barriera ematoencefalica (si pensa a iniezioni intratecali), e inoltre a seconda del tipo di virus ci sono rischi associati, come quello della resistenza per gli adenovirus (o l’enzima prodotto in caso di delezione) e dello sviluppo di tumori per i retrovirus. La ex vivo si presenta come una riprogrammazione staminale, grazie al vettore, del midollo osseo del paziente che verrà ritrapiantato

180
Q

Com’è regolata l’espressione genica?

A

Dal promotore, una sequenza affine ai fattori di trascrizione. I suoi elementi principali sono: TATA BOX, GC BOX (geni housekeeping), CAAT BOX (forte determinante). Tuttavia questi elementi non sono sufficienti e infatti sono necessarie anche sequenze enhancer/silencer

181
Q

Come avviene la maturazione dell’RNA?

A

L’mrna primario viene prima di tutto soggetto a splicing dallo spliceosoma, viene poi aggiunto il cap al 5’ (7- metilguanosina) e la coda di poliA al 3’ dopo aver riconosciuto una sequenza di taglio AAUAAA sul 3’UTR.

182
Q

Come funzionano i miRNA?

A

Regolano la degradazione è l’espressione dell’mRNA in base all’affinità di sequenza: degradazione se combaciano perfettamente e repressione se ci sono mismatch. Il pri-miRNA viene processato prima dal complesso DGCR8/ROSHA in pre-miRNA di circa 80bp, questo viene poi esportato nel citosol da RANGTP/Esportina 5 e poi tagliato da DICER per produrre miRNA/miRNA. Il filamento passenger () viene degradato dal complesso RISC. L’appartamento all’mRNA coinvolge soprattutto una sequenza di 6-8 nucleotidi al 5’ chiamata Seed.

La sindrome di DeGeorge causata da una microdelezione del cromosoma 22 è causata proprio dall’aploinsufficienza della proteina DGCR8, la sindrome di Down da una sovraespressione di miRNA, individui con duplicazione di una zona contenente 7 geni per miRNA sul cromosoma 8 presentano autismo e schizofrenia. La sindrome di Tourette presenta in alcune varianti una mutazione puntiforme sul 3-UTR del gene SLITRK1 che viene riconosciuto meglio dal miRNA, sopprimendolo

183
Q

Come si possono invertire i pattern epigenetici?

A

Con il trasferimento nucleare (clonazione) o con l’utilizzo di particolari fattori di trascrizione (iPS)

184
Q

Che funzione ha DNMT1/3A/3B

A

la 1 ha la funzione di ricopiare il pattern di metilazione sul filamento de novo, 3A e 3B sono metiltransferasi de novo

185
Q

Come si analizza il metiloma?

A

Con l’analisi del bisolfito, grazie alla quale le citosine non metilate si trasformano in uracile e quelle metilate no

186
Q

A cosa servono PcG e trxG?

A

Sono complessi proteici e sono rispettivamente coinvolti nella metilazione repressiva e attivatrice

187
Q

A cosa servono PRC1 e PRC2?

A

Eseguono una trimetilazione sulla lisina dell’istone H3K27 repressiva

188
Q

Come si distinguono le sequenze?

A

In tandem e intersperse

189
Q

Quali sono le sequenze intersperse?

A

Sono principalmente elementi trasponibili: Retrotrasposoni (LINE, SINE, retrovirali) e trasposoni a DNA

190
Q

Cosa differenzia SINE e LINE?

A

LINE1 è autonomo, perché codifica per 2 proteine: una che lega l’RNA e una nucleasi/retrotrascrittasi. È più lungo ed è più rappresentato nel genoma, ha un promotore in 5-UTR interno ed è in zone ricche di AT. SINE è tutto il contrario e usa le proteine di LINE1 per spostarsi. Contiene sequenze Alu, spesso inserite in zone ricche di GC e hotspot per la ricombinazione non allelica

191
Q

Come si sposta un trasposone a DNA?

A

Grazie alla traspoasi, che codifica esso stesso

192
Q

Cosa differenzia NGS dal tradizionale sequenziamento SANGER?

A

Che è più impreciso e fa letture più brevi, ma potendone fare milioni in parallelo riesce a fare un confronto in tempo reale e a selezionare la base più rappresentanta, quindi corretta (trial and error). Più è alto il tasso di copertura più è accurata

193
Q

SPIEGA IL METODO ILLUMINA

A

Vengono amplificati delle sequenze di DNA con dei primer adattatori e frammentato in tanti pezzi. Questi vengono complementati ai 2 lati dagli adattatori e poi ibridati su una piastrina sfruttando sequenza analoghe agli adattatori. Poi si fanno cicli di denaturazione e rinaturazione per creare dei cluster specifici per delle sequenze in punti diversi (Grazie all’effetto probabilistico dato dalla diluizione del DNA). La DNA polimerasi poi replica il DNA usando deossioligonucleotidi terminatori fluorescenti e si sovrappongono le sequenze