Le Mutazioni

Question 1

Cosa si intende per poliploidia?

Triploidia, autopoliploidi

Answer 1

Una variazione del numero di cromosomi:si divide in autopoliploidia cioè la presenza di corredi cromosomici della stesea specie) o allopoliploidia ( più corredi di specie diverse)

In alcune uve il numero di corredi controlla il volume cellulare

Un esempio di allopoliploidia è l’incrocio fra il rafano e il cavolo (raphanobrassica)

La poliploidia deriva dall’unione di gameti in cui non è avvenuta la corretta disgiunzione, di conseguenza c’è una fusione di 2 gameri già diploidi.

Ad esempio tra i frutti con 3 corredi cromosomici c’è la banana. Poichè nella maggior parte dei casi gli organismi poliploidi sono sterili.

Se un gamete diploide di fonde con un gamete aploide, lo zigote cehe si sviluppa avrà 3 corredi cromosomici.

Il grano tenero è un ibrido di 2 specie tanto che il grano ibrido è esaploide.

Question 2

Cosa sono le mutazioni genomiche?

Answer 2

Un organismo con il corretto cariotipo e il numero esatto di cromosomi si chiama EUPLOIDE

Ci sono vari esempi di ANEUPLOIDIE

Nella nullisomia si perde una coppia di omologhi, accade se la disgiunzione avviene in entrambi i genitori.

La monosomia è la perdita di un singolo cromosoma, se la disgiunzione avviene in un singolo genitore.

Per trisomia si intende la presenza di tre copie di un particolare cromosoma, se l’individuo eredita 2 cromosomi da un genitore

La tetrasomia, se eredita 2 cromosomi da entrambi i genitori.

Question 3

La trisomia del cromosoma 21

Answer 3

La causa principale è una non-disgiunzione nella meiosi I della madre o nella meiosi 2.

C’è una relazione diretta fra l’età della madre e la probabilità di avere un figlio affetto

Più l’ovocita primario rimane nell’ovaio, più la probabilità di una non disgiunzione aumenta.

Question 4

La trisomia 18 e la trisomia 13

Answer 4

La prima è detta anche sindrome di edward, il 90% dei bambini muore entro 6 mesi, presentano malformazioni congenite

La trisomia 13 è detta sindrome di patau, hanno labioschisi e palatoschisi, polidattilia, gli individui non superano i 3 mesi di vita.

Question 5

Le monosomie e le trisomie nei cromosomi sessuali (sindrome di turner e di klinefelter)

Answer 5

Nella sindrome di klinefelter, se è presente un individuo XXY sarà maschio invece XXX sarà femmina.
È presente il corpo di barr.

Nella sindrome di turner (XO) È FEMMINA E PRESENTA bassa statura, amenorrea primaria.

Question 6

Dove possono avvenire le mutazioni?

Answer 6

Possono avvenire nelle cellule somatiche (la mutazione non è trasmessa alla generazione successiva)

Oppure nelle linee germinali (le cellule dell’organismo generato erediteranno tutte la mutazione)

Un esempio è la malattia del rene policistico autosomico dominante a carico di geni che codificano per la policistina 1.

Le mutazioni sono cambiamenti nelle caratteristiche del materiale genetico che non vengono riparate.

Sono causate da agenti mutageni

Sono casuali

Si dividono in geniche se interessano i geni

Genomiche

Cromosomiche

Question 7

Cosa sono le mutazioni missenso?

Answer 7

Mutazioni nella quale la sostituzione di un nucleoride porta alla formazione di un peptide diverso

Un esempio è la sostituzione dell’aa acido glutammico in valina nella catena beta dell’emoglobina.

In questo caso è una timina ad essere sostituita da una adenina

Question 8

Cosa sono le mutazioni non senso?

Answer 8

Mutazioni che producono un codone di stop uag uaa uga
Questi portano ad una terminazione prematura della traduzione che è pericolosa se precoce, forma polipeptidi poco differenti se tardiva.

Question 9

Cosa sono le mutazioni silenti?

Answer 9

Sono dette anche mutazioni sinonime: il cambiamento di un nucleoride porta alla formazione di un codone che codifica per lo stesso amminoacido.

Questo è dovuto al fatto che il codice genetico è degenerato

La prima base dell’anticodone è definita vacillante in quanto non si allonea perfettamente alla terza base del codone.

Question 10

Cosa si intende per mutazioni neutre?

Answer 10

Mutazioni in cui la sostituzione di un amminoacido oresente in un polipeptide avviene con un altro amminoacido con le stesse caratteristiche (carica,idro

Question 11

Le mutazioni possono essere divise in base al fenotipo?

Answer 11

Si, si parla di MUTAZIONI IN AVANTI se la mutazione puntiforme porta ad un fenotipo diverso rispetto al wild type

Le mutazioni per reversione sono invece mutazioni che riportano il fenotipo mutato in quello wild type.

La vera reversione è quando l’ammonoacido mutato, viene sostituito con quello presente prima della mutazione

Si parla di reversione parziale se la sostituzione restaura parzialmente la funzionalità della proteina.

Le mutazioni di tipo soppressore sono secondi eventi mutazionali che aboliscono o riducono gli effetti della mutazione

Questo tipo di mutazione può avvenire nello stesso gene e quindi essere intragenico

Altrimenti sarà intergenico, quindi avverà in un altro gene determinerà una specie di “compensazione”

Question 12

Come si possono generare le mutazioni spontanee?

Answer 12

Avvengono durante la replicazione del dna, in altre fasi di crescita o divisione cellulare, può avvenire anche a causa di elementi trasponibili. La frequenza di mutazione viene mantenuta bassa per cui ogni 10⁹ o 10¹¹ nucleotidi.

Ad esempio la depurinazione e la deamminazione spontanea

La depurinazione avviene quando una purina viene rimossa con la rottura del legame con il deossirobosio. Questo avviene perchè il legame tra lo zucchero e la base purinica è meno stabile di quello tra pirimidina e zucchero

Se queste mutazioni non sono riparate manca una base come stampo per la base conplementare.

La deamminazione è la rimozione di un gruppo amminico da una base l.

Ad esempio la deamminazione della citosona produce uracile.

Un sistema di riparazione sistema il dna l. Se l’uracile non viene rimosso una adenina viene incorporatanelka replicazione complementare tramutando gc in ta

Una piccola parte del DNA tiene la 5metilcitosina. La deamminazione della citosina standard forma le citosine in timine, e deamminarsi e diventare uracile.

Nella replicazioni possono avvenire anche piccole inserzioni e delezioni

A causa di un ostacolo la dna polimerasi può saltare la base causando una delezione altrimenti si possono avere inserzioni

Question 13

Cosa si intende per cambio tautomerico

Answer 13

La conversione di una base azotata dalla forma amminica o imminica o chetonica ad enolica.

Question 14

Cosa sono le mutazioni indotte e quanti tipi di mutageni esistono?

Answer 14

Tra i mutageni chimici ci sono gli agenti intercalanti come proflavina e acridina, e il bromuro di etidio. Questi si intercalano fra basi di coppie adiacenti di dna e permettono un appaiamenti che genererà una inserzione. Se invece l’agente intercalante si inserisce durante la replicazione. La perdita dell’agente intercalante crea invece una delezione.

Alcuni mutageni fisici sono ad esempio i raggi ultravioletti, i raggi X i raggi cosmici e i radioisotopi.

La luce UV è responsabile della formazione di dimeri di timina.
La rigidità di questa regione non consente il corretto uso di questa regione come stampo e se la replicazione non procede si crea una grande lesione e la cellula va incontro a morte

Question 15

Qual’è la differenza tra mutazione e polimorfismo?

Answer 15

Un gene è detto polimorfico quando esistono più varianti di quell’allele con una frequenza superiore al 1%.

Il polimorfismo crea fenotipi non visibili a livello dell’individuo perchè non modifica la funzione per definizione.

I polimorfismi possono essere dovuti a microsatelliti e a minisatelliti (sequenze ripetute in tandem) oppure a trasposoni.

Ci sono anche polimorfismi di VNTR (sequenze di centromeri e telomeri).e polimorfismi strutturali CNV.

Più polimorfismi insieme possono determinare l’insorgenza di una patologia. Se invece non è patogenetico più polimorfismi possono causare aplotipi di rischio.

Per esempio in un gene, in un locus ci può essere una adenina mentre nella popolazione normalmente c’è la citosina

Question 16

Cosa si intende per mutazioni dinamiche?

Answer 16

Sono mutazioni il cui effetto dipende dalla lunghezza delle ripetizioni e può cambiare in maniera dinamica durante la duplicazione del materiale genetico.

Le unità ripetute possono indurre ad un errore della polimerasi che può erroneamente ripetere più volte una sequenza e determinare un fenotipo patologico.

Un numero elevato di ripetizioni è associato ad un fenotipo più grave.

Sono caratterizzate dal fenomeno della anticipazione: l’aumentare del numero di ripetizione aumenta la probabilità di comparsa del fenotipo mutato nelle generazioni successive. Più sono le copie ereditate più è alta la probabilità che il fenotipo compaia velocemente nella progenie.

Nell’uomo ci sono malattie da mutazioni dinamiche che avvengono vicino a sequenze regolatrici a monte o a valle di un gene in regioni esoniche o introniche.

Ad esempio la distrofia miotonica, l’atassia di Friedrich, l’X fragile, la corea di huntingon, l’atassia spinocerebellare 1

Nella corea di huntingon insorge quando le ripetizioni della tripletta CAG sono suoeriori a 35

La malattia di huntingon è neurogenerativa.

Nella sindrome dell’X fragile, il gene FMR1 ha una sequenza CGG da 6 a 53 rep. Quandk arriva a 230 ripetizioni la metilazione delle citosine sup promotore impedisce l’espressione di questo gene che causa la costruzione sul cromosoma X

Questa patologia descrive il paradosso di Sherman secondo cui una mutazione compare e si manifesta con un fenotipo più grave nella progenie. Questa sindrome è più grave nei maschi.

In generale in presenza di molte CCG si hanno isole CpG dove il nostro genoma va incontro a frequente metilazione

Queste malattie hanno uno stato di premutazione dove l’espansione delle triplette non esprime ancora un fenotipo ma sono molto instabili perchè facilmente danno errori nella duplicazione.

Le mytazioni possono avvenire anche in regioni non codificanti come promotori e in prossimità di enhancer, silencer o siti di splicing. Questi possono portare all’inclusione di mRNA o creare nuovi siti.

L’accumularsi di agenti mutageni può causare una trasformazione neoplastica.
.varie mutazioni si accumulano belle linee germinali causando anche l’ereditarieta che si riscontra nel cancro familiare.

Question 17

Esempi di correzione del dna per via diretta

Answer 17

Ad esempio l’attività esonuckeasica 3’- 5’ della DNA POLIMERASI

Oppure la riparazione dei dimeri di timina inditti da UV. Nelle cellule procariote avviene grazie all’enzima DNA fotoliasi che è attivato in presenza di luce ad una certa lunghezza d’onda. Questa è assente nelle cellule eucariotiche.

Un altro meccanismo di riparo è la riparazione diretta di basi alterate: esistono enzimi chiamati metiltransferasi che trasferisce le basi azotate su un atomo di zolfo evitando errori nella duplicazione.

Question 18

Le lesioni su un singolo filamento

Answer 18

Il danno piò essere rimosso e l’elica poi fornisce lo stampo per un dna corretto.

Questo tipo di riparazione avviene per escissione.

Viene escissa ad esempio una base anomala oppure una intera sequenza.

La riparazione per escissione è mediata da enzimi chiamati “glicosilasi”. Che rimuive la base azotata e forma un sito AP. Il meccanismo di riparo prevede l’ingervento di una endonucleasi, finchè non interviene una deossiribosio fosfodiesterasi che rimuove lo zucchero e poi una ligasj che ripristina il DNA

Un altro meccanismo di riparo è l’escizzione di nucleotidi: questo interviene nel caso di dimeri di timina in quanto la dna Fotoliasi c’è solo nei procarioti.

Ci sono quindi enzimi che tagliano a monte e a valle questi dimeri e li eliminano

Nelle cellule procariotiche avviene anche la NER cioè riparazione per escizzione di basi al buio. Questo perchŕ mentre gli enzimi sono attivati grazie all’effetto della luce, intervengono quo UvrAB UvrC e UvrD che costituiscono un gruppo multiproteico e in corrispondenza di un dimero di timina operano un taglio.

Un altro meccanismo di riparazione è il lismatch repair diretto dalla metilazione: inizialmente il dna duplicato non è metilato, ma dopo verrà metilato da enzimi che xopiano la metilazione dal filamenti parentale. Questi meccanismi di riparazione si legano alle sequenze metilate e operano un taglio sulla parte non metilata. Sull’eljca non metilata viene fatto allora un taglio che rimuove la regione con l’appaiamwntk errato.

Question 19

Cosa è la sintesi translesione del DNA?

Answer 19

Negli eucarioti, quandi c’è il mancato appaiamento nella bolla di trascrizione l’RNA polimerasi si blocca e permette ai sistemi di riparazione del DNA di intervenire.

Nei procarioti interviene la sintesi translesione in cui, nel casi di un nucleotide errato, la DNA polimerasi 3 si stacca e al suo posto entra in gioco la DNA polimerasi translesione. Che promuovono la replicazione anche in regioni contenenti errori.

In E.coli questo tipo di risposta è indotta dalla risposta SOS perchè entra in gioco nel caso in cui la cellula debba finire la replicaziine.

Intervengono attivatori e inibitori che dissociano la polimerasi e ne fanno ingervenire un altra.

I geni che controllano questo sistema sono LexA che reprime la trascrizione di circa 17 geni. Raggiunta la soglia del danno interviene Recaa che stimola LexA ad autoscindersi eliminando la repressione dei geni.

Questi geni sono espressi e comincia la riparazione.

Una volta riparato il danno, la proteina RecA è inattivata e la proteina LaxA di nuova sintesi reprime la riparazione

Question 20

Quali sono i meccanismi nel caso di una rottura di entrambi i filamenti?

Answer 20

Esistono 2 meccanismi:
L’unione di due estremità non omologhe questo meccanismo prevede l’intervento di due proteine chiamate ku70 e ku80 nel punto di rottura che riconoscono le estremità del DNA a doppia elica.

Poi intervengono delle nucleasi che accorciano leggermente le estremità facendo poi intervenire delle DNA LIGASI 4 che riuniscono la doppia elica. Questa rimozione può portare a variebdelezioni e la perdita di breve tratti di DNA.

Oppure la ricombinazione non omologa dove la replicazione avviene in modo fedele:interviene un complesso enzimatico che prevede la duplicazione del DNA nel punto della rottura usando come stampo io dna presente sull’altro cromosoma omologo.

Questo meccanismo avviene solamente se il dna è duplicato.

Question 21

Cosa è il modello di rottura del double strand?

Answer 21

La riparazione senza errori delle rotture a doppio filamento può avvenire anche con la formazione di una struttura a croce chiamata giunzione di hollyday.

Una rottura della doppia elica comporta l’utilizzo del cromatidio fratello come stampo per ottenere la duplicazione completa.

Lo scambio genetico inizia con un taglio del dounle strand. In quesyo caso il DNA ricevente si taglia ed intervengono delle esonucleasi che permettono a partire dal punto di rottura, la liberazione delle estremità 3’ fondamentali ler avviare una attività di duplicazione e avere la sintesi del muobo DNA. Nell’ansa creata dall’appaiamento con il cromatidio fratello

Question 22

Cosa si intende per conversione genetica per una correzione?

Answer 22

È possibile ottenere una ricombinazione genica nel momento in cui sul cromatidio fratello è presente una variante allelica diversa rispetto a quella inizialmente presente sul punto di rottura.

Question 23

Quali sono i vari tipi di mutazioni cromosomiche?

Answer 23

Possono riguardare la struttura e il numero di cromosomi

Ce ne sono 4 tipi: 2 che implicano modifiche nel cromosoma quindi delezioni e duplicazioni

Le inversioni e le traspocazioni.

Delezioni e duplicazioni sono mutazioni cromosomiche sbilanciate.
Le inversioni e le traslocazioni sono invece bilanciate.

Question 24

Come si studiano le mutazioni cromosomiche?

Answer 24

Si studiano con le tecniche di bandeggio.

Nel caso di sospetti specifici, si usano delle sonde fluorescenti. La tecnica di ibridazione è chiamata FISH e serve ad individuare le coppie di omologhi responsabili delle malattie. Molti tumori sono associati ad aberrazioni cromosomiche.

Question 25

Come avvengono i riarrangiamenti cromosomici?

Answer 25

Avvengono in seguito alla rottura e ricucitura del DNA. Può essere casuale e portare a delezione e oerdita di frammenti cromosomici.

L’evento responsabile di ciò è la ricombinazione.

La ricombinazione non omologa può essere responsabile della duplicazione. Ancora, rotture accidentali dei cromosomi possono portare ad inversioni: il materiale genetico subisce una doppia frattura che viene riparata e invertita.

La traslocazione prevede la rottura in diversi cromosomi.

Una delle cause di questi riarrangiamenti è il crossing over ineguale.

Il crossing ove diseguale, si realizza tra sequenze non alleliche di cromatidi fratelli o non fratelli.

Questo porta a delezioni o inserzioni.

Alla base del crossing over vi è la presenza delle sequenze ripetute.

Il NHAR è causato dall’appaiamenti sfalsato, fra sequenze ripetute di cromatidi fratelli e non fratelli.

Anche nello stesso cromosoma sequenze omologhe possono appaiarsi formando una struttura a forcina che porta all’inversione del tratto cromosomico.

Question 26

La delezione dei cromosomi

Answer 26

È una mutazione in cui manca un pezzo di DNA dovuta a rottura dei cromosomi indotta da agenti come temperatura, sostanze chimiche, elementi trasponibili, errori nella ricombinazione. Le delezioni NON SONO REVERRIBILI. Negli individui diploidi, le mutazioni sugli eterozigoti possono mostrare fenotipi normali.

Tuttavia se l’omologo contiene alleli recessivi con effetti dannosi, ci potrebbero essere importanti conseguenze.

Se la delezione implica la perdita del centromero, il risultato è un cromosoma acentrico che è perso durante la meiosi.

La delezione può essere terminale

Intercalare e quindi si perde una porzione interna del cromosoma, formando un cromosoma deleto con centromero e uno che non può dividersi nella meiosi

Pseudodominanza

Se nella divisione meiotica un cromosoma deleto si appaia con un cromosoma normale che non ha avuto delezione, si forma un loop di delezione visibile sul cromosoma omologo e di una regione non appaiata in corrispondenza del punto nel quale il cromosoma parentale ha perso l’informazione genetica.

Si parla di pseudodominanza perchè se nella regione deleta era presente un allele dominante, la rimozione di quel gene farà esprimere l’espressione di quell’allele sull’altro omologo

La delezione può essere usata per determinare la localizzazione fisica di un gene su un cromosoma quindi raplresentano un metodo di mappatura fisica. In drosophila per esempio i bandeggi dei cromosomi sono utilizzati per questo.

Le delezioni possono essere indotte in laboratorio per mappare geni importanti

Si cerca di capire se la delezione di quel gene, disattiva qualche funzione.

Un altro motivo di manifestazione di delezione è dovuta al crossing over ineguale in cui due cromatidi non sono perfettamente appaiati fra loro quindi la ricombinazione porta a gameti sbilanciati con delezioni e duplicazioni.

Negli umani, le delezioni in omozigosi sono quasi sempre letali.

Un altra condizione legata alle delezioni è l’aploinsufficienza.

La presenza di un unico allele non permette la formazione di abbastanza prodotto

Question 27

Quali sono le latologie associate alla delezione cromosomica?

Answer 27

Ad esempio la sindrome di cri du chat, in cui c’è una delezione del cromosoma 5

Oppure la sindrome di prader Willi, causata dalla delezione eterozigote di un braccio lungo del cromosoma 15. Molti casi di questa patologia non sono diagnosticati. I bambini sono deboli e per l’età di 5-6 anni i bambini diventano mangiatori voraci producendo obesità e problemi di salute.

Il retinoblastoma è dovuta ad una delezione lungo il braccio del cromosoma 13 che interessa il gene RB1 che codifica per pRb. È un tumore maligno con diffusione in età pediatrica. Questo implica la disfunzione della proteina Rb che è un oncosoppressore. Se il retinoblastoma non viene curato, la dimensione dell’occhio aumenta.

Question 28

La duplicazione cromosomica

Answer 28

È una mutazione che consiste nel radfoppio di un cromosoma.

Quando la mutazione genera segmenti duplicati adiacenti l’uno all’alteo e viene conservato l’ordine dei geni, si parla di duplicazione in tandem.

Quando l’ordine è uguale ma invertito si parla di tandem invertita

Nelle globine si trovano pseudogeni

Quando i segmenti duplicati sono esposti in tandem all’estremità di un cromosoma, si tratta di una duplicazione in tandem terminale.

La duplicazione è l’assunzione di segmenti cromosomici e possono derivare da crossing over ineguali alla meiosi.

Le duplicazioni sono più comuni delle delezioni, perchè la progenie è più tollerata

Considero un crossing over ineguale in due cromosomi di drosophila che causa la duplicazione della regione genica detta 16a sul cromosoma X responsabile del fenotipo “occhio bar”.

L’effetto del fenotipo è proporzionale al numero di volte in cui la regione è duplicata.

Nell’occhio bar maggiore è il numero di copie, più l’occhio è stretto

Le duplicazioni possono essere deleterie se causano fenotipi anormali

Possono retromutare e rifirmare il cromosoma iniziale.

Question 29

esempi di duplicazione

Answer 29

ad esempio le molecole di emoglobina contengono due copie di ciascuna subunità, alfa globina e beta globina: i geni dei polipeptidi di alfa globina sono raggruppati su un cromosoma quelli beta su un altro cromosoma.

si rietiene che ogni insieme di geni si sia evoluto grazie a delle duplicazioni. e alla successiva divergenza dei geni duplicati.

quindi il gene ancestrale delle globine è andato incontro a duplicazione e ha portato quindi alfa e beta globine.

si parla di famiglie multigeniche.

lo pseudogene ha una sequenza simile a quella del gene ma non è funzionante e si ritiene provenga da eventi in cui una duplicazione ha generato un gene non funzionante.

Un altro esempio è la sindroke dell’X fragile, dove normalmente il gene FMR1 ha fra 6 e 53 ripetizioni di CGG, e negli affetti invece è ripetuto circa 230 volte, questo provoca la metilazione delle citosine presenti nel gene ch elo silenziano.

questo causa una restrizione in quel punto rendendo fragile il cromosoma X.

Question 30

L’inversione cromosomica

Answer 30

è una mutazione che si verifica quando un segmento cromosomico viene escisso e poi reintegrato nel cromosoma dopo una rotazione di 180 gradi rispetto all’originale.

Vi sono due tipi di inversione: paracentrica che non comprende il centromero e pericentrica che lo comprende.

in un inversione cambia l’ordine dei geni e quindi si cambiano eventuali rapporti di espressione fenotipica.

sono dovute a rotture dei cromosomi oppure a eventi di crossing over, come nel caso in cui sul cromosoma in corrispondenza di sequenze ripetute si formi una struttura a forcina che porta all’inversione.

le inversioni omozigoti possono essere identificate tramite l’associazione genica: nell’inversione di due geni che prima erano adiacenti, questi ora saranno lontani

nel caso in cui ci fosse un unico promotore che ne regola l’espressione, questo dopo un inversione potrebbe essere spostato lontano dai geni che controlla.

variano quindi i rapporti di associazione dei geni.

nella meiosi singoli eventi di crossing over nel segmento invertito possono generare dei ricombinanti con bassa frequenza.

le inversioni possono causare quindi la trascrizione di geni non funzionali.

ci sono varie conseguenze nella meiosi se l’inversione avviene in eterozigosi o omozigosi

se è in omozigosi la meiosi è normale e procede senza problemi.

se avviene in eterozigosi la meiosi è normale se il crossing over non avviene nell’inversione mentre si potranno formare anche gameti sbilanciati se ciò avvenisse nell’inversione.

considero una inversione paracentrica eterozigote
in meiosi i cromosomi omologhi tentano di appaiarsi in modo da raggiungere l’appaiamento delle basi nel modo più preciso possibile.

per fare ciò a causa dell’inversione paracentrica, si formano delle anse di inversione. Le inversioni eterozigoti si possono osservare dalle anse

se non avvengono crossing over entro l’ansa di inversione i gameti saranno tutti bilanciati.

altrimenti durante la prima anafase meiotica, i due centromeri migrano ai poli opposti della cellula e a causa di un crossing over un cromatidio ricombinante migra nella cellula formando un cromatidio dicentrico ( con due cromosomi) ed esso a causa della tensione si rompe l’altro prodotto è un cromosoma senza centromero acentrico e viene perduto.

nella seconda divisione meiotica, ogni cellula riceve ciascun cromosoma, gli altri due sono sbilanciati.

nel caso di un inversione pericentrica turri i cromosomi avranno il centromero

in questo tipo di inversione tutti i gameti saranno sbilanciati

anche in questo caso si forma un ansa per l’appaiamento ma la ricombinazione porta solo allo scambio di regioni cromosomiche in corrispondenza dei cromatidi fratelli.

alla fine della seconda divisione meiotica si avrà un prodotto normale, uno con inversione, 2 con ricombinazione nell’ansa, che avranno duplicazione e delezione in base al luogo della ricombinazione.

conseguenze delle inversioni

un gene può essere spostato dalla regione in cui si trova. se è spostato in una regione eterocromatica, il gene non verrà espresso

se è portato in una regione eterocromatica verrà silenziato

se viene invertito in una regione la cui espressione è controllata si formeranno grandi quantità di prodotto

SEGMENTI INVERTITI potrebbero non appaiarsi non permettendo l’appaiamento in meiosi.

Question 31

traslocazione cromosomica

Answer 31

è un cambiamento della posizione nel genoma di segmenti cromosomici.

se cambia posizione nello stesso cromosoma, la traslocazione sarebbe intracromosomica non reciproca. Quando un cromosoma è trasferito ad un altro non omologo, è una traslocazione non reciproca ( in un unico verso) se invece avviene uno scambio allora è una traslocazione reciproca intercromosomica.

le mutazioni per traslocazione sono vitali

sono dipendenti dai punti di rottura dei cromosomi

tra se stessi oppure con un altro cromosoma

se una regione regolatrice è traslocata, non controllerà l’espressione dei geni.

Le traslocazioni che avvengono in omozigosi modificano le relazioni di associazione dei geni, ma avranno una meiosi corretta.

se avvengono in eterozigosi, causeranno semisterilità, perchè si ha la perdita dell’informazione genetica durante la separazione degli omologhi, quindi il 50% dei gameti prodotti darà origine a gameti non vitali. Se la traslocazione è reciproca, ci potrà essere una perdita di funzione.

Se comprende anche un centromero, potremmo avere situazioni non vitali.

nei ceppi eterozigoti per una traslocazione reciproca, le diverse parti dei cromosomi omologhi si appaiano come meglio possono.

dato che ci sono cromosomi normali e altri traslocati si forma una struttura a croce, nella profase 1 della meiosi.

queste sono fatte da 4 cromosomi associati, ciascuno parzialmente omologo e altri due cromosomi del gruppo.

la segregazione in anafase 1 può avvenire in 3 modi:

in segregazione alternata, se i centromeri migrano allo stesso polo in modo alternato, questo genera due cromsosomi vitali perchè hanno una serie completa di geni. uno di questi gameti ha i cromosomi normali, l’altro entraambi traslocati.

nella segregazione adiacente 1 i centromeri adiacenti non omologhi migraano allo stesso polo entrambi i gameti saranno gravemente sbilanciati e non vitali

oppure nella segregazione adiacente 2 coppie di centromeri diversi omologhi, migrano allo stesso polo. entrambi hanno duplucazioni e delezioni e portano a geni non vitali.

Question 32

l traslocazione ROBERTSONIANA

Answer 32

corrisponde allo svcambio di regioni fra cromosomi di regioni vicine al centromero

essa porta ala fusione dei bracci lunghi tra due cromosomi acrocentrici

questo forma un cromosoma con entrambi i bracci lunghi e uno con entrambi bracci corti (non vitale)

il primo cormosoma (lunghi) è quello dove avviene la traslocazione.

si verifica nel 5% dei casi di sindroe di down familiare.

è dovuta alla fusione dei bracci lungo del cromosoma 21 e lungo del 14 o 15, due cromosomi acrocentrici del nostro cariotipo.

questo genera tre copie a braccia lunghe del cromosoma 21

se in un genitore normale avviene una traslocazione robertsoniana, possiamo avere una comparsa in eterozigosi di un individuo che avrà 1 cromosoma 21 normale, 1 derivato dalla traslocazione, con braccio lungo del 21 e del 14

1 cromosoma 14 normale
1 piccolo cromosoma non vitale con braccio corto di 14 e 21.

a seconda di come avverrà la segregazione, avremo un diverso tipo di gameti, e diversi effetti fenotipici sul nascituro.

la division meiotica porta alla segregazione da un lato del cromosoma 21 che porta la traslocazione e dall’altra il cromosoma 14 wild type.

Question 33

cosa succede se i gameti di una traslocazione robertsoniana si incrociano con dei gameti normali?

Answer 33

se si fonde il gamete con 2 copie del 21 avremo la sindrome di down perchè lo zigote avrà 3 copie del cromosoma 21

se abbiamo 1 copia del 14 ed 1 del 21 il gamete del genitore portatore della traslocazione robertsoniana contiene solo il cromosoma corrispondente , l’individuo sarà portatore sano della mutazione.

Question 34

le traslocazioni possono causare tumori?

Answer 34

è il caso del cromosoma filadelfia che deriva dalla traslocazione reciproca fra il cromosoma 9 e il cromosoma 22 che è presente nel 95% dei pazienti affetti da Leucemia Mieloide Cronica.

la traslocazione mette vicini il gene BCR e APL.
in questo caso un protooncogene viene trasformato in oncogene : il protooncogene ABL localizzato sul cromosoma 9, viene traslocato sul 22 entro il gene BCR. si viene a formare un ibrido BCR-ABL che è l’oncogene responsabile della leucemia perchè questo gene ibrido esprime una tirosina chinasi costitutivamente attiva che fa fosforilare moltissime proteine a valle producendo una elevata proliferazione delle cellule del midollo spinale che causa la leucemia.

un altro tumore è il linfoma di Burkitt, nel quale vengono colpite òe cellule B che formano gli anticorpi

si ha una traslocazione reciproca fra il cromosoma 8 a partire dal protooncogene MYC e il cromosoma 14.

il gene MYC va a posizionarsi vicino al gene delle immunoglobuline attivo sovraesprimendo il gene MYC. il gene MYC è sovraespresso e l’oncogene fa sviluppare questo linfoma.