Microsatelliti e mutazioni dinamiche Flashcards
Cosa sono le mutazioni dinamiche e come si formano?
Caratterizzate dall’INSTABILITA’ DI UNA SEQUENZA DI DNA ALTAMENTE RIPETITIVA detta SRS, STR o SEQUENZA MICROSATELLITE.
Possono essere trasmesse in FORMA AMPLIFICATA alle generazioni successive. Le sequenze microsatellite costituiscono il 3% del genoma e sono costituite da 10-30 unità ripetute stabili. Superate le 30-50 unità: instabilità meiotica, espansione.
ANTICIPAZIONE GENETICA: precocità esordio e gravità aumentano con il passare delle generazioni. INSTABILITA’ NUMERO DI TRIPLETTE NUCLEOTIDICHE INTRAGENICHE.
SLITTAMENTO DA REPLICAZIONE: pause durante le quali DNA polimerasi si stacca dai filamenti e a causa della ripetitività della sequenza può slittare e formare anse causando accorciamento o allungamento del filamento.
SLITTAMENTO ALL’INDIETRO: ansa filamento di nuova sintesi, aggiunta nucleotidi, mutazione di tipo inserzione e amplificazione sequenza.
SLITTAMENTO IN AVANTI: ansa filamento stampo, perdita nucleotidi, mutazione di tipo delezione, accorciamento sequenza
Classi di mutazioni dinamiche
30 patologie dovute ad amplificazione della regione microsatellite. Tra classi in base alla localizzazione:
CLASSE A: espansioni massive in sequenze non codificanti
CLASSE B: 10 condizioni neurodegenerative a insorgenza tardiva dovute a amplificazione della tripletta CAG in regioni codificanti che porta alla produzione di proteine con poli Q espanso. DOMINANTI
CLASSE C: meno dinamiche, raddoppio di poli alanina
Sindrome del cromosoma X fragile
Classe A, malattia a perdita di funzione (gene silenziato).
1/4000 maschi, 1/6000 femmine.
Maschi: ritardo mentale con esordio psicomotorio
Femmine: più lieve, difficoltà nell’apprendimento scolastico, carattere timido.
Mutazione nel gene FMR1 (Xq). Regione 5’ UTR triplette CGG che nei soggetti normali vanno da 5 a 45 (media 30).
Due stadi ANOMALI:
PREMUTAZIONE: triplette da 45 a 200, predisposizione, non si ha la piena espressione della malattia
MUTAZIONE COMPLETA: 2000 triplette, manifestazione malattia
La sequenza CGG costituisce le isole CpG: citosina metilata, MECP2, deacetilasi, compattazione cromatina. Quando si superano le 200 triplette la metilazione viene propagata fino al promotore silenziando il gene FMR1 che non codifica più per FMRP. FMRP: RNA binding protein coinvolta nella regolazione della traduzione di proteine necessarie per la FORMAZIONE DELLE SINAPSI (encefali X fragile: incremento di densità di spine dendritiche immature di lunghezza anomala). In mancanza di FMRP nei maschi si ha un problema nella formazione delle sinapsi, nelle femmine più attenuato.
ANTICIPAZIONE GENETICA: durante la GAMETOGENESI FEMMINILE la premutazione si trasforma in mutazione completa (PARADOSSO DI SHERMAN). Individui con mutazione completa maggiori nell’ultima generazione rispetto alle precedenti dove c’erano più portatori di premutazione
Distrofia miotonica
Classe A. Malattia multisistemica con COMPROMISSIONE MUSCOLARE (debolezza della contrazione muscolare e ritardo nel suo rilassamento). DOMINANTE, 20-40 anni.
DMD1: dovuta a mutazione nel gene DMPK1 che codifica per una MIOSIN CHINASI espressa nei MUSCOLI SCHELETRICI. Nel 3’ UTR triplette CTG che vanno da 50 a 4000 (meno di 50 nei soggetti normali).
DMD2: dovuta a mutazione nel gene ZNF9 che codifica per la ZINC FINGER PROTEIN 9. Ripetizioni CCTG da 75 a 11000.
ANTICIPAZIONE GENETICA: meno significativo nella DMD2.
Correlazione tra numero triplette e gravità malattia:
50-80: asintomatici ma portatori
100-500: adulti con manifestazioni cliniche
oltre 4000: forme gravi e precoci
Patogenesi dipende dal legame delle triplette CUG dell’mRNA con le RNA BINDING PROTEIN. Le triplette sequestrano queste proteine impedendogli di svolgere la loro funzione nel processo di SPLICING che quindi non funziona correttamente (riduzione numero proteine, SPLICEOPATIE).
Malattia di Huntington
DOMINANTE A PENETRANZA COMPLETA.
Prevalenza 3-7/100000 (popolazione europea più alta). Esordio tardivo 25-65 con picco 36-45.
Caratterizzata da DISTURBI MOTORI, COGNITIVI E PSICHIATRICI (motori: volontari e involontari, corea; cerebrali: degenerazione dei neuroni).
Dovuta a mutazioni nel gene IT15 (c.4, 67 esoni) che codifica per la HUNTINGTINA espressa nel SNC. Nel primo esone è presente una sequenza di triplette CAG che corrispondono a un tratto di POLI Q nella proteina.
Nei soggetti normali il numero di triplette va da 10 a 35 mentre da 40 a 120 danno PENETRANZA COMPLETA.
L’amplificazione determina AGGREGATI NON SOLUBILI che portano a una disfunzione neuronale fino alla morte dei neuroni.
Questa amplificazione avviene durante la SPERMATOGENESI.
Essendo dominante può essere ereditata dai genitori (padre). Amplificazioni de novo 3%
