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Dipartimento di Biotecnologie Cellulari ed Ematologia-V Clinica Medica- II Piano

Prof.ssa Alessandra Marchetti

Contatti:

Libri consigliati:

1. Fantoni A. and Tripodi M., GENETICA, Piccin

2. Russell P.J., GENETICA- Un approccio molecolare, Pearson

3. Snustad-Simmons, Principi di Genetica, EdiSES

4. Griffith A.J.F. et al, GENETICA Principi di analisi formale, Zanichelli

Lezione 1Lezione 1

Introduzione al CorsoIntroduzione al Corso

LA GENETICA ELA GENETICA E’’ LA SCIENZA CHE STUDIA:LA SCIENZA CHE STUDIA:

� La variabilitvariabilitàà biologicabiologica degli organismi viventi

� La trasmissionetrasmissione deidei carattericaratteri da un organismo ad un altroo da una cellula ad un’altra

� Il ruoloruolo del del genomagenoma (patrimonio genetico), ed in particolare dei geni, nei processi fondamentali della vita (morfogenesi, sviluppo, metabolismo etc…..)

Genetica classicaGenetica classica � i geni sono studiati seguendo l’ereditarietàdei caratteri in incroci tra organismi (come vengono trasmessi i geni da una generazione all’altra - come i geni controllano i caratteri e come mutano - tecniche per la localizzazione di geni sui cromosomi)

Genetica molecolareGenetica molecolare � i geni sono studiati isolando, sequenziando, manipolando il DNA e esaminando i prodotti dell’espressione genica

Genetica di popolazioniGenetica di popolazioni � i geni sono studiati testando la variabilità tra individui di una popolazione (frequenze alleliche in una popolazione, come si evolve la popolazione)

Genetica medicaGenetica medica � applicazioni della genetica alla medicina

"Chirurgia fotografica", Bobby Nell Adams, 56 anni, New York. Family Tree è una raccolta di scatti per mostrare il passaggio del Dna di generazione in generazione. Collage di foto di padri e figli e madri e figlie, scattate e sviluppate singolarmente e poi strappate e incollate insieme: un fotomontaggio artigianale senza fare ricorso a Photoshop

� Noi siamo facilmente identificabili dal nostro DNA

� personale

� “potente”

� legato alla famiglia

� potenzialmente prevedibile

� Il patrimonio genetico è:

� In certa misura, i nostri parenti sono identificabili dal nostro DNA

LA GENETICA PER IL MEDICOLA GENETICA PER IL MEDICO

Genetic Testing� Sviluppo di test diagnostici specifici per identificazione geni correlati a patologie� Diagnosi prenatale

Genetic Counselling� Calcolo del rischio di malattia in figli di portatori/malati di malattie genetiche

Gene therapy � Correzione del difetto genetico� Studio di malattie genetiche rare e contributo genetico a varie patologie comuni (grazie al

Progetto Genoma Umano).

Genetic researchGenetic research

Genetic diagnosis and preventionGenetic diagnosis and prevention

Cloning� Identificazione ed isolamento di geni-malattia � clonaggio terapeutico e studi funzionali

OBIETTIVI DELLA GENETICA MEDICA

� IDENTIFICAZIONE dei fattori genetici implicati nella suscettibilità alle malattie

� PREVENZIONE (per il singolo e a livello di popolazione)

� TERAPIA

La maggior parte delle malattie sono causate da una combinazione di

fattori geneticigenetici e fattori ambientaliambientali

LE MALATTIE GENETICHESONO TUTTE UGUALI?

LE MALATTIE GENETICHELE MALATTIE GENETICHE

NON SONO TUTTE UGUALI!NON SONO TUTTE UGUALI!

MALATTIE MONOGENICHE (MENDELIANE)

- Dovute alla mutazione in un singolo gene

- Alto rischio di ricorrenza familiare

- Modalità di trasmissione semplice e facilmente riconoscibile

- ~ 7000 riconosciute

- ~ 2000 con difetto biochimico conosciuto

- Diagnosi molecolare e prenatale disponibile per molte

malattia1 gene

ESEMPI DI MALATTIE MONOGENICHE

- Talassemia

- Emofilia A

- Fibrosi Cistica

- Distrofia Muscolare Duchenne

- Deficit di G6PD (Favismo)

- Fenilchetonuria

- Neurofibromatosi

- Anemia a Cellule Falciformi

MALATTIE CROMOSOMICHE

- Dovute all’alterazione del numero o della struttura di uno o più cromosomi (coinvolgono non un singolo gene ma moltigeni)

- Rischio di ricorrenza familiare molto variabile

- Frequente causa di aborto

malattiaPiù geni

ESEMPI DI MALATTIE CROMOSOMICHEESEMPI DI MALATTIE CROMOSOMICHE

- Sindrome di Down (trisomia del 21)

- Sindrome di Klinefelter (XXY)

- Sindrome di Turner (X0)

- Sindrome di Edwards (trisomia del 18)

- Sindrome di Patau (trisomia del 13)

- Sindrome di Prader-Willi (delezione sul cromosoma 15)

- Sindrome del Cri du Chat (delezione sul cromosoma 5)

Genetica delle malattie complesseGenetica delle malattie complesse

malattia

gene 1

gene 2

gene 3

gene 4 gene 5

ambiente

MALATTIE MULTIFATTORIALI

- Dovute al coinvolgimento di più geni (poligeniche)

- Molto frequenti

- Comprendono vari tipi di malformazioni congenite e malattie frequenti dell’adulto

- Modalità di trasmissione difficilmente riconoscibile

- Interazione con l’ambiente

- Basi molecolari e meccanismo patogenetico sconosciutinella maggioranza dei casi

- Predisposizione a sviluppare determinate patologie

ESEMPI ESEMPI DIDI MALATTIE MULTIFATTORIALIMALATTIE MULTIFATTORIALI

- Diabete Mellito

- Ipertensione

- Malattie cardiovascolari

MALATTIE GENETICHE DA DIFETTO DELLE CELLULE SOMATICHE

- Colpiscono di solito un unico tipo cellulare

- Sono dovute in molti casi a una mutazione ereditataattraverso le cellule germinali (predisposizione) + unamutazione nelle cellule somatiche (“second hit”)

Vari tipi di cancroESEMPIO :

DEFINIZIONI DEFINIZIONI

- Malattia congenita vs malattia ereditaria

- Familiarità vs caso sporadico

- Genotipo vs Fenotipo