TANDEM 2018

Genetica Umana e Medica

Alberto Turco

CITOGENETICA CITOGENOMICA

CITOGENETICA MEDICA

Candy Chromosomes……

1956: IDENTIFICAZIONE DEL NUMERO CORRETTO DI CROMOSOMI

NELL’UOMO (46 non 48)

Un po’ di storia………….

PS Nel 1953 (tre anni prima) identificata la struttura

molecolare a doppia elica del DNA….

PREPARAZIONE CARIOTIPO STANDARD (Citogenetica convenzionale)

-Cc somatiche nucleate (es.linfociti sangue periferico, fibroblasti)

-Mitogeno (PHA fitoemoagglutinina)

-Colchicina (blocco in metafase - inibizione del fuso)

-Soluzione ipotonica

-Fissazione

-Colorazione (bandeggio)

Regione

subtelomerica

Regione

subtelomerica

Anatomia di un cromosoma umano

Cariotipo umano

«Bandeggio

Cromosomico»

(standard)

Braccio

Regione

Banda

Sottobanda

Sotto-sottobanda

Es 12q24.32

Morfologia/anatomia dei cromosomi umani (dimensioni e posizione centromero)

CARIOTIPO STANDARD UMANO (G-banding pattern)

CROMOSOMI ACROCENTRICI

Satelliti = geni in tandem per rRNA

Cariotipo (assetto cromosomico) FEMMINILE normale

10

Cariotipo (assetto cromosomico) MASCHILE normale

11

La Citogenetica Classica

(convenzionale, standard)

permette di identificare riarrangiamenti

cromosomici fino a circa 5-10 Mb

La Citogenetica Molecolare

(Citogenomica)

permette di identificare

riarrangiamenti fino a poche Kb

EVOLUZIONE DELLA CITOGENETICA

CITOGENETICA MOLECOLARE

(Citogenomica, «chromonomics») Livello di risoluzione< 4-5Mb (4-5 milioni di basi)

F.I.S.H. (Fluorescent In Situ Hybridization)

Array – CGH (aCGH) (array-based Comparative Genomic Hybridization)

FISH Anni 90, nasce la citogenetica molecolare

Marcatura fluorescente (sonde centromeriche

locus-specifiche, painting)

Elevata risoluzione rispetto a citogen.tradizionale

Rapidità

Nuclei in interfase

Marcature multiple

Elaborazione computerizzata immagini

F.I.S.H.

S.da microdelezione: es. S.Wolf - Hirschhorn

Microarray CGH (vd oltre) (WHS = Wolf Hirnschorn Syndrome)

FISH interfasica multicolor

in DIAGNOSI GENETICA

PREIMPIANTO (PGD)

P.G.D.

CGH convenzionale e

microarray (arrayCGH: aCGH)

Screening dell’intero genoma

Cianine, sostanze

fluorescenti

…o CMA (Chromosomal MicroArray)

Le dimensioni di un microarray (DNA chip)

aCGH: DNA chip

26

Microchip di DNA (Microarray)

Permettono in tempi brevi e a bassi costi

l’analisi dell’intero genoma – Possono contenere fino

a 1 milione di «sonde» (brevi sequenze di DNA)

aCGH: alcuni esempi applicativi

Identificazione di una microdelezione nel cromosoma 11

del(11)(q13.2-q13.4) mediante aCGH

ANOMALIE CROMOSOMICHE (Chromosome Disorders)

- Abortività (reproductive wastage)

- Malformazioni congenite

- Ritardo mentale («ID, Intellectual Disability»)

- Patogenesi di alcuni tumori (specie ematologici) (a.c.somatiche)

- Le a.c. sono presenti in quasi l’1% dei neoanti (1/150-1/200)…

…… in circa il 2% di tutte le gravidanze con EM>35anni…

….e in >50% degli aborti spontanei del I trimestre

- La maggior parte sono diagnosticabili alla nascita (tranne le a.c.

dei cromosomi sessuali, s.Turner esclusa)

(Thompson & Thompson, 8th Ed., Elsevier, 2016)

19 luglio 2013

Anomalie cromosomiche nella s.di Down

Trisomia “libera” 95% (rischio ricorrenza basso)

Traslocazione 4% (rischio ricorrenza alto! vd oltre)

Mosaicismo 1-2%

Altre anomalie [es. i(21q) isocromosoma vd oltre]

(es. 47,r(21) cromosoma ad anello vd oltre)

S.di Edwards (trisomia 18)

PGD-FISH interfasica

Caso clinico….Cariotipo fetale da L.A.(liquido amniotico)

46,XY, t(2;5)(q3.4;q2.4)

….cariotipo materno….

Fronte ampia,

orecchie grande a

basso impianto, RM

Ipertelorismo

Esiti di labioschisi

Delezioni cromosomiche Es: Sindrome di Wolf-Hirschhorn (WHS) 4p-

DELEZIONI

CROMOSOMICHE (es WHS)

aCGH (CMA)

FISH

Standard