By NA 1

Genetica dei caratteri complessi

Lezione 16

By NA 2

Definizione

Sono quei fenotipi non solo patologici la cui segregazione

non segue una trasmissione mendeliana semplice:

altezza, peso, pressione arteriosa, disturbi del

comportamentoDiversamente dai fenotipi sindromici in cui analizzando piu’

dettagliatamente

gli aspetti biochimici,fisiologici………… si arriva ad identificare

il”master gene” in questi fenotipi non e’ possibile risalire ad un

gene che innesca il fenotipo.

Vengono definiti anche caratteri multifattoriali: originati da

azione congiunta fara piu’ geni e ambiente e/o poligenici per la

presenza di piu’ loci coinvolti.Tuttavia si nota una concentrazione del fenotipo nelle

famiglie: anche nel linguaggio comune si allude ad una

“familiarita’”

By NA 3

Torniamo un po’ indietro: Epistasi

Epistasi• Interazione tra geni non allelici

tale che gli alleli di un gene mascherano l’espressione degli alleli dell’altro

• Si identifica dalla presenza di rapporti Mendeliani modificati negli incroci diibridi

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Almeno un allele dominante di ogni Almeno un allele dominante di ogni locus deve essere presente per locus deve essere presente per avere il coloreavere il colore

3 Genotipi originano lo stesso fenotipo

Geni che interagiscono nello stesso pathway metabolico possono produrre un rapporto modificato di 9:7

Torniamo un po’ indietro:complementazione

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Torniamo un po’ indietro:epistasi recessivaGeni che interagiscono nello

stesso pathway metabolico possono produrre un rapporto modificato di 9:3:4

w+_ m+_ 9

w+_ mm_ 3

ww m+_ 3

ww mm 19 : 3 : 4

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Nei cani Labrador, il gene B produce pigmento scuro, B nero e b marrone. Il gene E controlla la distribuzione del pigmento nel mantello. Un cane eebb o eeBB (c) avrà colore del mantello biondo e naso e labbra marroni in quanto non può distribuire il pigmento nei peli del mantello.Un Labrador color cioccolata sarà E-bb (b), un Labrador nero sarà E-B- (a) può produrre pigmento nero e distribuirlo nei peli del mantello. La progenie di un incrocio diibrido produrrebbe un rapporto 9:3:4

a b c

Torniamo un po’ indietro: epistasi recessiva

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il colore del mantello nel Labrador retriever

* 3 classi

fenotipiche

quelle senza E

dominante si

sommano

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Fenotipo Bombay

Attraverso l’epistasi recessiva si è potuto interpretare un problema di trasmissione degli alleli ABO

In alcuni casi da due genitori gruppo 0

00 X 00

Figlio di gruppo A oB ?

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Il coniglio himalayano

By NA 10

Interazione A-B- 9 A-bb 3 aaB- 3

aabb 1

Rapporto fenotipici

Nessuna 9:3:3:1

complementazione 9:7

Soppressione dominante di B da A

13:3

Epistasi recessivadi aa su B e b

9:3:4

Epistasi dominantedi A su B

12:3:1

Geni duplicati 15:1

Interazioni fra due geni

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*Penetranza

**Espressività

cooperazione tra diversi geni e interazione con l’ambiente sia genetico che esterno porta all’espressione di un determinato fenotipo

Correlazione genotipo-fenotipo

Caratteri discontinui: si presentano classi Caratteri discontinui: si presentano classi fenotipiche distintefenotipiche distinte

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DefinizioneSono quei fenotipi non solo patologici la cui

segregazione non segue una trasmissione

mendeliana semplice: altezza, peso, pressione

arteriosa, disturbi del comportamentoDiversamente dai fenotipi sindromici in cui analizzando piu’

dettagliatamente

gli aspetti biochimici,fisiologici………… si arriva ad identificare

il”master gene” in questi fenotipi non e’ possibile risalire ad un

gene che innesca il fenotipo.

Vengono definiti anche caratteri multifattoriali: originati da

azione congiunta fara piu’ geni e ambiente e/o poligenici per la

presenza di piu’ loci coinvolti.Tuttavia si nota una concentrazione del fenotipo nelle

famiglie: anche nel linguaggio comune si allude ad una

“familiarita’ ” e quindi la domanda e’:”quanto pesa la

componente genetica ed e possibile prevedere la

trasmissione?”

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Caratteri quantitativiIn questo caso abbiamo

caratteri continui che si

presentano con una

distribuzione continua dei

fenotipi che vengono

raggruppati in intervalli:

non si parla piu’ di

frequenze genotipiche o

di alleli, ma di media e

deviazione standard

rapportando tutto ad una

distribuzione gaussiana

By NA 14

Caratteri quantitativi

By NA 15

Caratteri quantitativiDomande: ma quanto sono ereditari questi caratteri?

nel caso di patologie c’e’ o no la famigliarita’?

I caratteri quantitativi non sono determinati solo da fattori genetici: la componente ambientale ha un peso importante.La difficolta’ e’ proprio questa: infatti persone imparentate condividono sicuramente piu’ alleli rispetto alla popolazione generale, ma condividono anche l’ambiente.Questo rende difficile per esempio calcolare la componente genetica nei disturbi del comportamento, in cui non c’e’ accordo per definire i parametri

da notare che ereditabilita’ non e’ sinonimo di ereditarieta’ereditabilita’ e’ la componente genetica che in una popolazione determina la variabilta’ dei fenotipi. la varianza totale del fenotipo nella popolazione e’ data dalla somma della varianza genetica e della varianza ambientale. l’ereditabilta’ viene calcolato dal rapporto Vgen/Vfenotipica

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Modello di FalconerDomande: ma quanto sono ereditari questi caratteri?nel caso di patologie c’e’ o no la famigliarita’?

Nell’ambito dei caratteri complessi ci sono caratteri che tendono a ricorrere nelle famiglie in modo non riconducibile alla trasmissione mendeliana: palatoschisi, difetti del tubo neurale, stenosi del piloro, psoriasi……..Anche per questi caratteri c’e’ la componente ambientale, ma il confronto statistico fra i dati raccolti nelle famiglie e la popolazione generale evidenzia l’importanza della componente genetica.Il modello di Falconer presuppone che la predisposizione la predisposizione (suscettibilità) sia distribuita a campana ma solo un numero (suscettibilità) sia distribuita a campana ma solo un numero limitato di genotipi esprime il fenotipo, cioelimitato di genotipi esprime il fenotipo, cioe’’ ognuno di noi ha la ognuno di noi ha la suscettibilitasuscettibilita’’ ad esprimere il carattere, in alcuni e ad esprimere il carattere, in alcuni e’’ piu piu’’ alta o piu alta o piu’’ bassa, ebassa, e’’ poligenica e gaussiana. Introduce il concetto di soglia poligenica e gaussiana. Introduce il concetto di soglia

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Modello di FalconerSoggetti in cui i fattori di suscettibilita’ superano un valore critico manifesteranno il fenotipo : la soglia e’ il punto di equilibrio di una bilancia

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Modello di Falconer:soglia di suscettibilita’

Es labiopalatoschisidifetti del tubo neurale

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Modello di Falconer:rischio di ricorrenza

Piu’ malati nella famiglia, piu rischio di ricorrenza: se un genitoree un figlio presentano il carattere

Se il probando ha una forma grave vuol dire che ha un numero elevato di fattori di suscettibilita’ il rischio sale dal 2-3% al 6%

Se il fenotipo ha un’incidenza diversa fra i sessi e il probando e’ del sesso meno colpito il rischio per i familiari e’ piu’ alto

By NA 20

Modello di Falconer:rischio di ricorrenza

By NA 21

spettro dei caratteri umani