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Famiglie di DNA ripetuto

Lezione 7

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DNA RIPETUTO IN TANDEM: i blocchi possono mappare su piu’ cromosomi a seconda delle dimensioni medie delle unita si suddivide in:

DNA satellite DNA minisatellite DNA microsatellite

DNA RIPETUTO INTERSPERSO: Le singole unita’ sono sparse nel genoma. Contengono sequenze che possono essere retrotrasposte attraverso un intermedio di RNA.

Famiglie di DNA ripetuto non genico

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Il DNA satelliteAl pari del DNA codificante si distingue in:

ripetuto in tandemintersperso

RIPETUTO IN TANDEM

MICROSATELLITE, 2-4 bp ripetuti in tandem. Espansioni di triplette sono responsabili di alcune patologie

MINISATELLITE, monomero 6-64bp, altamente polimorfico. Utilizzato per esami di fingerprint del DNA.Es.DNA telomerico (TTAGGG)

SATELLITE, tipico delle sequenze centromeriche (a-satellite, monomero di 171 bp)

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DNA ripetuto in tandem

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DNA ripetuto in tandem

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Origine DNA ripetuto

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HSA C-BANDE

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PTR Eterocromatina

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GGO C-BANDE

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Il centromero

cinetocore

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central domain:CENP-B-satellite DNA

kinetochoremicrotubules

outer plate:CENP-ECENP-FDyneinMad’sBub’s

kinetochore

inner plate: cenDNA

CENP-CCENP-ACENP-GCENP-HCENP-I

pairing domain: INCENPcohesin

middle plate

Struttura del centromero

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CENP-C

CENP-A/CENP-C

CENP-B Central domain

Inner Plate

Le proteine centromeriche

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Human centromeric satellitesClassical satellitesSat. 1: chr. 3 - 4 - 13 - 14 - 15 - 21 - 21 [42bp]Sat. 2: chr. 1 - 2 - 10 - 16 [(ATTCCATTCG) 2 ] Sat. 3: chr. 1 - 9 - 13 - 14 - 15 - 21 - 22 - Y [ATTCC] satellite [171 ]bpβ satellite . chr 1 - 3 - 9 - 10 - 13 - 14 - 1 5 - Y [68 ]bpγ satellite . 8 - chr X [220 ]bp

SATELLITI CENTROMERICI UMANI

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DNA ALFOIDE

HOR: higher order repeat

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pBR12

DNA alfoide organizzazione genomica

Dimero

Tetramero

Decamero

Enzimi di restrizione diversi su genomico totale umano

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pBR12

DNA alfoide:mappaturaGenomico totale di ibridi somatici uomo-hamster digeriti con lo stesso enzima

HSA CHO

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pBR12 23 kb

9.46.5

4.3

2.32.0

Variabilta’ dell’alfoide nella popolazione

Genomici totali di individui diversi digeriti con lo stesso enzima

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pLAY5.5

Alfoide specifico per il crom.Y

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pDMX1

Alfoide specifico per il crom.X

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pMC15

Alfoide specifico per il crom.15

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p21ZA

2121

13

13

Alfoide per i crom.13,21

Questi cromosomicondividono l’alfoideanche ad alta stringenza

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14

14

22

22

Alfoide per i crom.14,22

Questi cromosomicondividono l’alfoideanche ad alta stringenza

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PRINS 12PCR in situ:un ciclo di estensione con primers costruitisulla sequenza consensus

si vedono alfoidi anchein regioni non centromeriche

sono le tracce di riarrangiamenti avvenuti durante l’evoluzione recente

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Un po’ di dati sulle divergenze:HSA-PTR (Pan troglodytes) 5.5

myaHSA-GGO (Gorilla gorilla) 6.7

myaHSA-PPY (Pongo pygmeus) 8.2

mya

Alcune differenze citogenetiche:inversioni pericentriche e paracentrichefusione per dare l’attuale cromosoma 2traslocazione reciproca in GGO tra 5 e 17

Localizzazione dell’eterocromatina

PPY

GGO

HSA PTR

L’uomo e le great apes

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Il cariotipo comparativo

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Il cromosoma 2 di HSA HSA=uomo

PTR= scimpaze’GGO=gorillaPPY=orango

2

HSA PTR GGO PPY

HSA PTR GGO PPY

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probe chr.pBR12 12p14.1 14+22 pMC15 15 pZ16A 16 pZ17-14 17 2Xba 18 pZ20 20 pZ21A 21+13 pI90.22 22 pDMX1 X pLAY5.5 YpTRI-6Sat.IpTRI-2Sat.III

probe chr.pAL1 1 pBS4D 2 pAE0.68 3 p4n1/4 4 pZ4.1 4+9 pZ5.1 5+1+19 pG-A16 5+19pEDZ6 6 pZ7.5 7 pZ8.4 8 pMR9A 9 pZ101.3 10 pRB11 11

LISTA DI ALFOIDI

Ognuna di queste sonde e’ diversa per organizzazione genomica, HOR anche quelle che mappano sullo stesso cromosoma: questo vuol dire che ogni cromosoma ha piu’ di un subset, inoltre a bassa stringenza.....

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pDMX1 (fam 3)

p2Xba (fam.2)

FISH a bassa stringenzaUna sonda specifica per un cromosoma riconosce anche altri centromeri....

Ma sempre gli stessie ogni alfoide specificoper uno di loro, vedeanche gli altri e solo quelli

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Famiglie sopracromosomiche

1: 1-3-5-6-7-10-12-16-19

2: 2-4-8-9-13-14-15-18-20-21-22

3: 1-11-17-X

4: Y

Alexandrov et al.1993

Questa classificazione e’ operativa, probabilmente evidenzia unmeccanismo evolutivo che ha generato questi raggruppamenti

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Monochr. hybrid (#19)

Sonde alfoidispecifiche per

(1-5-19)(5-19)

Organizzazione di subset diversi sullo stesso cromosoma

Fibre

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Cromosoma 18

Organizzazione di subset diversi sullo stesso cromosoma

Fibre

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Cromosoma 15

Organizzazione di subset diversi sullo stesso cromosoma

Fibre

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Cromosoma 4

Organizzazione di subset diversi sullo stesso cromosoma

Fibre

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Cromosoma 1

Organizzazione di subset diversi sullo stesso cromosoma

Fibre

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Sonda alfoide p82H su cromosomi di babbuino

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Cromosomi di topo

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Cosa succede se si ibridano le sonde umane su cromosomi di

Great Apes?

pDMX1

HSA

X

X

GGO

X

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By NA pBR12

Cosa succede se si ibridano le sonde umane su cromosomi di

Great ApesHSA

12

12GGO

12

12