TANDEM 2

GENETICA MEDICA

A.A.2019/2020

Alberto Turco

27 gennaio 2020

CITOGENETICA, CITOGENOMICA

CITOGENETICA MEDICA

(anomalie cromosomiche)

Ecografia ostetrica: aumento dello spessore della plica nucale

(NT Nucal Translucency)

S.di Edwards - Trisomia 18

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….

Avvolgimento e condensazione cromatina

50:1

5000:1

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

Cariotipo:esempi di colorazione G (Giemsa) a 550 bande

(Thompson & Thompson, 2016)

Esempio di referto di analisi citogenetica

standard per infertilità

«Bandeggio

Cromosomico»

(standard)

Braccio

Regione

Banda

Sottobanda

Sotto-sottobanda

Es 12q24.32

p = petit

q = …..

14

15

CARIOTIPO STANDARD UMANO(G-banding pattern)

CROMOSOMI ACROCENTRICI

Satelliti = geni in tandem per rRNA

Morfologia dei cromosomi umani (dimensioni e posizione centromero)

Hello everybody……Dove andiamo oggi? Australia?…un’amica, Nancy, abita a Sydney, in Watkins Street

….Nancy!

= Citogenetica standard («tradizionale»)

= Citogenetica molecolare («citogenomica»,«Molecular Karyotyping»)

«Evoluzione» (progressi) della Citogenetica

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)

F.I.S.H.

Diagnosi PGD di sesso «embrionale» per

gravi malattie X-linked (FISH multicolor)

X

Y

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

NB In alcuni casi la delezione nella s.di Wolf in 4p è

talmente estesa da essere visibile al cariotipo standard……

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

ArrayCGH: aCGH)Screening dell’intero genoma

Cianine, sostanze

fluorescenti

Ibridazione Genomica Comparatica (CGH)

…o CMA (Chromosomal MicroArray)

Dimensioni di un array

(DNA chip)

32

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»)

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

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

- La maggior parte sono diagnosticabili alla nascita

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

(Thompson & Thompson, 2016)

Incidenza delle anomalie cromosomiche alla nascita

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….

«5p- syndrome» – Cri du chat