SISTEMI DI MAPPATURA NELL’UOMO

MAPPA  GENETICA    La  mappa  gene2ca  è  la  rappresentazione  della  distanza  che  separa  due  geni  derivata  dall’analisi  della  frequenza  di  ricombinazione    tra  i  singoli  geni  e  si  esprime  in  cM  (ANALISI  DI  LINKAGE)    La    mappatura   gene2ca   è   il   processo  di   aIribuzione  dei   geni   ai   cromosomi   e     di   determinazione  delle   loro  distanze   gene2che   rela2ve.   Possiamo   determinare   la   distanza   tra   due   geni   già   no2   oppure   tra   il   locus  responsabile  di  una  malaLa  ed  un  locus  noto    Le   mappe   gene2che   sono   costruite   usando   incroci   gene2ci     e   nel   caso   dell’uomo   aIraverso   l’analisi   del  pedigree  (ALBERI  GENEALOGICI)  

MAPPA  FISICA  che  si  oLene  dall’analisi  direIa  del  DNA    MAPPE  CITOGENETICHE  (FISH)    MAPPE  DA  CLONI  CONTIGUI  

Sindrome  Nail-­‐Patella  (NPS)  autosomico  dominante  Ipoplasia  unghie  mani  e  piedi  riduzione  o  assenza  della  rotula  

Sistema  ABO  9q34  

4/13  =  30.7%    30.7%  =  30.7  cM  

Genetics of the Human ABO Blood Group ü  ABO blood groups discovered by Karl Landsteiner early 1900s.

ü  Four phenotypes determined by three alleles, IA, IB, and i.

ü  ABO locus produces RBC antigens by adding sugars to membrane glycolipids using enzymes called glycosyltransferases.

ü  Most people produce a glycolipid called the H antigen.

ü  Next, depending on allele types, α-N-galactosamine is added to produce either an A antigen or B anitgen.

ü  antigen = any molecule recognized as a foreign by an organism and stimulates the productions of antibodies.

ü  antibodies = specific molecules that recognize and bind antigens.

1930:  Karl  Landsteiner  (Rockefeller  Ins2tute)  

proteina Gruppo sanguigno A N-acetil galattosamina

proteina Gruppo sanguigno B galattosio

proteina Gruppo sanguigno 0

Gruppi sanguini: sistema ABO

ABO  blood  groups  and  their  proper2es:  

Phenotype

Genotype

RBC-antigen

Blood-antibody

O i/i none (H) anti-A & B

A IA/ IA or IA/i A anti-B

B IB /IB or IB /i B anti-A

AB IA/IB A and B none

Donor  rela2onships:    1.  Type  AB  produce  A  &  B  an2gens  and  can  be  transfused  only  to  blood  types  AB  (universal  recipients).  2.  Type  B  produce  B  an2gen  and  can  donate  to  type  B  and  AB.  3.  Type  A  produce  A  an2gen  and  can  donate  to  type  A  and  AB.  4.  Type  O  produce  no  an2gen  and  can  donate  to  all  blood  types  (universal  donors).  

MEIOSI  INFORMATIVA  =  quando  può  essere  iden2ficato  un  gamete  ricombinante  da  uno  non  ricombinante  

MARCATORE  =  qualsiasi  caraIere  mendeliano  polimorfo  che  può  essere  usato    per  seguire  un  segmento  cromosomico  aIraverso  un  pedigree  

MARCATORI  PROTEICI  

MARCATORI  MOLECOLARI  =  RFLP,  MICROSATELLITI,  SNPs  

Microsatelli2  o  SSR  (simple  sequence  repeats)  10-­‐50  copie  di  mo2vi  da  1  a  6  bp  in  ripe2zioni  in  tandem  perfeIe  o  imperfeIe.  Il  numero  di  ripe2zioni  ad  un  par2colare  locus  è  stabile  nel  pedigree  ma  polimorfo  nella    popolazione  

Còrea  di  Hun2ngton  (HD)  

MalaLa  neuro  degenera2va  (5-­‐10  casi/100000)  ad  insorgenza  tardiva:  disfunzione  motoria  declino  delle  capacità  cogni2ve  disturbi  psichiatrici  esito  nefasto  entro  i  15-­‐20  dall’insorgenza  dei  primi  sintomi  presenza  di  aggrega2  citoplasma2ci  nei  neuroni  del  corpo  striato  (telencefalo)    

Famiglia  Americana  

Parte  della  famiglia  venezuelana    

Frazione di ricombinazione  (ρ) = Σ ricombinanti    tra  due  loci                                                                                  Σ  ricombinan2  +  Σ  non  ricombinan2  

rapporto  tra  il  totale  dei  ricombinan2  e  la  somma  del  totale  dei  ricombinan2  e  non  

LOD  SCORE  =  logaritmo  del  rapporto    (ZX)  tra  la  probabilità  del  risultato  osservato  se  due  loci  sono  associa2  in  corrispondenza  di  una  frazione  di  ricombinazione  e  la  probabilità  del  risultato  osservato  se  due  loci  non  sono  associa2  (ρ = 0.5)

                 probabilità  del  risultato  osservato  se  ρ = X probabilità del risultato osservato se ρ = 0.5 Zx  =  

LOD  SCORE  (ρ = X) = log(10) Zx    

LOD  SCORE  +  3  le  probabilità  a  favore  dell’associazione  sono  di  1000  rispeIo  a  1  

LOD  SCORE  

GENE  IT15  

Gene  di  210  Kb  con  67  esoni  TrascriIo  di  11  Kb    Proteina  di  3144  aa  

Sano  con  17  alleli  con  6  -­‐34  rip.  Malato  36  in  poi    La  lunghezza  è  inversamente  correlata  con  l’età  di  insorgenza    (insorgenza  giovanile  più  60  ripe2zioni)  

Proteina ubiquitaria Interagisce con più di 200 proteine diverse

MALATTIE NEURODEGENERATIVE Aggregati di proteine anomale (cioè, depositi di proteine compatte) sono una caratteristica patologica condivisa da quasi tutte le malattie neurodegenerative, comprese le placche extracellulari e grovigli intracellulari osservati in AD e corpi di Lewy nel PD Analogamente, aggregati nucleari e citoplasmatici sono stati trovati nei tessuti cerebrali dei pazienti nella maggior parte delle malattie polyQ Si ritiene che una volta che la lunghezza polyQ supera la soglia patogena, le proteine mutate diventano inclini ad adottare conformazioni anormali che resistono al degrado e alla clearance cellulare come il sistema ubiquitina-proteasoma (UPS) e l'autofagia. Il ruolo degli aggregati nella degenerazione neuronale rimane molto controversa. Un'altra caratteristica interessante delle malattie polyQ è la selettiva degenerazione neuronale nel cervello. Tutti i geni-malattia identificati sono espressi ubiquitariamente. Tuttavia, ogni malattia più o meno colpisce un sottoinsieme specifico di neuroni

Digestione doppia E/E: frammento di 5.2Kb in malati e 2.8Kb in sani

Xq27.3

FMR1P proteina di 632 aa con dominio di localizzazione nucleare (NLS) e di trasporto nucleare (NES)

Human germ cell development and TNRs