CONVEGNO EMOFILIA A NEL CANE TRASMISSIONE GENETICA E PREVENZIONE DELL EMOFILIA A DEL CANE PIANO DELLA PRESENTAZIONE

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1 CONVEGNO EMOFILIA A NEL CANE TRASMISSIONE GENETICA E PREVENZIONE DELL EMOFILIA A DEL CANE Carlo RENIERI Scuola di Scienze Ambientali Università di Camerino 1 PIANO DELLA PRESENTAZIONE GENE CODIFICANTE FATTORE VIII ETEROGENEITA ALLELICA CROMOSOMA X NEL CANE MECCANISMO EREDITARIO EREDITA INCROCIATA ESPRESSIONE INATTIVAZIONE FUNZIONALE DELLA X CONTROLLO PREVENZIONE 2 Prof. C. Renieri 1

2 GENE CODIFICANTE IL FATTORE VIII-C Localizzato nel cromosoma X Parte terminale Non omologa con Y 186 kb 26 ESONI Altamente mutabile 3 4 Prof. C. Renieri 2

3 CROMOSOMA X NEL CANE 5 6 Prof. C. Renieri 3

4 7 EMOFILIA A NELL UOMO 150 diverse mutazioni possono causare l emofilia A Sono tutte MUTAZIONI LOSS-OF-FUNCTION (perdita di funzione) 40% dei Caucasici presenta una mutazione (inversione/traslocazione) che coinvolge i primi 22 esoni 1/3 sono mutazioni genetiche spontanee (mutazioni de novo ) 8 Prof. C. Renieri 4

5 EMOFILIA A NEL CANE Descritta in 40 razze diverse e in cani meticci 9 10 Prof. C. Renieri 5

6 BASE MOLECOLARE ETEROGENEITA GENETICA 3 possibili mutazioni casuali Chapel Hill (North Carolina University) INVERSION (Lozier et al., 2002) Queen s University (Ontario, Canada) INVERSION (Hough et al., 2002) NONSENSE MUTATION (Mischke et al., 2011) 11 Queen s University (Ontario, Canada) INVERSION (Hough et al., 2002) Miniature Schnautzer Splicing aberrante e terminazione prematura del trascritto del gene Trascritto mancante degli esoni distali (fino al 22) e terminante con una nuova sequenza (NSE) 12 Prof. C. Renieri 6

7 Chapel Hill (North Carolina University) INVERSION (Lozier et al., 2002) Irish Setter Simile alla precedente Splicing aberrante e terminazione prematura del trascritto del gene Trascritto mancante degli esoni distali (fino al 22) e terminante con una nuova sequenza (NSE) Trascritto anormale = 5 siti polimorfi tra gli esoni 1 e 22 diversi rispetto a Queen s University Prof. C. Renieri 7

8 NONSENSE MUTATION (Mischke et al., 2011) Cambiamento di singola base azotata in posizione 98 (TGG>TAG) Codone STOP (Trp33Stop) 15 MECCANISMO EREDITARIO EREDEITA INCROCIATA Il MASCHIO: portatore di un solo cromosama X, ricevuto sempre e solo dalla madre EMIZOGOTE, cioè manifesta il gene che è presente. La FEMMINA riceve una X dal padre e una dalla madre, può essere perciò sia OMOZIGOTE che ETEROZIGOTE 16 Prof. C. Renieri 8

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10 FENOTIPI E GENOTIPI MASCHI SANO EMIZIGOTE PER IL GENE NORMALE MALATO EMIZIGOTE PER IL GENE MUTATO FEMMINE SANA E NON PORTATRICE ENTRAMBE LE X PORTATO IL GENE NORMALE SANA E PORTATRICE UNA X PORTA IL GENE SANO E L ALTRA IL MUTATO MALATA TUTTE E DUE LE X PORTANO IL GENE MUTATO 19 MASCHIO SANO Ricevere la X portatrice del gene normale da : Una madre sana non portatrice UNA MADRE CARRIER ( PORTATRICE ), cioè eterozigote per il gene mutato 20 Prof. C. Renieri 10

11 MASCHIO MALATO Deve ricevere una X portatrice del gene mutato da : Una madre malata UNA MADRE CARRIER ( PORTATRICE ), cioè eterozigote per il gene mutato 21 FEMMINA SANA Ricevere le due X portatrici del gene normale da : UN PADRE SANO Una madre sana e non portatrice UNA MADRE CARRIER ( PORTATRICE ), cioè eterozigote per il gene mutato 22 Prof. C. Renieri 11

12 FEMMINA CARRIER Deriva : Da una madre malata DA UNA MADRE CARRIER (PORTATRICE) 23 FEMMINA MALATA Una femmina malata deriva sempre : DA UN PADRE MALATO, Da una madre Malata CARRIER ( PORTATRICE ) 24 Prof. C. Renieri 12

13 CARATTERISTICHE DI UN PEDIGREE X LINKED RECESSIVO I malati sono soprattutto maschi, con una frequenza che è generalmente 10 volte superiore a quella delle femmine. Se il carattere è raro, i malati possono essere solo maschi Un maschio, figlio di una femmina portatrice, ha il 50% di probabilità di essere malato Ogni figlia femmina di un maschio malato è portatrice Un maschio malato non può trasmettere la malattia ai figli maschi I maschi malati hanno una progenie normale: Tutte le femmine sono però portatrici Un maschio non malato non può trasmettere la malattia ad alcun discendente Femmine malate possono comparire solo quando un maschio malato procrea una figlia con una femmina portatrice Normalmente i maschi malati hanno genitori normali, in quanto la maggioranza nasce da madri portatrici Prof. C. Renieri 13

14 Autosomica dominante Autosomica recessiva Legata alla X dominante Legata alla X recessiva 27 ESPRESSIONE INATTIVAZIONE FUNZIONALE DEL CROMOSOMA X NELLE FEMMINE Nella femmina, un solo cromosoma X è funzionante L altro cromosoma X è inattivato molto precocemente, nello stadio di zigote. LA FEMMINA, QUINDI, E STRUTTURALMENTE DISOMICA, MA FUNZIONALMENTE MONOSOMICA. Codifica perciò anche essa come EMIZIGOTE FUNZIONALE 28 Prof. C. Renieri 14

15 29 30 Prof. C. Renieri 15

16 FENOTIPI vs X INATTIVATION FENOTIPI SANA E NON PORTATRICE ENTRAMBE LE X PORTANO IL GENE NORMALE SANA E PORTATRICE UNA X PORTA IL GENE SANO E L ALTRA IL MUTATO MALATA ENTRAMBE LE X PORTANO IL GENE MUTATO GENI ESPRESSI X N X N / X M X M 31 INATTIVAZIONE DELLA X L inattivazione della X è : Casuale Clonale Non completa Irreversibile nelle cellule somatiche Reversibili nelle cellule germinali Da un punto di vista fenotipico, la FEMMINA E MOSAICO ( CHIMERA ) 32 Prof. C. Renieri 16

17 EMOFILIA A E INBREEDING Non ci sono dati che mettono in relazione l incidenza dell emofilia A nel cane e il coefficiente di consanguineità (F) Prof. C. Renieri 17

18 CONTROLLO INCIDENZA DELLA MALATTIA FREQUENZA DEL GENE MUTATO EVENTUALE VANTAGGIO RIPRODUTTIVO DEL GENE MUTATO INBREEDING VANTAGGIO SELETTIVO DELLE PORTATRICI RIPRODUZIONE DEI CANI MALATI 35 INDAGINE EPIZOOLOGICA METODO DI ACCERTAMENTO (= SELEZIONE) SELEZIONE COMPLETA selezione delle famiglie attraverso un genitore affetto SELEZIONE INCOMPLETA selezione delle famiglie sulla base dei figli malati 36 Prof. C. Renieri 18

19 SELEZIONE INCOMPLETA PROBANDO ( PROPOSITO ) individuo malato che permette di individuare la famiglia segregante per la malattia LA MADRE E SEMPRE CARRIER (PORTATRICE) FAMIGLIE : SEGREGANTI NON SEGREGANTI Geneticamente non segreganti Potenzialmente segreganti 37 SELEZIONE INCOMPLETA SINGOLA (π 0) TRONCATA (π = 1) MULTIPLA (1> π>0) 38 Prof. C. Renieri 19

20 PREVENZIONE IDENTIFICAZAIONE DELLA MUTAZIONE CAUSALE ELIMINAZIONE DALLA RIPRODUZIONE DEI CANI MALATI INDIVIDUAZIONE DELLE FEMMINE CARRIER (PORTATRICI) ELIMINAZIONE DALLA RIPRODUZIONE DELLE FEMMINE IDENTIFICATE COME CARRIER (PORTATRICI) 39 INDIVIDUAZIONE DELLE FEMMINE CARRIER (PORTATRICI) FEMMINE MOSAICO factor activities between 40% and 60% (Boudreaux, 2002) 40 Prof. C. Renieri 20

21 TEST GENETICI Chapel Hill mutation > HindIII restriction fragment length polymorphism of F8A fragments HAVANESE dog genetic test 41 HAVANESE DOG GENETIC TEST 42 Prof. C. Renieri 21

22 43 Prof. C. Renieri 22