Polimorfismi del DNA e loro applicazioni

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1 Polimorfismi del DNA e loro applicazioni

2 Lo sviluppo dei marcatori genetici nell uomo TIPO DI MARCATORE N DI LOCI CARATTERISTICHE Gruppi sanguigni ~ 20 Può esserci bisogno di sangue fresco, antisieri rari. Il genotipo non può essere desunto dal fenotipo a causa della dominanza. Non facile la localizzazione fisica. Varianti della mobilità ~30 Può essere necessario siero fresco, elettroforetica delle proteine saggi specialistici. Localizzazione del siero fisica non facile Spesso polimorfismo limitato. Tipi tissutali HLA >1 (aplotipo) Un gruppo di associazione Altamente informativo. Si può analizzare solo il linkage con 6p21.3

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4 Lo sviluppo dei marcatori genetici nell uomo TIPO DI MARCATORE N DI LOCI CARATTERISTICHE RFLP del DNA > alleli marcatori, (potenzialmente) Inizialmente richiesto il Southernblotting, ora la PCR. Facile la localizzazione fisica. VNTR del DNA >10 4 Molti alleli, altamente informativi. (minisatelliti) (potenzialmente) Tipizzazione con Southern-blotting Facile localizzazione fisica. Tendono a raggrupparsi vicino alle estremità dei cromosomi. VNTR del DNA >10 4 Molti alleli, altamente informativi. (microsatelliti) (potenzialmente) si possono tipizzare (ripetizioni di- tri- mediante PCR e tetra-nucleotidiche) Facile localizzazione fisica Distribuiti lungo tutto il genoma. VNTR (variable number of tandem repeat) numero variabile di ripetizioni in tandem.

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9 C A B 1 A A 2 C C B B 3

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15 Microsatellites

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17 Pcr.exe

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25 Genotype with Microsatellite Markers Amplify segment containing repeat with fluorescent PCR primers Allele 1 Allele 2 Alleles distinguishable by PCR product length Allele 3 Allele 4 Allele 5

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27 Microsatellites

28 Famiglia Informativa * *

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30 ABI Prism TM Linkage Mapping set Comprende 400 marcatori con una spaziatura media di circa 10 cm. Eterozigosità media = 0.81 Sono raggruppati in 28 pannelli, ognuno dei quali contiene da 9 a 16 marcatori. Tutti i marcatori di un pannello hanno le stesse condizioni di amplificazione e possono essere caricati sul gel in una unica lane

31 Polymorphism A polymorphism is defined by the presence in a population of two (or more) forms (alleles or variants) of a gene (or of a given DNA sequence) In order to fit into the definition of polymorphism the rarer allele must have a frequency in the population of at least 1% Polymorphisms may be silent, i.e. have no detectable effect on phenotypes Polymorphisms may be due to single base substitutions, insertions and deletions, and variation in numbers of tandem repeats Thousands of polymorphic sites have been identified for the Human Genome Project

32 SNP Maps (Single Nucleotide Polymorphism)

33 What is a SNP? Example of a given sequence of bases in a fragment of DNA:...CCATTGACTT......CCTTTGACTT... TTGACTT... Some people have a different base at a given location This is a Single Nucleotide Polymorphism or SNP

34 What is a SNP Map? Human DNA 3 billion nucleotide base pairs 99.9 are % the same for everyone 3 million SNPs in a population A SNP MAP Location of SNPs (where there are single base differences between individuals) Human DNA

35 The SNP Consortium (TSC) Membership

36 Mission The SNP Consortium To advance the field of human medicine and the development of genetic based diagnostics and therapeutics through the creation of a high-density single nucleotide polymorphism (SNP) map of the human genome Goals Identify up to 300,000 SNPs and map at least 150,000 distinct SNPs between 1999 and 2001 Place the SNP map in the public domain to make it freely accessible to biomedical researchers world-wide

37 How will a SNP Map be used? In the discovery of new and better medicines To target medicine to patients who will respond and not suffer serious side effects (The right medicine to the right patient)

38 How will a SNP Map be used? Discovery of New and Better Medicines Locating versions of genes that alter the risk of disease Matched population without disease Population with disease A T T G C A T G C C A G T A G G SNP Profile T A T G A T T G CC G C T A G G Search for susceptibility genes T A T G A T T G CC G C T A G G

39 How will a SNP Map be used? Getting the Right Medicine to the Right Patient Patients who respond without a serious side effect Patients who respond but experienced a serious side effect A T T G C A T G CC A G T A G G SNP Profile T A T G A T T G C C G C T A G G Diagnostic Right Medicine Right Patient