Corso di Genetica -Lezione 8- Cenci

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1 Corso di Genetica -Lezione 8- Cenci

2 Mappatura mediante ricombinazione corpo nero; fenotipo dominante N(ero)/N(ero) Su quale cromosoma? Y; N/N X w/w; Cy/Sco; Sb/Ser Tutti maschi occhio bianco sono normali = cromosoma X N/Cy; Sb/+ oppure +/Cy; N/Sb X Cy/Sco; Sb/Ser se tutti i +/Sco; Sb/Ser sono normali = cromosoma 3 se tutti Cy/Sco; +/Ser sono normali = cromosoma 2

3 N/N X ru cu ca N/ru cu ca X ru cu Pr ca maschi singoli ricombinanti ru N/ ru cu Pr ca oppure cu N/ru cu Pr ca oppure N ca/ru cu Pr ca oppure ru cu N/ru cu Pr ca

4 Mappatura Genetica di Caratteri Mendeliani 1. Per localizzare i geni responsabili di una particolare malattia o di qualsiasi carattere fenotipico, abbiamo ancora bisogno di una mappa genetica 2. é importante scoprire la posizione cromosomica del gene 3. Identificare una serie di casi clinici con fenotipi chiari, che poi vengono genotipizzati in laboratorio per una serie di marcatori genetici 4. Questi genotipi sono poi analizzati per mappare il determinante

5 Il ruolo della ricombinazione nella mappatura genetica In teoria la mappatura in uomo è esattamente la stessa degli altri organismi diploidi. Lo scopo è scoprire quanto frequentemente i due loci sono separati dalla ricombinazione meiotica. I ricombinanti sono identificati genotipizzando i genitori e la proteina per coppie di loci La frazione ricombinante è una misura della distanza genetica tra i due loci

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8 Mappare un locus malattia La mappatura di geni malattia dipende da marcatori genetici Per analisi di associazione abbiamo bisogno di meiosi informative Marcatori utili sono quelli distribuiti su tutto il genoma L analisi di associazione normalmente usa microsatelliti o SNPs come marcatori

9 Quale marcatore genetico scegliere? Deve avere un pattern chiaro di eredità Mendeliana, preferibilmente codominante così il genotipo si può dedurre dal fenotipo Facilmente analizzabile usando materiale facilmente disponibile (saliva vs biopsia cerebrale) Il locus deve essere altamente polimorfico, in modo tale che la persona selezionata ha una buona possibilità di essere eterozigote Qualsiasi carattere che soddisfi questi criteri può essere utilizzato come marcatore genetico

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11 Meiosi informative e non

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13 +3 = Linkage -2= esclusione di linkage

14 Come gli scienziati identificarono il DNA come il materiale genetico. L elegante modello della struttura del DNA di Watson e Crick. Come la struttura del DNA provvede alla conservazione delle informazioni genetiche Come la struttura del DNA dà origine al sistema di replicazione molecolare semiconservativo. Come la struttura del DNA promuove la ricombinazione delle informazioni genetiche.

15 La nucleina 1869 Friedrich Mischer estrasse dai nuclei dei globuli bianchi umani (pus) la nucleina

16 La trasformazione batterica dimostra che i geni sono costituiti di DNA (1928)

17 La trasformazione batterica è causata dal DNA

18 La prova definitiva che i geni sono DNA: il DNA contiene l informazione necessaria per la replicazione dei virus batterici Alfred Hershey Martha Chase

19 Il modello di Watson e Crick: il DNA è una doppia elica

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21 Erwin Chargaff informazioni sulla composizione nucleotidica del DNA che fornirono indicazioni fondamentali per la soluzione di questa questione. Nonostante la grande variabilità tra le specie nella quantità relativa di basi, in ogni organismo il rapporto tra A e T e quello tra G e C è sempre vicino all unità

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26 Il DNA conserva l informazione genetica nella sua sequenza di basi azotate

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28 ppaiamento complementare delle basi termina una replicazione semi-conservativa: uno uardo generale

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30 Matthew Meselson e Franklin Sthal (1958)

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32 La ricombinazione riassortisce l informazione contenuta nel DNA

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38 Testo A a/a A

39 Il modello di ricombinazione di tipo riparativo ha cominciato a essere accreditato perché spiegava molti dei dati ottenuti fino allora in studi genetici e molecolari, e poiché spiegava le cinque proprietà della ricombinazione, dedotte dagli esperimenti d incrocio:

40 1. Gli omologhi si rompono, si scambiano materiale e si ricongiungono. 2. Rottura e riparazione creano prodotti reciproci di ricombinazione. 3. Gli eventi di ricombinazione possono avvenire ovunque lungo la molecola di DNA. 4. La precisione nello scambio, senza guadagno, né perdita di coppie di nucleotidi, previene l introduzione di mutazioni durante il processo. 5. La conversione genica, in cui piccoli segmenti d informazioni si trasferiscono da un cromosoma omologo all altro, può dare origine, nella progenie, ad un rapporto diverso dall atteso 1:1 nella frequenza di due alleli differenti. Il 50% degli eventi di conversione genica è associato al crossing-over tra marcatori fiancheggianti, mentre il rimanente 50% non è associato ad eventi di scambio.

41 La ricombinazione illegittima

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