Università di Bari. Citogenetica B. Capitolo (fino a pag 477) 1. Prof. Mario Ventura

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1 Citogenetica B Capitolo (fino a pag 477) 1

2 APPAIAMENTO REGOLARE

3 Formazione delle duplicazioni e delezioni (ORIENTAMENTO DIRETTO delle sequenze ripetute) I blocchi giallo e nero sono rappresentati da frammenti di sequenza omologhe (sequenze che condividono una composizione in basi molto simile) e non alleliche (non occupano lo stesso locus) che possono avere orientamento diretto o invertito. Sono sequenze altamente simili quasi identiche che possono riconoscersi ed appaiare in modo scorretto in meiosi. Tale appaiamento può causare eventi di crossing over ineguale e portare duplicazioni e delezioni di framemnti cromosomici.

4 Formazione delle delezioni e cromosomi ad anello (ORIENTAMENTO DIRETTO delle sequenze ripetute) Gli appaiamenti scorretti e crossingover sbagliati si possono verificare anche all interno dello stesso cromatidio e quando questo accade di ottengono prodotti deleti e cromosomi ad anello. I frammenti che vengono recuperati sono in stretta relazione con quali di questi hanno il centromero. 4

5 INVERSIONI

6 Meccanismo di formazione delle inversioni (ORIENTAMENTO INVERTITO delle sequenze ripetute) non c è perdita di materiale genetico

7 Radiazione Ionizzante Università di Bari ROTTURA Genesi di inversioni C B A D C B A D C B D A A-D B-C ORDINE INIZIALE C B A D ANELLO DELETO Cromatina despiralizzata in nucleo interfasico A seguito di riunione C B A D ORDINE INVERITO 7

8 Inversioni: ATTENZIONE!!!!

9 Effetti fenotipici delle inversioni 1. Possono provocare la perdita di funzione di un gene se il punto di rottura all interno del gene oppure possono alterare la regolazione dei geni allontanandoli da o avvicinandoli a sequenze regolative 2. Le inversioni in omozigosi modificano le relazioni di linkage dei geni coinvolti nell inversione 3. Nella meiosi singoli eventi di crossingover all interno del segmento invertito generano prodotti ricombinanti con una frequenza bassa

10 Università di Bari

11 Conseguenze di una inversione paracentrica Crossing over Profase I IMPORTANTE I PROBLEMI PER I PORTATORI DI INVERSIONE SI HANNO SOLO NEL CASO IN CUI SI REALIZZA UN CROSSING OVER NEL LOOP DI INVERSIONE Rottura casuale del Ponte dicentrico Anafase I Perdita dell acentrico Anafase II Prodotti deleti Prodotti completi 11

12 Università di Bari

13 Conseguenze di una inversione pericentrica Crossing over IMPORTANTE I PROBLEMI PER I PORTATORI DI INVERSIONE SI HANNO SOLO NEL CASO IN CUI SI REALIZZA UN CROSSING OVER NEL LOOP DI INVERSIONE Normale: tutti i geni presenti Delezioni/duplicazioni: EFGH deleti/a duplicato Invertito: tutti i geni presenti Profase I Delezioni/duplicazioni: A deleto/efgh duplicati

14 Traslocazioni SI DISTINGUONO IN: - INTRACROMOSOMICHE E INTERCROMOSOMICHE - RECIPROCHE E NON RECIPROCHE - BILANCIATE E NON BILANCIATE Traslocazione intracromosomica Traslocazione Interc. reciproca Traslocazione Intercr. non reciproca Traslocazione Interc. reciproca non bilanciata

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16 Effetti fenotipici delle traslocazioni 1. Possono provocare la perdita di funzione di un gene se il punto di rottura è all interno del gene oppure possono alterare la regolazione dei geni allontanandoli da o avvicinandoli a sequenze regolative o ancora possono creare nuovi prodotti genici per fusione 2. Le traslocazioni in omozigosi modificano le relazioni di linkage dei geni traslocati 3. Le traslocazioni reciproche in eterozigosi causano semisterilità poiché il 50% dei gameti prodotti dalla meiosi dà origine a zigoti non vitali

17 Conseguenze di una traslocazione reciproca n1 n1 n2 n2 STRUTTURA A CROCE n1 t1 traslocazione n1 t1 t2 n2 t2 n2 Come segregano?

18 Struttura meiotica di traslocazione in eterozigosi

19 Segregazione della struttura a croce Alternata Adiacente 1 Adiacente 2 n1 t1 n1 t1 n1 t1 t2 n2 t2 n2 t2 n2 n1 t1 n2 t1 n1 t2 n1 t1 n2 t2 t2 n2 Gameti vitali Gameti spesso non vitali Duplicazioni e delezioni Gameti non vitali Duplicazioni e delezioni RARA

20 Segregazione della struttura a croce

21 Formazione delle traslocazioni robertsoniane Meccanismo fusione centrica Meccanismo fusione rdna In entrambi i casi l elevata similarita del DNA centromerico o del DNA ribosomale porta all appaiamento scorretto tra cromosomi acrocentrici risultando in un grande metacentrico. Nel caso di fusione mediata dall rdna il cromosoma dincentrico funzionera come monocentrico a seguito della ridotta distanza tra i due centromeri.

22 Struttura a T

23 Traslocazione robertsoniana 13/21 bilanciata

24 Esercizi Esercizio 1 Un individuo è eterozigote per la seguente inversione: A_centromero_B_C_D_E_F_G_H_I (cromosoma normale), A_centromero_B_G_F_E_D_C_H_I (cromosoma invertito). Disegnare l appaiamento dei cromosomi alla meiosi e i quattro cromosomi prodotti se avviene un crossing-over nell intervallo tra le posizioni G ed F. Esercizio 2

25 Esercizi Esercizio 3 Esercizio 4

26 Esercizi Esercizio 5 si considerino i due casi: 1. geni localizzati entrambi a monte del breakpoint della traslocazione 2. gene localizzati entrambi a valle del breakpoint della traslocazione

27 Esercizi Esercizio 6 La figlia di un uomo affetto da daltonismo ed emofilia, è fenotipicamente normale. Essa sposa un uomo normale ed ha un figlio affetto da sindrome di Klinefelter ed emofilia, ma non daltonico. Indicando i cromosomi sessuali e gli alleli dei geni interessati rappresentare: a. il genotipo della donna b. l assetto genotipico del figlio c. la meiosi che ha dato origine al gamete aneuploide.

28 Esercizi Esercizio 7 La figlia di un uomo affetto da daltonismo ed emofilia, è fenotipicamente normale. Essa sposa un uomo normale ed ha una figlia affetta da sindrome di Turner con daltonismo ed emofilia. Indicando i cromosomi sessuali e gli alleli dei geni interessati rappresentare: a. il genotipo della donna b. l assetto genotipico della figlia c. la meiosi che ha dato origine al gamete aneuploide.