eredità non tradizionale
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TANDEM 2020
Genetica Umana e Medica
Alberto Turco
3.2.2020
Eredità non tradizionale:
EpigeneticaImprinting genomico
Disomia uniparentale
Aspetto fenotipico (quadro clinico). Primo esempio………
Qyuadro clinico: secondo esempio
Ipotonia muscolare
Macroglossia = lingua grossa
Alimentazione! Respirazione!
(Thompson & Thompson, 2016)
BWS: Beckwith-Wiedemann syndrome
Malattie dell’imprinting genomico. B-WS
EREDITA’ NON TRADIZIONALE (ATIPICA)
ALCUNE ECCEZIONI AL MENDELISMO
- Caratteri complessi (diversi geni coinvolti + ambiente)
- Penetranza incompleta (es ectrodattilia, polidattilia)
- Espressività variabile
- Eredità mitocondriale (materna)
- EPIGENETICA
- Imprinting genomico
- Disomia uniparentale
(Pritchard, Korf, 2013)
GENE EXPRESSION
Espressione genica: a summary………
La “regola” dell’eredità mendeliana:gli alleli M e P sono (funzionalmente) equivalenti
….non sempre…..
Il genoma paterno e materno anche se geneticamente quasi identici, si comportano
in modo diverso. Solo gli oociti in cui vengono combinati un genoma paterno e un
genoma materno danno origine a un embrione normale
NON EQUIVALENZA TRA GENOMA MATERNO E PATERNO
(Trapianto pronucleare e imprinting parentale)
EPIGENETICA
L'epigenetica è una recente branca
della genetica che si occupa dei
cambiamenti (reversibili) che
influenzano il fenotipo (espressione
genica) senza alterare il genotipo
(cioè la sequenza del DNA).
Studia tutte le modificazioni
ereditabili che variano l'espressione
genica pur non alterando la
sequenza del DNA. (Wikipedia)
Metilazione isole CpG (CpG islands)Raggruppamenti di dinucleotidi C e G [p = fosfato] nel promotore
Acetilazione/Deacetilazione Istoni
Rimodellamento della cromatina: importante meccanismo
(epigenetico) di REGOLAZIONE dell’espressione genica
Acetilazione/Deacetilazione Istonica
(Lewis, 2015)
EPIGENETICA
Genome Res 2009
Sorpresa…..!
DNA: le basi nascoste…
La basi azotate del DNA non sono (più) 4 ma (per ora….) 6……..
1. Adenina
2. Guanina
3. Timina
4. Citosina
5. MetilCitosina (5-mC)
6. IdrossiMetilCitosina (5-hmC)
Un nuovo tipo di eredità………….. EPIGENETICA
(Lewis, 2015)
Epigenetica – Malnutrizione e schizofrenia
Imprinting genetico (gametico, genomico)
Espressione differenziale di materiale genetico a
seconda che esso sia stato trasmesso dal padre o dalla
madre. I geni soggetti a imprinting sono presenti in
duplice copia, ma di essi viene espressa una sola copia
Espressione monoallelica di geni biallelici
«Reversibilità» dell’imprinting genomico
(Strachan, 2015)
…..aCGH:
microdeletion found……..
…..Methylation testing: abnormal
Diagnosi citogenetica molecolare in sospetta PWS (FISH)
Sindromi di Prader-Willi e di Angelman
(Thompson & Thompson, 2016)
Sindromi da difetto dell’imprinting: PWS e AS
PWS e AS: funzione dei geni coinvolti
Ricerca di cose difficili su OMIM!
SNURF – OMIM/ snoRNA HBII
….brain-specific mRNA splicing…..
Meccanismi genomici responsabili delle sindromi di PW e di Angelman
(Thompson & Thompson, 2016)
OMIM Search: BWS
Regioni sottoposte a imprinting in 11p15.5
Gene IGF2 e imprinting
BWS SRS = S.Silver-Russel
Ritardo di crescita, asimmetria emisomi,
iposomia, fronte bombata, viso triangolare.
Difetto di IGF2 (ridotta crescita)
Delezione 11p15.5 paterna, mUPD11……
PMA (Procreazione Medicalmente Assistita)
e Imprinting genetico
Malattie da difetto dell’imprinting(Imprinting disorders): tre esempi
PWS (Prader-Willi): ipotonia, obesità, ID
AS (Angelman): ID grave, autismo,
convulsioni, mancanza linguaggio
BWS (Beckwith-Wiedemann): macrosomia,
macroglossia, onfalocele,tumore renale
DISOMIA UNIPARENTALE
Disomia Uniparentale (UPD: UniParental Disomy
ETERO e OMO(ISO)DISOMIA
UPD – Se la non-disgiunzione avviene in I meiosi
si ha una eterodisomia uniparentale (cioè la presenza di
entrambi gli omologhi)……….
….se avviene in II meiosi si ha una isodisomia uniparentale
(omodisomia) (presenza di due cromatidi identici)
Possibili conseguenze di UPD (isodisomia) in assenza di geni “imprinted”:
Comparsa di una malattia autosomica recessiva……
(Lewis, 2015)
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