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Principali difficoltà nello studio dei caratteri genetici nelluomo Non si possono programmare gli incroci Il tempo di generazione dello sperimentatore.

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Presentazione sul tema: "Principali difficoltà nello studio dei caratteri genetici nelluomo Non si possono programmare gli incroci Il tempo di generazione dello sperimentatore."— Transcript della presentazione:

1 Principali difficoltà nello studio dei caratteri genetici nelluomo Non si possono programmare gli incroci Il tempo di generazione dello sperimentatore è uguale al tempo di generazione della specie oggetto di studio Le fratrie sono di piccole dimensioni Vantaggi Per luomo le conoscenze mediche (anatomia, fisiologia, patologia ecc.) sono molto più avanzate rispetto a quelle sugli altri organismi Anche fenotipi molto rari è difficile che sfuggano allosservazione

2 Lo studio dei caratteri mendeliani nelluomo nelluomo viene effettuato attraverso lo studio dei pedigree Non sempre è facile dimostrare lereditarietà genetica di un carattere membri della stessa famiglia oltre a condividere una certa quota del loro patrimonio genetico condividono anche lambiente (alimentazione, stile di vita, interessi, ecc.) e non sempre è possibile avere informazioni dettagliate e complete sui rapporti di parentela e sul fenotipo dei vari membri di una famiglia

3 Possono essere utilizzati: per accertare le modalità di trasmissione di un carattere ereditario nella consulenza genetica (es. per calcolare il rischio di generare figli affetti o il rischio di sviluppare una determinata malattia genetica) sono fondamentali per la mappatura genetica Albero genealogico o pedigree figura che rappresenta in modo schematico individui con almeno un ascendente in comune, i loro discendenti, i loro coniugi e le relazioni di parentela che intercorrono tra di essi

4 Se si utilizzano i pedigree per stabilire le modalità di trasmissione di un carattere genetico è importante considerare la frequenza con cui si presenta nella popolazione il carattere in esame se un CARATTERE è RARO possiamo assumere che sia entrato nel pedigree una sola volta viceversa per CARATTERI COMUNItale assunzione non può essere fatta

5 Il probando è lindividuo attraverso cui si è arrivati allo studio di quel pedigree, viene indicato con una freccia SIMBOLI USATI PER LA COSTRUZIONE DEI PEDIGREE

6 Ogni individuo è identificato in modo non ambiguo da una coppia di numeri (un numero romano ed uno arabo)

7 PRINCIPALI MODALITA DI TRASMISSIONE DI UN CARATTERE MENDELIANO autosomica dominante autosomica recessiva X-linked dominante X-linked recessiva Y-linked mitocondriale

8 EREDITA AUTOSOMICA DOMINANTE

9 EREDITA AUTOSOMICA RECESSIVA

10 EREDITA X-LINKED RECESSIVA

11 EREDITA X-LINKED DOMINANTE Tra gli affetti il rapporto maschi:femmine è 1:2

12 EREDITA Y-LINKED trasmissione maschio-maschio non si conoscono (e probabilmente non esistono) patologie legate a geni del cromosoma Y ( escluse quelle legate alla fertilità )

13 FATTORI CHE COMPLICANO LANALISI DI PEDIGREE penetranza incompleta – La penetranza è la percentuale di individui che hanno il genotipo-malattia e che sono affetti. Affermare che una malattia genetica è a penetranza incompleta equivale a dire che esiste una certa quota di individui che non manifestano la malattia pur avendo il genotipo-malattia. Esempio 1. malattia AD con una penetranza dell80% 100 soggetti Aa, 80 sono malati e 20 sono sani Esempio 2. malattia AR con una penetranza del 70% 100 soggetti aa, 70 sono malati e 30 sono sani

14 La penetranza incompleta è una caratteristica maggiormente frequente nelle malattie AD Il motivo per cui individui con il genotipo-malattia non sono malati può essere: influenza dellambiente azione di altri geni (gene principale + geni modificatori)

15 ESEMPIO DI MANCATA PENETRANZA madre e figlia di II-2 presentano la stessa patologia possiamo escludere che si tratti di mutazione fresca

16 ETEROGENEITÀ GENETICA (eterogeneità di locus) malattie clinicamente uguali possono essere dovute a mutazioni in geni diversi Esempi classici sono la sordità non sindromica e lalbinismo Altri esempi: sindrome di Ehlers-Danlos (lassità di pelle e legamenti) se ne conoscono varie forme clinicamente indistinguibili ma geneticamente distinte (eredità AD, AR e X-linked recessiva); molte altre collagenopatie; alfa e beta talassemie Quando si cerca di stabilire la modalità di trasmissione di una particolare malattia o si vuole mappare il gene-malattia bisogna tenere presente questa possibilità e considerare che in pedigree diversi la patologia può essere causata da mutazioni in geni diversi

17 ESEMPIO DI COMPLEMENTAZIONE NELLUOMO (Sordità autosomica recessiva)

18 ETEROGENEITÀ CLINICA (eterogeneità allelica) mutazioni diverse dello stesso gene causano malattie diverse talvolta la differenza è quantitativa (es. Fibrosi cistica con e senza insufficienza pancreatica; distrofia di Duchenne e di Becker); altre volte è qualitativa (alleli diversi dello stesso gene causano patologie molto diverse (es. insensibilità agli androgeni e atrofia muscolo- spino-bulbare)

19 ESPRESSIVITA VARIABILE individui portatori dello stesso allele malattia presentano caratteristiche cliniche e gravità diverse

20 INSORGENZA TARDIVA penetranza dipendente dalletà

21 I II III II-1, II-3 e II-4 non hanno ricevuto lallele malattia o non hanno ancora manifestato la malattia?

22 malattia X-linked dominante letale nei maschi in alcuni casi si osserva poliabortività il rapporto sessi è alterato ma, a causa delle piccole dimensioni delle famiglie umane, generalmente è difficile dimostrarlo

23 malattia X-linked recessiva: mutazione fresca o segregazione di un allele malattia ?

24 Mosaicismo Presenza in un individuo di due linee cellulari geneticamente diverse ma derivanti da un unico zigote Mosaicismo somatico Mosaicismo germinale Mosaicismo somatico e germinale

25 Mosaicismo funzionale nelle femmine dovuto ad inattivazione del cromosoma X Le malattie X-linked dominanti in genere mostrano, nelle femmine, una notevole variabilità di espressione dovuta alla diversa percentuale di cellule che hanno inattivato il cromosoma X con lallele mutante Linattivazione del cromosoma X può anche essere responsabile dellinsorgenza di malattie X-linked recessive in femmine portatrici.

26 pedigree di un carattere autosomico recessivo comune

27 carattere X-linked comune: apparente trasmissione maschio-maschio esempio: daltonismo, freq. del carattere nei maschi 0.08 (q), freq. di femmine portatrici (2pq), quindi la probabilità di un matrimonio maschio daltonico x femmina portatrice = 0.08 x = 0.012

28 EREDITA MITOCONDRIALE

29 IMPRINTING MATERNO

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