Citogenetica La citogenetica e` lo studio dei fenomeni genetici attraverso l’analisi citologica dei cromosomi al microscopio. Ferguson-Smith Lezione 1

Storia della citogenetica W.Flemminf: immagini di cromosomi (cromatina) 1882 1888 Waldeyer: termine “cromosoma” 1900 Riscoperta di Mendel. Sutton e Bovery: teoria cromosomica dell’ereditatarieta’ 1923 Painter: determinazione del sesso nell’uomo: XY

Storia della citogenetica Studi su sezioni di testicoli (48 cromosomi) 1950

Storia della citogenetica 1952 Soluzione ipotonica (T.C.Hsu) (48 cromosomi)

Storia della citogenetica 1955 Ford e Hamerton: colchicina

Storia della citogenetica 1956 Tjio JH and Levan A. The chromosome number of man. Hereditas, 1956, 42:1-16.

Storia della citogenetica 1959 Sindromi: +21; X0; XXY 1960 Denver Conference: -J. Lejeune: trisomy 21 and Down syndrome -C. Ford: XXY karyotype and Klinefelter syndrome -P. Jacobs: X0 karyotype and Turner syndrome 1960 P.Nowell: PHA per coltura linfociti 1960 Cromosoma Philadelphia

Storia della citogenetica 1966 Conferenza di Denver 1-3 gruppo A 4-5 gruppo B X-6-12 gruppo C 13-15 gruppo D 16-18 gruppo E 19-20 gruppo F Y-21-22 gruppo G

Storia della citogenetica 1971 Quinacrine mustard:Q-banding (Caspersson)

Storia della citogenetica 1972 G-banding con Giemsa

Storia della citogenetica 1992 FISH (Fluorescence In Situ Hybridization) (P.Lichter)

Dimensioni dei cromosomi Homo sapiens Triturus cristatus Drosophila melanogaster 30M

Muntjac dimensioni dei cromosomi Muntiacus reevesi Muntiacus muntjak

Costituenti del cromosoma TELOMERO NOR COSTRIZIONE SECONDARIA CENTROMERO (COSTRIZIONE PRIMARIA)

STABILITA’ DEI CROMOSOMI Telomeri COMPOSTI DA ETEROCROMATINA HANNO UNA SEQUENZA COMUNE (in uomo TTAGGG) ESSENZIALI NELLA STABILITA’ DEI CROMOSOMI

Centromero Fibre del fuso dominio centrale DNA satellite dominio del dominio di appaiamento dominio del cinetocore

C-bande

Lunghezza del cromosoma 2nm 5 avvolgimenti della doppia elica Lunghezza del cromosoma sezione della cromatina 11nm fibra di 30nm con i nucleosomi strettamente impacchettati 30nm 50.000:1 300nm parte di una sezione di cromosoma sezione condensata di un cromosoma metafasico 700nm 1400nm cromosoma metafasico

Organizzazione del cromosoma I spiralizati doppia elica di DNA istoni H2A H2B H3 H4 parzialmente despiralizati DNA core istone H1 despiralizati nucleosoma struttura della cromatina

Organizzazione del cromosoma II proteine DNA-binding sequenza specifiche nucleosoma 30 nm Segmento di cromatina

La cromatina si distingue in: eucromatina facoltativa eterocromatina costitutiva

Eterocromatina FACOLTATIVA COSTITUTIVA DNA satellite Qualsiasi tipo di DNA C-bande positiva Solitamente C-bande negativa Sempre replicazione tardiva Replicazione tardiva Mai trascritta Non trascritta Assenza di crossing over Crossing over “Appiccicosa”e soggetta ad appaiamento ectopico Nessun comportamento particolare Puo’ concorrere al “silenziamento” dei geni Silenzia i geni sul crom X e sugli autosomi Presente in tutti i tipi cellulari Limitata a specifiche linee cellulari

Allestimento di preparati per analisi citogenetica Processamento delle cellule Preparazione vetrini Coltura cellulare Sangue periferico o tessuti

COLTURE CELLULARI di tessuto TIPI DI COLTURE CELLULARI di organo di cellule

COLTURE CELLULARI TIPI DI COLTURE Secondarie o stabilizzate Primarie SI Inibizione da contatto NO Inibizione da contatto SI Senescenza NO Senescenza NO Trasformazioni spontanee SI Trasformazioni spontanee SI Cariotipo normale NO Cariotipo normale

ALLESTIMENTO DELLE COLTURE CAMERA GESTAZIONALE

ALLESTIMENTO DELLE COLTURE CAMERA GESTAZIONALE E SACCO VITELLINO

ALLESTIMENTO DELLE COLTURE PRELIEVO DI UN PICCOLO FRAMMENTO DI MEMBRANA

ALLESTIMENTO DELLE COLTURE MEMBRANA PARZIALMENTE PRIVA DEI VILLI ELIMINAZIONE DEI VILLI

ALLESTIMENTO DELLE COLTURE FRAMMENTAZIONE DI UN PICCOLO PEZZO DI CAMERA

ALLESTIMENTO DELLE COLTURE PRELIEVO DI PARTE DELLA MEMBRANA FRAMMENTATA POSIZIONAMENTO DEI FRAMMENTI IN UNA CAPSULA PETRI PICCOLA

ALLESTIMENTO DELLE COLTURE DISTRIBUZIONE DEI FRAMMENTI NELLA CAPSULA PETRI PICCOLA FRAMMENTI DISTRIBUITI UNIFORMEMENTE

ALLESTIMENTO DELLE COLTURE ELIMINAZIONE DELLE BOLLE D’ARIA POSIZIONAMENTO DEL VETRINO ROTONDO AGGIUNTA DEL TERRENO

Fiaschetta coltura cellulare

ALONE DI CRESCITA FIBROBLASTI CRESCIUTI INTORNO AD UN FRAMMENTO DI TESSUTO

ALONE DI CRESCITA FIBROBLASTI CRESCIUTI INTORNO AD UN FRAMMENTO DI TESSUTO

FIBROBLASTI

FIBROBLASTI

CELLULE ENDOTELIALI

CELLULE EPITELIALI

LINFOBLASTI