Genetica dei caratteri complessi

Presentazione sul tema: "Genetica dei caratteri complessi"— Transcript della presentazione:

1 Genetica dei caratteri complessi
Lezione 16 By NA

2 Definizione Sono quei fenotipi non solo patologici la cui segregazione non segue una trasmissione mendeliana semplice: altezza, peso, pressione arteriosa, disturbi del comportamento Diversamente dai fenotipi sindromici in cui analizzando piu’ dettagliatamente gli aspetti biochimici,fisiologici………… si arriva ad identificare il”master gene” in questi fenotipi non e’ possibile risalire ad un gene che innesca il fenotipo. Vengono definiti anche caratteri multifattoriali: originati da azione congiunta fara piu’ geni e ambiente e/o poligenici per la presenza di piu’ loci coinvolti. Tuttavia si nota una concentrazione del fenotipo nelle famiglie: anche nel linguaggio comune si allude ad una “familiarita’” By NA

3 Torniamo un po’ indietro: Epistasi
Interazione tra geni non allelici tale che gli alleli di un gene mascherano l’espressione degli alleli dell’altro Si identifica dalla presenza di rapporti Mendeliani modificati negli incroci diibridi By NA

4 Torniamo un po’ indietro:complementazione
Geni che interagiscono nello stesso pathway metabolico possono produrre un rapporto modificato di 9:7 Almeno un allele dominante di ogni locus deve essere presente per avere il colore 3 Genotipi originano lo stesso fenotipo By NA

5 Torniamo un po’ indietro:epistasi recessiva
Geni che interagiscono nello stesso pathway metabolico possono produrre un rapporto modificato di 9:3:4 w+_ m+_ 9 w+_ mm_ 3 ww m+_ 3 ww mm 1 9 : 3 : 4 By NA

6 Torniamo un po’ indietro: epistasi recessiva
b c Nei cani Labrador, il gene B produce pigmento scuro, B nero e b marrone. Il gene E controlla la distribuzione del pigmento nel mantello. Un cane eebb o eeBB (c) avrà colore del mantello biondo e naso e labbra marroni in quanto non può distribuire il pigmento nei peli del mantello.Un Labrador color cioccolata sarà E-bb (b), un Labrador nero sarà E-B- (a) può produrre pigmento nero e distribuirlo nei peli del mantello. La progenie di un incrocio diibrido produrrebbe un rapporto 9:3:4 By NA

7 il colore del mantello nel Labrador retriever
Figura 3.13 Epistasi recessiva: il colore del mantello nel Labrador retriever e un gruppo sangugno raro nella specie umana. (a) I Labrador retriever biondi sono omozigoti per l’allele recessivo e che maschera gli effetti degli alleli B o b di un secondo gene per il colore del mantello. Nei cani E–, un genotipo B– produce il nero e bb produce il marrone. * 3 classi fenotipiche quelle senza E dominante si sommano By NA

8 Fenotipo Bombay Attraverso l’epistasi recessiva si è potuto interpretare un problema di trasmissione degli alleli ABO In alcuni casi da due genitori gruppo 0 00 X 00 Figlio di gruppo A oB ? By NA

9 Il coniglio himalayano
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10 Interazioni fra due geni
Interazione A-B- 9 A-bb 3 aaB- 3 aabb 1 Rapporto fenotipici Nessuna 9:3:3:1 complementazione 9:7 Soppressione dominante di B da A 13:3 Epistasi recessiva di aa su B e b 9:3:4 Epistasi dominante di A su B 12:3:1 Geni duplicati 15:1 By NA

11 Correlazione genotipo-fenotipo
*Penetranza **Espressività cooperazione tra diversi geni e interazione con l’ambiente sia genetico che esterno porta all’espressione di un determinato fenotipo Caratteri discontinui: si presentano classi fenotipiche distinte By NA

12 Definizione Sono quei fenotipi non solo patologici la cui segregazione non segue una trasmissione mendeliana semplice: altezza, peso, pressione arteriosa, disturbi del comportamento Diversamente dai fenotipi sindromici in cui analizzando piu’ dettagliatamente gli aspetti biochimici,fisiologici………… si arriva ad identificare il”master gene” in questi fenotipi non e’ possibile risalire ad un gene che innesca il fenotipo. Vengono definiti anche caratteri multifattoriali: originati da azione congiunta fara piu’ geni e ambiente e/o poligenici per la presenza di piu’ loci coinvolti. Tuttavia si nota una concentrazione del fenotipo nelle famiglie: anche nel linguaggio comune si allude ad una “familiarita’ ” e quindi la domanda e’:”quanto pesa la componente genetica ed e possibile prevedere la trasmissione?” By NA

13 Caratteri quantitativi
In questo caso abbiamo caratteri continui che si presentano con una distribuzione continua dei fenotipi che vengono raggruppati in intervalli: non si parla piu’ di frequenze genotipiche o di alleli, ma di media e deviazione standard rapportando tutto ad una distribuzione gaussiana By NA

14 Caratteri quantitativi
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15 Caratteri quantitativi
Domande: ma quanto sono ereditari questi caratteri? nel caso di patologie c’e’ o no la famigliarita’? I caratteri quantitativi non sono determinati solo da fattori genetici: la componente ambientale ha un peso importante.La difficolta’ e’ proprio questa: infatti persone imparentate condividono sicuramente piu’ alleli rispetto alla popolazione generale, ma condividono anche l’ambiente. Questo rende difficile per esempio calcolare la componente genetica nei disturbi del comportamento, in cui non c’e’ accordo per definire i parametri da notare che ereditabilita’ non e’ sinonimo di ereditarieta’ ereditabilita’ e’ la componente genetica che in una popolazione determina la variabilta’ dei fenotipi. la varianza totale del fenotipo nella popolazione e’ data dalla somma della varianza genetica e della varianza ambientale. l’ereditabilta’ viene calcolato dal rapporto Vgen/Vfenotipica By NA

16 Modello di Falconer nel caso di patologie c’e’ o no la famigliarita’?
Domande: ma quanto sono ereditari questi caratteri? nel caso di patologie c’e’ o no la famigliarita’? Nell’ambito dei caratteri complessi ci sono caratteri che tendono a ricorrere nelle famiglie in modo non riconducibile alla trasmissione mendeliana: palatoschisi, difetti del tubo neurale, stenosi del piloro, psoriasi…….. Anche per questi caratteri c’e’ la componente ambientale, ma il confronto statistico fra i dati raccolti nelle famiglie e la popolazione generale evidenzia l’importanza della componente genetica. Il modello di Falconer presuppone che la predisposizione (suscettibilità) sia distribuita a campana ma solo un numero limitato di genotipi esprime il fenotipo, cioe’ ognuno di noi ha la suscettibilita’ ad esprimere il carattere, in alcuni e’ piu’ alta o piu’ bassa, e’ poligenica e gaussiana. Introduce il concetto di soglia By NA

17 Modello di Falconer Soggetti in cui i fattori di suscettibilita’ superano un valore critico manifesteranno il fenotipo : la soglia e’ il punto di equilibrio di una bilancia By NA

18 Modello di Falconer:soglia di suscettibilita’
Es labiopalatoschisi difetti del tubo neurale By NA

19 Modello di Falconer:rischio di ricorrenza
Piu’ malati nella famiglia, piu rischio di ricorrenza: se un genitore e un figlio presentano il carattere Se il probando ha una forma grave vuol dire che ha un numero elevato di fattori di suscettibilita’ il rischio sale dal 2-3% al 6% Se il fenotipo ha un’incidenza diversa fra i sessi e il probando e’ del sesso meno colpito il rischio per i familiari e’ piu’ alto By NA

20 Modello di Falconer:rischio di ricorrenza
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21 spettro dei caratteri umani
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