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JGuardaGliUfo
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 Inserito il - 05 febbraio 2013 : 22:36:16
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Buona sera MoLab! Sono tornata con una delle mie domande "strane". Quale "meccanismo" fisico è alla base della prima legge di Mendel? Mi spiego: se per la seconda e la terza parliamo di segregazione e gameti.. la prima.. da un punto di vista "molecolare" su cosa si basa?
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I could not love except where Death
Was mingling his with Beauty’s breath —
Or Hymen, Time, and Destiny
Were stalking between her and me.
E. A. Poe |
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Geeko
Utente
Città: Milano
1043 Messaggi |
Inserito il - 05 febbraio 2013 : 23:01:23
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Intendi la legge della dominanza?
Più che una legge la vedo come un'osservazione, nel senso che se abbiamo a che fare con un allele dominante sugli altri allora nella F1 di un incrocio tra due linee pure otteniamo sempre e solo il fenotipo dominante.
Qui le ragioni molecolari variano da caso a caso, da gene a gene e da mutazione a mutazione. In generale però una mutazione/allele dominante è di tipo "gain of function", dove cioè la proteina (o l'RNA effettore) presentano un'attività superiore o deregolata della loro funzione andando a mascherare/compensare gli effetti dell'altro allele.
Ad esempio nel caso di una mutazione dominante della piccola GTPasi Ras una sostituzione aminoacidica impedisce a questa proteina di idrolizzare il GTP che lega e questo la mantiene quindi costitutivamente in forma attiva. Ras derivante dall'allele mutato invia così costantemente segnali intracellulari di proliferazione, e questo a prescindere dall'altra copia normale derivante dall'allele WT.
Esistono anche mutazioni sempre dominanti, ma di tipo "loss of function" (o dominanti negative), in cui l'allele mutato funziona in maniera difettiva e questo si ripercuote anche sulla funzione dell'allele WT. Classici sono i casi di proteine che funzionano come omo-multimeri, cioè complessi costituiti da più copie della stessa proteina: in presenza di un ugual numero di proteine WT e proteine mutate e difettive i complessi che si formano e che comprendono una copia della proteina mutata saranno non-funzionanti anche se comprendono proteine WT.
Di solito invece gli alleli recessivi sono caratterizzati da mutazioni "loss of function" in cui il prodotto genico non funziona per niente, è assente (mutazioni "null") o funziona poco. In presenza dell'allele WT la funzione viene totalmente (dominanza completa) o parzialmente compensata (dominanza incompleta o aploinsufficienza).
Quindi gli eterozigoti che ottieni dall'incrocio di Mendel di due linee pure, l'una per l'allele dominante, l'altra per l'allele recessivo, manifestano il fenotipo dell'allele dominante perché questo compensa a pieno la mancanza di funzione della controparte recessiva.
Non so se sia chiaro.. |
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JGuardaGliUfo
Utente
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Inserito il - 06 febbraio 2013 : 08:58:27
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Ho appuntato quello che hai scritto 
Ad esser chiaro è chiaro! Non avevo mai fatto un collegamento esplicito tra Mendel e mutazioni gain/loss of function. Interessantissimo! Quello che in effetti mi chiedevo (magari è una "costrizione" la mia domanda) è se segregazione degli omologhi o dei cromatidi nella meiosi c'entrino qualcosa: essendo questi i meccanismi che sottostanno alle altre due, non so, pensavo avessero qualcosa a che fare con la "legge della dominanza". Non so se sono stata chiara  |
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Geeko
Utente
Città: Milano
1043 Messaggi |
Inserito il - 06 febbraio 2013 : 09:03:20
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| Cioè se ci sia una dipendenza/relazione tra la segregazione indipendente degli omologhi alla meiosi con i rapporti di dominanza/recessività? |
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JGuardaGliUfo
Utente
Città: Roma
641 Messaggi |
Inserito il - 06 febbraio 2013 : 09:08:00
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Esattamente!
Inoltre, sapresti farmi un altro esempio di mutazione loss/gain of function? |
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Geeko
Utente
Città: Milano
1043 Messaggi |
Inserito il - 06 febbraio 2013 : 09:45:55
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Ti riporto qui la citazione da wiki che esamina la seconda legge:
Citazione:
La legge è strutturata in quattro parti:
- La variazione dei caratteri ereditari è dovuta alla presenza di versioni alternative di un gene. Questo è il concetto di alleli.
- Per ogni caratteristica un organismo eredita due alleli, uno da ogni genitore, attraverso i gameti. Questi alleli possono essere uguali (si parla allora di omozigoti), o differenti (eterozigoti).
- Se i due alleli differiscono, allora uno, quello che esprime il carattere dominante, è espresso pienamente nell'aspetto dell'organismo (detto fenotipo), mentre l'altro, l'allele che codifica il carattere recessivo, non ha effetti rilevabili sull'aspetto dell'organismo (legge della dominanza). In altre parole, il fenotipo dell' organismo mostra solo il tratto dominante. Questo porta i tratti recessivi ad essere trasmessi alle generazioni discendenti anche se non espressi. Non tutti i tratti hanno una relazione dominante-recessivo. Esistono anche fenomeni di codominanza.
- I due alleli di ogni caratteristica si separano durante la riproduzione dei gameti. Questo significa che ogni gamete contiene un solo allele per ciascun gene. Questo permette ai gameti paterni e materni di combinarsi dando luogo a variazioni.
In fondo la legge della dominanza serve come preconcetto per capire le leggi successive...alla fin fine la dominanza degli alleli è servita per comprendere i principi che regolano l'ereditarietà dei caratteri semplicemente perché ha reso "visibile" tramite il fenotipo questi processi altrimenti non visibili.
Dal punto di vista molecolare la dominanza/recessività e la segregazione cromosomica sono due processi distinti. Potremmo dire però che il fenotipo che ottieni dipende dalla relazione di dominanza/recessività che caratterizza gli alleli ereditati secondo i principi della segregazione.
Mutazione loss of function?
Una mutazione frameshift che porta alla formazione di una proteina tronca non più capace di svolgere la sua funzione, o una mutazione che cade per esempio nel sito catalitico di un enzima preposto alla biosintesi di un pigmento, una mutazione che cade all'interno del promotore/enhancer di un gene e ne riduce/annulla l'espressione..etc
Un altro esempio di mutazione gain of function può essere una mutazione che permette ad esempio una dimerizzazione spontanea di recettori superficiali (come i RTK - Receptor Tyrosine Kinase) anche in assenza della molecola segnale con conseguente segnalazione costitutiva. Anche una mutazione frameshift può portare ad una mutazione gain of function se ad esempio la proteina formata ha perso la sua regione C-terminale che funzionava come dominio regolatorio. Perso quello la proteina (es. enzima) sarà sempre attiva e non risponde più agli stimoli regolatori a cui era soggetta nella forma WT.
Ma le possibilità sono davvero sconfinate. |
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JGuardaGliUfo
Utente
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Inserito il - 06 febbraio 2013 : 13:06:37
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| Tutto chiaro ed estremamente interessante! Mi confermi che mutazioni loss/gain of function sono (probabilmente?) alla base di alcune trasformazioni neoplastiche? |
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Geeko
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Inserito il - 06 febbraio 2013 : 13:42:43
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Su questo non ci sono dubbi, la base stessa della trasformazione neoplastica sono le mutazioni gof dei protoncogeni e le mutazioni lof degli oncosoppressori. A queste poi si sommano spesso anche modificazioni di tipo epi-genetico.
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JGuardaGliUfo
Utente
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Inserito il - 06 febbraio 2013 : 14:33:36
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| Ti ringrazio Geeko |
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JGuardaGliUfo
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Inserito il - 06 febbraio 2013 : 15:56:16
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Citazione:
Messaggio inserito da Geeko
Esistono anche mutazioni sempre dominanti, ma di tipo "loss of function" (o dominanti negative), in cui l'allele mutato funziona in maniera difettiva e questo si ripercuote anche sulla funzione dell'allele WT.
Un chiarimento: le mutazioni loss of function producono un fenotipo dominante? E ancora, le lof sono sempre dominanti negative oppure questo è un effetto che si osserva a seconda dei casi? |
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Geeko
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Inserito il - 06 febbraio 2013 : 16:06:09
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Citazione:
Messaggio inserito da JGuardaGliUfo
Un chiarimento: le mutazioni loss of function producono un fenotipo dominante? E ancora, le lof sono sempre dominanti negative oppure questo è un effetto che si osserva a seconda dei casi?
Le mutazioni lof "di solito" hanno fenotipo recessivo, proprio perché una perdita di funzione è facilmente compensabile dall'allele WT che funziona a dovere. Eccezion fatta per le dominanti negative e per i casi di aploinsufficienza.
Detto questo quindi le lof saranno recessive o dominanti a seconda dei casi. Purtroppo è difficile fare delle generalizzazioni perché le eccezioni con cui ti imbatteresti sarebbero così tante da non essere più tanto eccezioni! XD |
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JGuardaGliUfo
Utente
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Inserito il - 06 febbraio 2013 : 18:56:37
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Ho scritto dominante pensando all'effetto dominante negativo, scusami!
Citazione:
Detto questo quindi le lof saranno recessive o dominanti a seconda dei casi.
CHIARO! Grazie! |
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Geeko
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Inserito il - 06 febbraio 2013 : 19:04:29
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| Se hai altre domande a cui so rispondere...you'r welcome XD |
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I legge di Mendel: "meccanismo"
