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Patrizio
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 Inserito il - 22 novembre 2005 : 20:40:37
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IMPRINTING GENOMICO
Principio dell equivalenza dei gameti:l espressione di un gene non dipende dal sesso del genitore che lo trasmette
Esclusione allelica:in alcuni tipi cellulari viene espresso uno solo dei due alleli,anche se entrambi sono in grado di esprimersi e in questo caso si parla di emizigosi funzionale e si ottiene solo la meta' della quantita' massima di prodotto,cio' succede anche se entrambi gli alleli parentali sono perfettamente in grado di essere espressi e possono anche essere identici.Un tipo di esclusione allelica e' indipendente dall origine parentale e la decisione su quale dei 2 alleli venga represso inizialmente e' presa a caso e questo schema di esclusione allelica viene trasmesso,in modo stabile alle cellule figlie(questo nel caso dei mammiferi si verifica nei geni per i recettori dell olfatto che si trovano in ampi raggruppamenti a schiera ed e' attiva solo un unica schiera di geni per i recettori olfattici)
In altri casi,la scelta di quale delle due copie ereditate venga espressa non e' casuale,cio' significa che per alcuni geni l allele la cui espressione viene repressa e' sempre l allele ereditato dal padre,in altri casi e' sempre quelo ereditato dalla madre,quando l esclusione allelica e' applicata selettivamente all allele potenzialmente funzionale di un genitore si parla di IMPRINTING GENOMICO cioe' l espressione differenziata di un gene legata all origine parentale.
In realta' ,sono note alcune eccezione al princio di equivalenza che tuttavia non sono fenomeni di imprinting genomico(l ereditā mitocondriale per esempio non segue il principio dell equivalenza dei gameti,ma in questo caso non si parla di imprinting qui abbiamo che i gameti effettivamente non sono equivalenti dal punto di vista del contenuto genomico visto che i mitocodri si trovano solo nella linea femminile)l ereditā legata al sesso non segue il principio di equivalenza dei gameti,ma di nuovo i gameti sono effettivamente non equivalenti perche' i cromosomi sessuali non sono del tutto omologhi;nei maschi che possiedono un cromosoma X e uno Y, la gran parte dei geni e' monoallelica non si trovano tanti geni omologhi,in questo caso l espressione di un fenotipo dovuto a un locus localizzato sui cromosomi sessuali dipende dal sesso della progenie,mentre nel caso dell imprinting genomico l espressione differenziata di un gene perfettamente funzionale,legata all origine parentale,e' indipendente dal sesso della progenie,e' un processo che lascia un impronte di diverso tipo nei geni del genitore di sesso maschile e in quelli trasmessi dal genitore di sesso femminile,quindi nei mammiferi determina una situazione di non equivalenza nell espressione degli alleli in certi loci,che dipende dal genitore da cui derivano,si ha quindi una espressione monoallelica e lo stesso schema di espressione monoallelica,puo' essere trasmesso fedelmente alle cellule figlie dopo la divisione cellulare(l inattivazione puo' essere dovuta alla metilazione di una sequenza a monte della sequenza codificante).
Certi caratteri umani autosomici dominanti vengono veicolati da entrambi i genitori,ma si manifestano solo quando sono trasmessi dal genitore di un particolare sesso,si ha imprinting materno quando il carattere viene espresso quando ereditato dal padre(l allele materno e' silente),si ha imprinting paterno quando il carattere viene espresso se ereditato dalla madre(l allele paterno e' silente).
Ci sono delle mutazioni che provocano fenotipi diversi a seconda del genitore d origine:
Ne e' un esempio l effetto dell origine parentale di una delezione nella banda cromosomica 15q12, gli individui eterozigoti per questa delezione sono affetti da una malattia diversa con fenotipo diverso a seconda del genitore da cui la delezione e' stata ereditata,se la delezione e' stata ereditata dal padre ne consegue la sindrome di Prader-Willi(ritardo mentale,obesitā,ipogenitalismo maschile etc...),se la delezione eė stata ereditata dalla madre ne consegue la sindrome di Angelman(alterazioni del linguaggio,ritardo di crescita,etc..),praticamente in questa regione abbiamo diversi geni che possono essere imprintati da uno dei 2 genitori se uno e' imprintato dalla madre per forza quello del padre dovra' esprimersi se' e' mutato non si esprime,in piu' quello della madre e' imprintato ed ecco la patologia di Angelman,viceversa nella Prader-Willi.L imprinting verra' cambiato nella linea germinale,e se l individuo e' femmina,verra' tolto l imprinting paterno nei cromosomi che lo hanno ereditato(quelli del padre)e mettera' il suo imprinting,viceversa nei maschi.
Questo e'un altro aspetto interessante:
TRASFERIMENTO DI PRONUCLEI NEI TOPI:
E' stata messa a punto una tecnica di trapianto pronucleare che permette di scambiare finicamente l informazione genetica di un embrione di topo con quello di un altro embrione.
Questa tecnica e' resa possibile dal fatto che,dopo la fecondazione dell uovo da parte dello spermatozoo,ma prima che le cellule comincino a dividersi,il nucleo della cellula uovo(pronucleo femminile) e quello dello spermatozoo(pronucleo maschile),rimangono separati per breve tempo nel citoplasma dello zigote,ciascuno dei 2 pronuclei e' visibile al microscopio e ha unadimensione e una posizione caratteristica(potrebbe essere gia' una prima indicazione che i 2 abbiano ruoli distinti),
per mezzo di una sottilissima pipetta di vetro,si puo' asportare selettivamente dallo zigote uno dei 2 pronuclei,sostituendo il nucleo rimosso con uno proveniente da un altro zigote,si e' trovato che sostituendo un nucleo derivato da uno spermatozoo con uno avente la stessa provenienza,o facendo la stessa operazione con un nucleo ottenuto da una cellula uovo,gli embrioni risultanti si sviluppavano in modo completo e sono indistinguibili dai topi nomali dello stesso ceppo.Mediante trasferimento di nuclei,e' stato possibile dare origine ad embrioni con entrambe le serie le serie di cromosomi di un unico genitore:
Ginogenoti:embrioni con 2 serie complete di cromosomi materni
Androgenoti:embrioni con 2 serie complete di cromosomi paterni
Se lo sviluppo di un embrione di topo dipende esclusivamente dal corredo genico che l animale possiede,non dovrebbe in teoria importare che un topo riceva tutti i geni da un solo genitore:ginogenoti e androgenoti e topi normali dovrebbero svilupparsi nello stesso modo,ma lo sviluppo sia degli individui con 2 serie di geni di origine materna,sia di quelli di origine paterna non giunge a termine(generalmente si arresta dopo che la divisione ha prodotto qualche decina di cellule)si hanno embrioni abortivi;Quando pero' riesce a proseguire,come capita di tanto in tanto,i ginogenoti e gli androgenoti mostrano diverse e interessanti anomalie :
Ginogenoti:embrioni praticamente normali ma placenta e sacco vitellino sono assai scarsamente sviluppati
Androgenoti: il sacco vitellino e la placenta si sviluppano normalmente mentre l embrione 'e gracile e poco sviluppato,entrambe le situazioni sono letali.Questi esperimeti hanno suggerito che sia i cromosomi derivati dalla madre sia quelli derivati dal padre sono necessari per lo sviluppo embrionale normale(entrambi forniscono un indispensabile contributo all embrione e alla placenta).
Dati i risulati ottenuti,si evince che tra i geni di origine paterna,alcuni ,importanti per lo sviluppo embrionale,sembrano inattivi,mentre tra quelli di origine materna appaiono inattivi quelli aventi un importanza critica per la formazione del sacco vitellino e della placenta.
Nell uomo alcune patologie possono essere considerate omologhe ai risulati degli esperimeti di trasferimento pronucleare nei topi :Mola idatiforme,Teratoma...e poi ci possono essere anche degli aborti triploidi sempre in assenza del sesso opposto.
Si possono anche solo 2 cromosomi imprintati da un solo genitore,a seguito della fecondazione ,in questo caso si parla di disonomia uniparentale.
Questi sono i miei appunti di genetica umana, spero che possano essere di aiuto,
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Qualche cenno sull'imprinting
Inserito il - 26 dicembre 2009 : 12:25:33
