Le Mutazioni Flashcards

Question

Come avvengono i riarrangiamenti cromosomici?

Answer 1

Avvengono in seguito alla rottura e ricucitura del DNA. Può essere casuale e portare a delezione e oerdita di frammenti cromosomici. L'evento responsabile di ciò è la ricombinazione. La ricombinazione non omologa può essere responsabile della duplicazione. Ancora, rotture accidentali dei cromosomi possono portare ad inversioni: il materiale genetico subisce una doppia frattura che viene riparata e invertita. La traslocazione prevede la rottura in diversi cromosomi. Una delle cause di questi riarrangiamenti è il crossing over ineguale. Il crossing ove diseguale, si realizza tra sequenze non alleliche di cromatidi fratelli o non fratelli. Questo porta a delezioni o inserzioni. Alla base del crossing over vi è la presenza delle sequenze ripetute. Il NHAR è causato dall'appaiamenti sfalsato, fra sequenze ripetute di cromatidi fratelli e non fratelli. Anche nello stesso cromosoma sequenze omologhe possono appaiarsi formando una struttura a forcina che porta all'inversione del tratto cromosomico.

Answer 2

È una mutazione in cui manca un pezzo di DNA dovuta a rottura dei cromosomi indotta da agenti come temperatura, sostanze chimiche, elementi trasponibili, errori nella ricombinazione. Le delezioni NON SONO REVERRIBILI. Negli individui diploidi, le mutazioni sugli eterozigoti possono mostrare fenotipi normali. Tuttavia se l'omologo contiene alleli recessivi con effetti dannosi, ci potrebbero essere importanti conseguenze. Se la delezione implica la perdita del centromero, il risultato è un cromosoma acentrico che è perso durante la meiosi. La delezione può essere terminale Intercalare e quindi si perde una porzione interna del cromosoma, formando un cromosoma deleto con centromero e uno che non può dividersi nella meiosi Pseudodominanza Se nella divisione meiotica un cromosoma deleto si appaia con un cromosoma normale che non ha avuto delezione, si forma un loop di delezione visibile sul cromosoma omologo e di una regione non appaiata in corrispondenza del punto nel quale il cromosoma parentale ha perso l'informazione genetica. Si parla di pseudodominanza perchè se nella regione deleta era presente un allele dominante, la rimozione di quel gene farà esprimere l'espressione di quell'allele sull'altro omologo La delezione può essere usata per determinare la localizzazione fisica di un gene su un cromosoma quindi raplresentano un metodo di mappatura fisica. In drosophila per esempio i bandeggi dei cromosomi sono utilizzati per questo. Le delezioni possono essere indotte in laboratorio per mappare geni importanti Si cerca di capire se la delezione di quel gene, disattiva qualche funzione. Un altro motivo di manifestazione di delezione è dovuta al crossing over ineguale in cui due cromatidi non sono perfettamente appaiati fra loro quindi la ricombinazione porta a gameti sbilanciati con delezioni e duplicazioni. Negli umani, le delezioni in omozigosi sono quasi sempre letali. Un altra condizione legata alle delezioni è l'aploinsufficienza. La presenza di un unico allele non permette la formazione di abbastanza prodotto

Answer 3

Ad esempio la sindrome di cri du chat, in cui c'è una delezione del cromosoma 5 Oppure la sindrome di prader Willi, causata dalla delezione eterozigote di un braccio lungo del cromosoma 15. Molti casi di questa patologia non sono diagnosticati. I bambini sono deboli e per l'età di 5-6 anni i bambini diventano mangiatori voraci producendo obesità e problemi di salute. Il retinoblastoma è dovuta ad una delezione lungo il braccio del cromosoma 13 che interessa il gene RB1 che codifica per pRb. È un tumore maligno con diffusione in età pediatrica. Questo implica la disfunzione della proteina Rb che è un oncosoppressore. Se il retinoblastoma non viene curato, la dimensione dell'occhio aumenta.

Answer 4

È una mutazione che consiste nel radfoppio di un cromosoma. Quando la mutazione genera segmenti duplicati adiacenti l'uno all'alteo e viene conservato l'ordine dei geni, si parla di duplicazione in tandem. Quando l'ordine è uguale ma invertito si parla di tandem invertita Nelle globine si trovano pseudogeni Quando i segmenti duplicati sono esposti in tandem all'estremità di un cromosoma, si tratta di una duplicazione in tandem terminale. La duplicazione è l'assunzione di segmenti cromosomici e possono derivare da crossing over ineguali alla meiosi. Le duplicazioni sono più comuni delle delezioni, perchè la progenie è più tollerata Considero un crossing over ineguale in due cromosomi di drosophila che causa la duplicazione della regione genica detta 16a sul cromosoma X responsabile del fenotipo "occhio bar". L'effetto del fenotipo è proporzionale al numero di volte in cui la regione è duplicata. Nell'occhio bar maggiore è il numero di copie, più l'occhio è stretto Le duplicazioni possono essere deleterie se causano fenotipi anormali Possono retromutare e rifirmare il cromosoma iniziale.

Answer 5

ad esempio le molecole di emoglobina contengono due copie di ciascuna subunità, alfa globina e beta globina: i geni dei polipeptidi di alfa globina sono raggruppati su un cromosoma quelli beta su un altro cromosoma. si rietiene che ogni insieme di geni si sia evoluto grazie a delle duplicazioni. e alla successiva divergenza dei geni duplicati. quindi il gene ancestrale delle globine è andato incontro a duplicazione e ha portato quindi alfa e beta globine. si parla di famiglie multigeniche. lo pseudogene ha una sequenza simile a quella del gene ma non è funzionante e si ritiene provenga da eventi in cui una duplicazione ha generato un gene non funzionante. Un altro esempio è la sindroke dell'X fragile, dove normalmente il gene FMR1 ha fra 6 e 53 ripetizioni di CGG, e negli affetti invece è ripetuto circa 230 volte, questo provoca la metilazione delle citosine presenti nel gene ch elo silenziano. questo causa una restrizione in quel punto rendendo fragile il cromosoma X.

Answer 6

è una mutazione che si verifica quando un segmento cromosomico viene escisso e poi reintegrato nel cromosoma dopo una rotazione di 180 gradi rispetto all'originale. Vi sono due tipi di inversione: paracentrica che non comprende il centromero e pericentrica che lo comprende. in un inversione cambia l'ordine dei geni e quindi si cambiano eventuali rapporti di espressione fenotipica. sono dovute a rotture dei cromosomi oppure a eventi di crossing over, come nel caso in cui sul cromosoma in corrispondenza di sequenze ripetute si formi una struttura a forcina che porta all'inversione. le inversioni omozigoti possono essere identificate tramite l'associazione genica: nell'inversione di due geni che prima erano adiacenti, questi ora saranno lontani nel caso in cui ci fosse un unico promotore che ne regola l'espressione, questo dopo un inversione potrebbe essere spostato lontano dai geni che controlla. variano quindi i rapporti di associazione dei geni. nella meiosi singoli eventi di crossing over nel segmento invertito possono generare dei ricombinanti con bassa frequenza. le inversioni possono causare quindi la trascrizione di geni non funzionali. ci sono varie conseguenze nella meiosi se l'inversione avviene in eterozigosi o omozigosi se è in omozigosi la meiosi è normale e procede senza problemi. se avviene in eterozigosi la meiosi è normale se il crossing over non avviene nell'inversione mentre si potranno formare anche gameti sbilanciati se ciò avvenisse nell'inversione. considero una inversione paracentrica eterozigote in meiosi i cromosomi omologhi tentano di appaiarsi in modo da raggiungere l'appaiamento delle basi nel modo più preciso possibile. per fare ciò a causa dell'inversione paracentrica, si formano delle anse di inversione. Le inversioni eterozigoti si possono osservare dalle anse se non avvengono crossing over entro l'ansa di inversione i gameti saranno tutti bilanciati. altrimenti durante la prima anafase meiotica, i due centromeri migrano ai poli opposti della cellula e a causa di un crossing over un cromatidio ricombinante migra nella cellula formando un cromatidio dicentrico ( con due cromosomi) ed esso a causa della tensione si rompe l'altro prodotto è un cromosoma senza centromero acentrico e viene perduto. nella seconda divisione meiotica, ogni cellula riceve ciascun cromosoma, gli altri due sono sbilanciati. nel caso di un inversione pericentrica turri i cromosomi avranno il centromero in questo tipo di inversione tutti i gameti saranno sbilanciati anche in questo caso si forma un ansa per l'appaiamento ma la ricombinazione porta solo allo scambio di regioni cromosomiche in corrispondenza dei cromatidi fratelli. alla fine della seconda divisione meiotica si avrà un prodotto normale, uno con inversione, 2 con ricombinazione nell'ansa, che avranno duplicazione e delezione in base al luogo della ricombinazione. conseguenze delle inversioni un gene può essere spostato dalla regione in cui si trova. se è spostato in una regione eterocromatica, il gene non verrà espresso se è portato in una regione eterocromatica verrà silenziato se viene invertito in una regione la cui espressione è controllata si formeranno grandi quantità di prodotto SEGMENTI INVERTITI potrebbero non appaiarsi non permettendo l'appaiamento in meiosi.

Answer 7

è un cambiamento della posizione nel genoma di segmenti cromosomici. se cambia posizione nello stesso cromosoma, la traslocazione sarebbe intracromosomica non reciproca. Quando un cromosoma è trasferito ad un altro non omologo, è una traslocazione non reciproca ( in un unico verso) se invece avviene uno scambio allora è una traslocazione reciproca intercromosomica. le mutazioni per traslocazione sono vitali sono dipendenti dai punti di rottura dei cromosomi tra se stessi oppure con un altro cromosoma se una regione regolatrice è traslocata, non controllerà l'espressione dei geni. Le traslocazioni che avvengono in omozigosi modificano le relazioni di associazione dei geni, ma avranno una meiosi corretta. se avvengono in eterozigosi, causeranno semisterilità, perchè si ha la perdita dell'informazione genetica durante la separazione degli omologhi, quindi il 50% dei gameti prodotti darà origine a gameti non vitali. Se la traslocazione è reciproca, ci potrà essere una perdita di funzione. Se comprende anche un centromero, potremmo avere situazioni non vitali. nei ceppi eterozigoti per una traslocazione reciproca, le diverse parti dei cromosomi omologhi si appaiano come meglio possono. dato che ci sono cromosomi normali e altri traslocati si forma una struttura a croce, nella profase 1 della meiosi. queste sono fatte da 4 cromosomi associati, ciascuno parzialmente omologo e altri due cromosomi del gruppo. la segregazione in anafase 1 può avvenire in 3 modi: in segregazione alternata, se i centromeri migrano allo stesso polo in modo alternato, questo genera due cromsosomi vitali perchè hanno una serie completa di geni. uno di questi gameti ha i cromosomi normali, l'altro entraambi traslocati. nella segregazione adiacente 1 i centromeri adiacenti non omologhi migraano allo stesso polo entrambi i gameti saranno gravemente sbilanciati e non vitali oppure nella segregazione adiacente 2 coppie di centromeri diversi omologhi, migrano allo stesso polo. entrambi hanno duplucazioni e delezioni e portano a geni non vitali.

Answer 8

corrisponde allo svcambio di regioni fra cromosomi di regioni vicine al centromero essa porta ala fusione dei bracci lunghi tra due cromosomi acrocentrici questo forma un cromosoma con entrambi i bracci lunghi e uno con entrambi bracci corti (non vitale) il primo cormosoma (lunghi) è quello dove avviene la traslocazione. si verifica nel 5% dei casi di sindroe di down familiare. è dovuta alla fusione dei bracci lungo del cromosoma 21 e lungo del 14 o 15, due cromosomi acrocentrici del nostro cariotipo. questo genera tre copie a braccia lunghe del cromosoma 21 se in un genitore normale avviene una traslocazione robertsoniana, possiamo avere una comparsa in eterozigosi di un individuo che avrà 1 cromosoma 21 normale, 1 derivato dalla traslocazione, con braccio lungo del 21 e del 14 1 cromosoma 14 normale 1 piccolo cromosoma non vitale con braccio corto di 14 e 21. a seconda di come avverrà la segregazione, avremo un diverso tipo di gameti, e diversi effetti fenotipici sul nascituro. la division meiotica porta alla segregazione da un lato del cromosoma 21 che porta la traslocazione e dall'altra il cromosoma 14 wild type.

Answer 9

se si fonde il gamete con 2 copie del 21 avremo la sindrome di down perchè lo zigote avrà 3 copie del cromosoma 21 se abbiamo 1 copia del 14 ed 1 del 21 il gamete del genitore portatore della traslocazione robertsoniana contiene solo il cromosoma corrispondente , l'individuo sarà portatore sano della mutazione.

Answer 10

è il caso del cromosoma filadelfia che deriva dalla traslocazione reciproca fra il cromosoma 9 e il cromosoma 22 che è presente nel 95% dei pazienti affetti da Leucemia Mieloide Cronica. la traslocazione mette vicini il gene BCR e APL. in questo caso un protooncogene viene trasformato in oncogene : il protooncogene ABL localizzato sul cromosoma 9, viene traslocato sul 22 entro il gene BCR. si viene a formare un ibrido BCR-ABL che è l'oncogene responsabile della leucemia perchè questo gene ibrido esprime una tirosina chinasi costitutivamente attiva che fa fosforilare moltissime proteine a valle producendo una elevata proliferazione delle cellule del midollo spinale che causa la leucemia. un altro tumore è il linfoma di Burkitt, nel quale vengono colpite òe cellule B che formano gli anticorpi si ha una traslocazione reciproca fra il cromosoma 8 a partire dal protooncogene MYC e il cromosoma 14. il gene MYC va a posizionarsi vicino al gene delle immunoglobuline attivo sovraesprimendo il gene MYC. il gene MYC è sovraespresso e l'oncogene fa sviluppare questo linfoma.

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