Mutazioni malattie genetiche

LE MUTAZIONI
• DEFINIZIONE E CLASSIFICAZIONE
La mutazione è una qualunque alterazione del patrimonio genetico di un individuo.
Le mutazioni si classificano in:
- mutazioni geniche;
- mutazioni genomiche;
- mutazioni cromosomiche.
• MUTAZIONI GENICHE
Sono variazioni di sequenze di basi in un gene.
Le cause sono gli errori che si possono verificare durante i processi cellulari (duplicazione
del DNA o trascrizione dell’mRNA). Questi errori possono:
- avvenire in modo del tutto casuale e imprevedibile;
- essere favoriti da agenti mutageni, certe sostanze chimiche (es. DDT) oppure certe
radiazioni (es. raggi X, raggi ultravioletti, radiazioni emesse durante le reazioni nucleari).
Le conseguenze possono essere diverse:
- non provocano alcun effetto visibile;
- provocano gravi malattie, come il cancro;
- provocano la morte.
• MUTAZIONI GENOMICHE
Sono variazioni nel numero dei cromosomi.
La causa è una non disgiunzione ( = non separazione) dei cromosomi durante la meiosi
⇒
i
cromosomi
non
si
distribuiscono equamente nei
gameti.
La
conseguenza
è
la
produzione di gameti con
cromosomi
meno
⇒
deriva
da
in
più
o
l’embrione
generalmente
questi
non
in
che
gameti
può
sopravvivere.
• MUTAZIONI CROMOSOMICHE (cenni)
Sono variazioni nella struttura dei cromosomi.
E’ possibile che a livello di un cromosoma si verifichino delle rotture e di conseguenza venga
perso un tratto del cromosoma stesso.
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Le mutazioni possono avvenire in tutte le cellule di un organismo, ma solo quelle che
avvengono a carico dei gameti vengono trasmesse alle generazioni successive e si possono
manifestare con malattie più o meno gravi: le malattie genetiche.
LE MALATTIE GENETICHE
• DEFINIZIONE E CLASSIFICAZIONE
Le malattie genetiche sono malattie su base ereditaria, cioè causate da una o più mutazioni
trasmesse da genitore a figlio.
La classificazione di queste malattie è riportata nel seguente schema:
• MALATTIE GENICHE
Le malattie geniche sono causate da mutazioni che interessano singoli geni, cioè da
mutazioni geniche. Si classificano in:
- malattie non legate al sesso: il gene mutato si trova su un cromosoma somatico;
- malattie legate al sesso: il gene mutato si trova su un cromosoma sessuale.
Entrambi i gruppi di malattie (non legate al sesso / legate al sesso) si classificano in:
- dominanti: la mutazione si manifesta anche in condizione di eterozigosi;
- recessive: la mutazione si manifesta solo in condizione di omozigosi. In questo caso, gli
individui eterozigoti non sono malati ma sono portatori della malattia.
Vediamo alcuni esempi di malattie geniche non legate al sesso.
• COREA DI HUNTINGTON
Tipo di malattia: malattia genica non legata al sesso dominante.
Mutazione: la mutazione è nel gene, localizzato sul cromosoma 4, che porta l’informazione
per una proteina detta huntingtina.
Caratteristiche: si manifesta nell’età adulta e provoca disturbi neurologici (tremori, perdita
di memoria), che si aggravano progressivamente fino alla morte dell’individuo.
• ALBINISMO
Tipo di malattia: malattia genica non legata al sesso recessiva.
Mutazione: la mutazione è nel gene, localizzato sul cromosoma 15, che porta l’informazione
per una proteina detta proteina P, presente nei melanociti, le cellule che producono
melanina ( = pigmento che colora la pelle e la protegge dai raggi solari).
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Caratteristiche: gli individui affetti non sono in grado di produrre melanina; presentano sin
dalla nascita pelle bianchissima, capelli e peli giallo – biancastri e l’iride degli occhi
trasparente; non possono stare a lungo svestiti al Sole e devono portare occhiali scuri per
proteggere gli occhi.
• FENILCHETONURIA
Tipo di malattia: malattia genica non legata al sesso recessiva.
Mutazione: la mutazione è nel gene, localizzato sul cromosoma 12, che porta l’informazione
per un enzima responsabile della trasformazione dell’aminoacido fenilalanina.
Caratteristiche: nell’organismo degli individui affetti si accumula la fenilalanina, che
provoca a poco a poco gravi disturbi mentali e una riduzione della durata della vita. Questo
aminoacido si torva comunemente negli alimenti e viene assunto con la dieta, perciò l’unica
cosa che si può fare è evitare, sin dalla nascita, gli alimenti che contengono fenilalanina:
per questo è uso frequente che i neonati siano sottoposti a un test per la diagnosi precoce
della malattia.
• FIBROSI CISTICA
Tipo di malattia: malattia genica non legata al sesso recessiva.
Mutazione: la mutazione è nel gene, localizzato sul cromosoma 7, che porta l’informazione
per una proteina legata alla membrana cellulare.
Caratteristiche: si manifesta con la produzione di un eccesso di muco, nell’apparato
respiratorio, nel tubo digerente e nel fegato, che finisce con l’occludere le vie respiratorie e
bloccare i processi digestivi; chi è colpito è anche più soggetto a infezioni polmonari.
Spesso gli ammalati non raggiungono l’età adulta.
• TALASSEMIE O ANEMIE MEDITERRANEE
Tipo di malattia: malattie geniche non legate al sesso recessive.
Mutazione: le mutazioni sono a carico dei geni che portano l’informazione per l’emoglobina,
la proteina presente nei globuli rossi del sangue, responsabile del trasporto dei gas
respiratori.
Caratteristiche: gli individui affetti presentano forme croniche di anemia ( = diminuzione
nel sangue di emoglobina o di globuli rossi o di entrambi). La talassemia è particolarmente
diffusa in Sardegna, in Calabria e nel Polesine. Gli eterozigoti sono meno soggetti ad
ammalarsi di malaria ( = malattia parassitaria causata da organismi unicellulari trasmessi
da una zanzara del tipo anofele e caratterizzata da violenti accessi febbrili ricorrenti): per
questo sulle sponde del Mediterraneo, un tempo paludose, il gene si è diffuso nella
popolazione.
Vediamo alcuni esempi di malattie geniche legate al sesso. In questo caso bisogna
ricordare che il cromosoma sessuale X è molto più grande del cromosoma Y e quindi
contiene più geni di quest’ultimo. Se in un maschio accade che il cromosoma X porti un
gene alterato tra quelli non presenti nel cromosoma Y, tale alterazione si manifesta anche
se si tratta di un gene recessivo. Nelle femmine, invece, le mutazioni geniche legate al
cromosoma X recessive si manifestano raramente: avendo due cromosomi X, si
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manifestano solo se entrambi presentano la stessa alterazione. Perciò, in genere, le donne
sono portatrici sane.
• EMOFILIA
Tipo di malattia: malattia genica legata al sesso recessiva.
Mutazione: la mutazione è nel gene, localizzato sul cromosoma X, che porta l’informazione
per una proteina della coagulazione.
Caratteristiche: il sangue degli individui affetti non è in grado di coagulare: basta una
piccola ferita per scatenare pericolose emorragie.
• DALTONISMO
Tipo di malattia: malattia genica legata al sesso recessiva.
Mutazione: la mutazione è nei geni, localizzati sul cromosoma X, che portano le
informazioni per alcune proteine presenti nelle cellule dell’occhio.
Caratteristiche: gli individui affetti presentano incapacità di distinguere i colori, soprattutto
il verde e il rosso (talvolta anche il giallo e il blu).
• DISTROFIA MUSCOLARE DI DUCHENNE
Tipo di malattia: malattia genica legata al sesso recessiva.
Mutazione: la mutazione è nel gene, localizzato sul cromosoma X, che porta l’informazione
per una proteina detta distrofina.
Caratteristiche: negli individui affetti si ha una progressiva degenerazione del tessuto
muscolare, con conseguente perdita di forza muscolare e delle abilità motorie.
• MALATTIE CROMOSOMICHE
Le malattie cromosomiche sono causate da mutazioni nel numero o nella struttura di uno o
più cromosomi, cioè da mutazioni genomiche o cromosomiche.
Vediamo un esempio di malattia da mutazione genomica.
• SINDROME DI DOWN
Causa: non disgiunzione della coppia cromosomica 21 durante la meiosi che porta alla
formazione dei gameti: in questo caso entrambi i cromosomi 21 finiscono in un unico
gamete, mentre l’altro gamete ne rimane privo. Se al momento della fecondazione il
gamete con la coppia 21 (quindi con 24 cromosomi) si unirà con un gamete dell’altro sesso
che porta i 23 cromosomi normali, lo zigote avrà 47 cromosomi, 3 dei quali sono
cromosomi 21 (trisomia 21), e l’individuo che da esso si svilupperà sarà affetto dalla
sindrome di Down. Questa causa è strettamente correlata all’età materna: l’incidenza della
sindrome aumenta con l’età della madre.
Caratteristiche: gli individui affetti presentano malformazioni, non necessariamente gravi.
E’ il sistema nervoso l’apparato più a rischio, in quanto, tale sindrome, limitando le capacità
intellettive della persona colpita, a causa della riduzione delle connessioni nervose fra le
cellule, può influenzare la conduzione di una vita normale. In genere le persone Down sono
di indole allegra e affettuosa, possono praticare spot leggeri e, nei casi di ritardo mentale
lieve, possono essere inseriti nella società e svolgere attività lavorative.
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