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C. Renieri
Aspetti genetici Emofilia A cane Verona 1/12/2012 CONVEGNO EMOFILIA A NEL CANE TRASMISSIONE GENETICA E PREVENZIONE DELL’EMOFILIA A DEL CANE Carlo RENIERI Scuola di Scienze Ambientali Università di Camerino 1 PIANO DELLA PRESENTAZIONE • GENE CODIFICANTE FATTORE VIII – ETEROGENEITA’ ALLELICA • CROMOSOMA X NEL CANE • MECCANISMO EREDITARIO – EREDITA’ INCROCIATA • ESPRESSIONE – INATTIVAZIONE FUNZIONALE DELLA X • CONTROLLO • PREVENZIONE 2 Prof. C. Renieri 1 Aspetti genetici Emofilia A cane Verona 1/12/2012 GENE CODIFICANTE IL FATTORE VIII-C • Localizzato nel cromosoma X – Parte terminale – Non omologa con Y • 186 kb • 26 ESONI • Altamente mutabile 3 4 Prof. C. Renieri 2 Aspetti genetici Emofilia A cane Verona 1/12/2012 CROMOSOMA X NEL CANE 5 6 Prof. C. Renieri 3 Aspetti genetici Emofilia A cane Verona 1/12/2012 7 EMOFILIA A NELL’UOMO • 150 diverse mutazioni possono causare l’emofilia A • Sono tutte MUTAZIONI LOSS-OF-FUNCTION (perdita di funzione) • 40% dei Caucasici presenta una mutazione (inversione/traslocazione) che coinvolge i primi 22 esoni • 1/3 sono mutazioni genetiche spontanee (mutazioni “de novo”) 8 Prof. C. Renieri 4 Aspetti genetici Emofilia A cane Verona 1/12/2012 EMOFILIA A NEL CANE • Descritta in 40 razze diverse e in cani meticci 9 10 Prof. C. Renieri 5 Aspetti genetici Emofilia A cane Verona 1/12/2012 BASE MOLECOLARE ETEROGENEITA’ GENETICA • 3 possibili mutazioni casuali • “Chapel Hill” (North Carolina University) INVERSION (Lozier et al., 2002) • “Queen’s University (Ontario, Canada) INVERSION (Hough et al., 2002) • NONSENSE MUTATION (Mischke et al., 2011) 11 “Queen’s University (Ontario, Canada) INVERSION (Hough et al., 2002) • Miniature Schnautzer • Splicing aberrante e terminazione prematura del trascritto del gene • Trascritto mancante degli esoni distali (fino al 22) e terminante con una nuova sequenza (NSE) 12 Prof. C. Renieri 6 Aspetti genetici Emofilia A cane Verona 1/12/2012 “Chapel Hill” (North Carolina University) INVERSION (Lozier et al., 2002) • Irish Setter • Simile alla precedente • Splicing aberrante e terminazione prematura del trascritto del gene • Trascritto mancante degli esoni distali (fino al 22) e terminante con una nuova sequenza (NSE) • Trascritto anormale = 5 siti polimorfi tra gli esoni 1 e 22 diversi rispetto a “Queen’s University” 13 14 Prof. C. Renieri 7 Aspetti genetici Emofilia A cane Verona 1/12/2012 NONSENSE MUTATION (Mischke et al., 2011) • Cambiamento di singola base azotata in posizione 98 (TGG>TAG) • Codone STOP (Trp33Stop) 15 MECCANISMO EREDITARIO • EREDEITA’ INCROCIATA • Il MASCHIO: – portatore di un solo cromosama X, ricevuto sempre e solo dalla madre – EMIZOGOTE, cioè manifesta il gene che è presente. • La FEMMINA – riceve una X dal padre e una dalla madre, – può essere perciò sia OMOZIGOTE che ETEROZIGOTE 16 Prof. C. Renieri 8 Aspetti genetici Emofilia A cane Verona 1/12/2012 17 18 Prof. C. Renieri 9 Aspetti genetici Emofilia A cane Verona 1/12/2012 FENOTIPI E GENOTIPI MASCHI • SANO – EMIZIGOTE PER IL GENE NORMALE FEMMINE • SANA E NON PORTATRICE – ENTRAMBE LE X PORTATO IL GENE NORMALE • SANA E PORTATRICE – UNA X PORTA IL GENE SANO E L’ALTRA IL MUTATO • MALATO – EMIZIGOTE PER IL GENE MUTATO • MALATA – TUTTE E DUE LE X PORTANO IL GENE MUTATO 19 MASCHIO SANO • Ricevere la X portatrice del gene normale da : – Una madre sana non portatrice – UNA MADRE CARRIER (“PORTATRICE”), cioè eterozigote per il gene mutato 20 Prof. C. Renieri 10 Aspetti genetici Emofilia A cane Verona 1/12/2012 MASCHIO MALATO • Deve ricevere una X portatrice del gene mutato da : – Una madre malata – UNA MADRE CARRIER (“PORTATRICE”), cioè eterozigote per il gene mutato 21 FEMMINA SANA • Ricevere le due X portatrici del gene normale da : – UN PADRE SANO – Una madre sana e non portatrice – UNA MADRE CARRIER (“PORTATRICE”), cioè eterozigote per il gene mutato 22 Prof. C. Renieri 11 Aspetti genetici Emofilia A cane Verona 1/12/2012 FEMMINA “CARRIER” • Deriva : – Da una madre malata – DA UNA MADRE “CARRIER” (PORTATRICE) 23 FEMMINA MALATA • Una femmina malata deriva sempre : – DA UN PADRE MALATO, – Da una madre • Malata • CARRIER (“PORTATRICE”) 24 Prof. C. Renieri 12 Aspetti genetici Emofilia A cane Verona 1/12/2012 CARATTERISTICHE DI UN PEDIGREE X LINKED RECESSIVO • • • • • • • • I malati sono soprattutto maschi, con una frequenza che è generalmente 10 volte superiore a quella delle femmine. Se il carattere è raro, i malati possono essere solo maschi Un maschio, figlio di una femmina portatrice, ha il 50% di probabilità di essere malato Ogni figlia femmina di un maschio malato è portatrice Un maschio malato non può trasmettere la malattia ai figli maschi I maschi malati hanno una progenie normale: Tutte le femmine sono però portatrici Un maschio non malato non può trasmettere la malattia ad alcun discendente Femmine malate possono comparire solo quando un maschio malato procrea una figlia con una femmina portatrice Normalmente i maschi malati hanno genitori normali, in quanto la maggioranza nasce da madri portatrici 25 26 Prof. C. Renieri 13 Aspetti genetici Emofilia A cane Verona 1/12/2012 Autosomica dominante Legata alla X dominante Autosomica recessiva Legata alla X recessiva 27 ESPRESSIONE • INATTIVAZIONE FUNZIONALE DEL CROMOSOMA X NELLE FEMMINE – Nella femmina, un solo cromosoma X è funzionante – L’altro cromosoma X è inattivato molto precocemente, nello stadio di zigote. – LA FEMMINA, QUINDI, E’ STRUTTURALMENTE DISOMICA, MA FUNZIONALMENTE MONOSOMICA. – Codifica perciò anche essa come EMIZIGOTE FUNZIONALE 28 Prof. C. Renieri 14 Aspetti genetici Emofilia A cane Verona 1/12/2012 29 30 Prof. C. Renieri 15 Aspetti genetici Emofilia A cane Verona 1/12/2012 FENOTIPI vs X INATTIVATION FENOTIPI • SANA E NON PORTATRICE GENI ESPRESSI • XN – ENTRAMBE LE X PORTANO IL GENE NORMALE • SANA E PORTATRICE – UNA X PORTA IL GENE SANO E L’ALTRA IL MUTATO • XN / XM • MALATA – ENTRAMBE LE X PORTANO IL GENE MUTATO • XM 31 INATTIVAZIONE DELLA X • L’inattivazione della X è : – Casuale – Clonale – Non completa – Irreversibile nelle cellule somatiche – Reversibili nelle cellule germinali – Da un punto di vista fenotipico, la FEMMINA E’ MOSAICO (“CHIMERA”) 32 Prof. C. Renieri 16 Aspetti genetici Emofilia A cane Verona 1/12/2012 EMOFILIA A E INBREEDING • Non ci sono dati che mettono in relazione l’incidenza dell’emofilia A nel cane e il coefficiente di consanguineità (F) 33 34 Prof. C. Renieri 17 Aspetti genetici Emofilia A cane Verona 1/12/2012 CONTROLLO • INCIDENZA DELLA MALATTIA – FREQUENZA DEL GENE MUTATO – EVENTUALE VANTAGGIO RIPRODUTTIVO DEL GENE MUTATO • INBREEDING • VANTAGGIO SELETTIVO DELLE PORTATRICI • RIPRODUZIONE DEI CANI MALATI 35 INDAGINE EPIZOOLOGICA METODO DI ACCERTAMENTO (= SELEZIONE) • SELEZIONE COMPLETA – selezione delle famiglie attraverso un genitore affetto • SELEZIONE INCOMPLETA – selezione delle famiglie sulla base dei figli malati 36 Prof. C. Renieri 18 Aspetti genetici Emofilia A cane Verona 1/12/2012 SELEZIONE INCOMPLETA • “PROBANDO” (“PROPOSITO”) – individuo malato che permette di individuare la famiglia segregante per la malattia – LA MADRE E’ SEMPRE CARRIER (PORTATRICE) • FAMIGLIE : – SEGREGANTI – NON SEGREGANTI • Geneticamente non segreganti • Potenzialmente segreganti 37 SELEZIONE INCOMPLETA SINGOLA (π ≈ 0) TRONCATA (π = 1) MULTIPLA (1> π>0) 38 Prof. C. Renieri 19 Aspetti genetici Emofilia A cane Verona 1/12/2012 PREVENZIONE • IDENTIFICAZAIONE DELLA MUTAZIONE CAUSALE • ELIMINAZIONE DALLA RIPRODUZIONE DEI CANI MALATI • INDIVIDUAZIONE DELLE FEMMINE “CARRIER” (PORTATRICI) • ELIMINAZIONE DALLA RIPRODUZIONE DELLE FEMMINE IDENTIFICATE COME “CARRIER” (PORTATRICI) 39 INDIVIDUAZIONE DELLE FEMMINE “CARRIER” (PORTATRICI) • FEMMINE MOSAICO – “factor activities between 40% and 60% (Boudreaux, 2002) 40 Prof. C. Renieri 20 Aspetti genetici Emofilia A cane Verona 1/12/2012 TEST GENETICI “Chapel Hill mutation > HindIII restriction fragment length polymorphism of F8A fragments “HAVANESE dog” genetic test 41 HAVANESE DOG GENETIC TEST 42 Prof. C. Renieri 21 Aspetti genetici Emofilia A cane Verona 1/12/2012 43 Prof. C. Renieri 22
