Mutazioni DNA

Mutazioni
Cambiamento nel patrimonio geneticoà ereditabile
Mutazioni + ricombinazione + segregazione
indipendente cromosomi alla meiosi + sessualità
(incontro genotipi diversi)
Rinnovamento - evoluzione biologica
Tuttavia esigenza sistema di riparo
altrimenti mutazioni eccessive à estinzione
La mutazione altera l’informazione genica in modo più o
meno marcato
Può verificarsi in un qualsiasi momento, in cellula somatica o
germinale
Mutazioni puntiformi
•Sostituzione di base
•Inserzione
•delezione
Sostituzione di base:
transizione (purina-purina, pirimidina-pirimidina) o trasversione
(purinaàpirimidina, pirimidinaà purina)
Missense: cambia AA
In alcuni casi neutra: nuovo AA simile all’originale
Non-sense: codone di STOP
Terminazione prematura di catena polipeptidica
Samesense o silente : stesso AA
Inserzione/delezione di base à frameshift
Spesso gravi conseguenze perchè seq AA alterata da quel punto in poià
proteina mutata non funzionale
Mutazioni possono avere effetti anche in regioni non codificanti (seq
regolative, promotori,…)
Es mutazione sulle giunzioni di splicing e interne ad introni
à Splicing alterato: perdita di esoni e/o ritenzione di introne nell’mRNA maturo
Es la β+ talassemia causata da splicing errato
dell’mRNA per globina β
In alcune regioni (per la maggior parte non codificanti) il genoma presenta tratti ripetuti
(micro e mini satelliti)
A volte ripetizioni di triplette sono anche nei tratti codificanti (ORF)
Appaiamento errato durante crossing over…..
… o “slippage” tra stampo e filamento di nuova sintesi durante la replicazione del
DNA possono “espandere” le triplette (aumenta numero ripetizioni)
La malattia di Huntington è causata dall’espansione di triplette nel gene codificante
per huntingtina à proteina anomala che si accumula nei nuclei dei neuroni à
neurodegenerazione
Alterazioni strutturali nei cromosomi
Rotture nei cromosomi possono provocare riarrangiamenti di lunghi tratti di
DNA (indotte da radiazioni, virus, agenti chimici,..)
DUPLICAZIONI
In gen effetto non letale
Spesso originano da crossing over ineguali
DELEZIONI
Può generarsi insieme a duplicazione
per crossing over ineguale
Alcune malattie umane derivano da delezioni cromosomiche
Es retinoblastoma può derivare da delezione di tratto cromosomico contenete
gene Rb, oncosoppressore
Delezione dei telomeri e ricongiunzione: cromosomi ad anello
INVERSIONI
Tratto interno ruota di 180°
Problemi di appaiamento tra omologhi durante la meiosi
TRASLOCAZIONE (spostamento di un tratto di DNA)
Intra o inter-cromosomica
Traslocazione 9-22 à comosoma Philadelphia à tumore
Cromosoma 9
Cromosoma 22
Traslocazione
«Cromosoma Philadelphia»
Gene cancerogeno attivato
Lo spostamento genera un gene di
fusione oncogene
Traslocazione 8-14 sposta proto-oncogene c-myc in regione genica attiva à
elevata espressione di c-myc à trasformazione tumorale
Variazioni nel numero di cromosomi
eteroploidie
•Euploidia
•aneuploidia
Euploidia: variazione di numero dell’intero set cromosomico
Poliploidia diffusa nei vegetali, rara in animali
Si genera per endomitosi (divisione cromosomi dentro stesso nucleo) e
endoreplicazioni
Aneuploidie: variazione di numero di uno o pochi cromosomi
Origine: anomalie nella separazione dei cromosomi/cromatidi in meiosi e/o mitosi
Nell’uomo patologie dovute ad aneuploidie sia autosomiche (es Down) che
sessuali (es Turner)