Imprinting genomico PDF

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appunti di lezione sull'imprinting genomico materno e paterno...

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IMPRINTING GENOMICO MODELLO MENDELIANO Il comportamento di un gene non dipende dal genitore che lo trasmette. Io ho 2 genitori ma non importa se un allele viene ereditato dal padre o madre: non c’è differenza. Fino alla fine del 20 secolo sono state poche le eccezioni e le protagonista era malattie monogeniche in cui non interessa se l’allele mutato venisse ereditato da padre o madre. il sesso del genitore che trasmetteva la mutazione non aveva importanza nell’espressione del gene nel figlio (per la maggior parte dei geni è così). Ci sono dei caratteri che invece non è così, non viene seguita la regola di Mendel che dice che non ha importanza se il figlio riceve l’allele mutato dal padre o dalla madre. in certi casi è importanti. Per spiegare ciò si usa il termine imprinting. Questo temrine viene da imprimere. È il processo che determina la realizzazione di questa impronta nel genoma, etichette che vengono trasmesse alla progenie. Durante la formazione delle cellule germinali il nostro organismo fa in modo che il Dna abbia delle etichette ossia uno schema di metilazione e queste etichette le trasferiamo alla nostra progenie. Il DNA che riceviamo dalla madre ha etichette “DNA materno” e così il padre: 2 alleli identici potrebbero avere etichetta materna e paterna. Gli uomini trasmettono ai figli solo materiale genetico con etichetta paterno: i cromosomi che ho ereditato viene cancellata e viene ristabilita una nuova etichettapaterna. Ognuno di noi ha cromosomi materni e paterni con etichette diverse durante il nostro sviluppo e questo influenza l’attività di alcuni geni. Quando dobbiamo trasmettere i cromosomi nelle cellule della linea germinare l’etichetta materna e paterna dal genoma viene cancellata e viene ripristinata e tutti i cromosomi avranno etichetta paterna per la progenie. L’etichetta è modifica epigenetica e l’etichetta materna è generica è un’etichetta femminile ma non propria della madre. l’imprinting genomico + causato da un’alterazione della cromatina, etichetta di tipo epigenetico che fa in modo che alcuni geni vengano espressi e altri no in base al “sesso”= effetto o imprinting materno\paterno. 1. Imprinting materno: viene silenziato allele paterno e espresso il materno. Io ricevo 2 allele uno da madre e l’altro da padre per un gene. Quello che viene espresso è quello materno, l’altro non viene espresso. Ci sono dei geni che hanno imprinting materno. Si esprime solo quello che si eredita dalla madre. per il figlio questo allele sarà un allele paterno perché viene ereditato dal padre e lui esprimerà l’allele ereditato dalla mdre. 2. Imprinting paterno: se un uomo eredita alelle da padre e madre e viene espresso solo l’allele ereditato dal padre. Al figlio viene dato e viene espresso, quello della madre no. I 2 alleli ereditati, uno abbia una mutazione che rende l’allele inattivo. Se il gene ha impring materno, se il gene che ha la mutazione è il paterno io non ho conseguenze. Il fatto che di 2 alleli 1 non funziona non c’è nessun problema. Se avviene il contrario ossia la mutazione è sull’allele materno anche se eredito la’allele paterno che è funzionante io presenterò comunque la malattia perché l’allele non viene espresso. Esempio: nei topi il gene Igf2 è ad effetto paterno e la mutazione di questo gene porta allo sviluppo di topi nani. Uomo: Igf2 e gene H19. Sono 2 geni distinti nei quali uno ha imprinting paterno mentre H19 ha imprinting materno. Cosa succede? a) cromosoma paterno: enhancer che deve funzionare per entrambi i geni ma nel cromosoma materno\paterno funziona solo per 1 dei 2 geni. Se la mutazione è su H19 è uguale, non deve essere espresso.

b) cromosoma materno: Igf2 non deve essere espresso e H19 sì. Abbiamo ereditato un cromosoma senza porzione metilata e l’enhancer reagisce con H19; la sequenza isolatore non è metilata e si lega ad altre proteine e impediscono che l’enenacer interagisce con Igf2 e viene spento. Eventuale mutazione di Igf2 non ha conseguenze (è spento). Di questi 2 alleli viene espresso 1 solo gene. Situazione di individuo maschio; se esso deve trasmettere alla progenie, vengono metilate nelle cellule germinali le sequenze che erano metilate nel cromosoma paterno; se fosse stato un individuo femmina si trasformava il cromosoma paterno in materno (eliminare metilazione) e si trasmettono ai figli tutti i paterni o materni. Nell’uomo sono stati trovati circa 100 loc ossia geni sottoposti a imprinting genomico. Il fatto che un lcius sia soggetto a imprinting non vuol dire che anche quello adiacente ne sia affetto. Addirittura possono esserci 2 geni vicini controllati dallo stesso enancher uno con imprinting paterno e uno materno....