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Genetica Medica

Basi, terminologia e

modelli di trasmissione I caratteri ereditari sono I caratteri ereditari sono portati dal portati dal DNA DNA (acido deossiribonucleico), che acido deossiribonucleico), che èècontenuto contenuto nei nei cromosomi e nei mitocondri cromosomi e nei mitocondri

CellulaCellula

NucleoNucleo

DNADNA

MitocondrioMitocondrio

DNADNA

La cellula

4 •Genoma umano: 3.5 miliardi di basi

Il genoma umano come una Il genoma umano come una

biblioteca biblioteca •una base come una lettera dell'alfabeto

497.805 lettereIl genoma umano corrisponde

a 7024 Divine Commedie

CROMOSOMICROMOSOMI

Nelle cellule sono presenti Nelle cellule sono presenti 46 cromosomi46 cromosomi, distribuiti in , distribuiti in 23 23

coppie

coppieomologhe, che formano il corredo normale o diploide omologhe, che formano il corredo normale o diploide

(2n). (2n). Sono ereditati in parti uguali dai genitori e perciò i cromosomi Sono ereditati in parti uguali dai genitori e perciò i cromosomi

omologhi di ogni coppia sono trasmessi, rispettivamente, dalla omologhi di ogni coppia sono trasmessi, rispettivamente, dalla

madre e dal padre. madre e dal padre.

Ventidue delle 23 coppie cromosomiche formano gli Ventidue delle 23 coppie cromosomiche formano gli autosomi o autosomi o

cromosomi non

cromosomi non--sessualisessuali; l'altra coppia ; l'altra coppia èècostituita dai costituita dai

cromosomi sessuali cromosomi sessuali, che sono uguali nelle femmine (XX) e , che sono uguali nelle femmine (XX) e diversi nei maschi (XY). diversi nei maschi (XY). Il DNA è formato dalla combinazione di quattro molecole, i nucleotidi: Adenina [A] Guanina [G] Citosina [C] Timina [T]

Le basi del DNA sono complementariIl DNA

Il DNA èèformato dalla formato dalla combinazione di quattro molecole, combinazione di quattro molecole,

i

i nucleotidinucleotidi: A: Adenina denina [A][A]GGuanina uanina [G][G]CCitosina itosina [C][C]TTimina imina

[T] [T] L Le basie basidel DNA sono del DNA sono complementaricomplementari AATT GG CCT T A AC C G GA A T TA A T TG G C CC C G GG G C CT T A AA A T T AA TT GG CC

REPLICAZIONE del DNAREPLICAZIONE del DNA

I filamenti della doppia elica del DNA rappresentano due I filamenti della doppia elica del DNA rappresentano due

stampi, ognuno dei quali d stampi, ognuno dei quali dààorigine ad un filamento origine ad un filamento complementare, ovvero ad complementare, ovvero ad eliche figlieeliche figlieesattamente esattamente identiche identiche AA AA TT TT TT GG GG CC CC TT TT AA AA AA CC CC GG GG AA

GGTTCCAAAAGGCCGGTTAA

TT

CCAAGGTTTTCCGGCCAATT

Elica stampoElica stampo

Elica Elica

figlia figlia

TRASCRIZIONETRASCRIZIONE

LL''informazione genetica contenuta nel DNA viene copiata informazione genetica contenuta nel DNA viene copiata

sull

sull''RNARNA(acido ribonucleico)(acido ribonucleico), per essere , per essere tradotta in tradotta in proteineproteine. .

Pertanto i

Pertanto il materiale ereditario (l materiale ereditario (DNADNAe i rispettivi geni) e i rispettivi geni) ssi i

espr

esprime attraverso ime attraverso la sintesi di una molecola di RNA che la sintesi di una molecola di RNA che

contiene il messaggio genetico contiene il messaggio genetico AA

GGTTCCAAAAGGCCGGTTAA

TT

CCAAGGTTTTCCGGCCAATT

Elica Elica

stampo stampo AA AA UU UU GG GG CC CC UU

RNARNA

TRADUZIONETRADUZIONE

LL''informazione genetica trasportata dallinformazione genetica trasportata dall''RNA viene tradotta RNA viene tradotta

(con il (con il concorso dei ribosomi) in proteineconcorso dei ribosomi) in proteine. . Ogni proteina Ogni proteina èè

formata da aminoacidiformata da aminoacidicodificati da codificati da triplette di triplette di tre nucleotidi tre nucleotidi (codoni)(codoni), che rendono , che rendono possibili 64possibili 64(4(4

33
) combinazioni. I) combinazioni. Il l

numero degli aminoacidi numero degli aminoacidi èèsolo solo 20. Infatti, 20. Infatti, lo stesso lo stesso

aminoacido può essere codificato da aminoacido può essere codificato da codoni diversi e codoni diversi e

alcuni codoni sono segnali dalcuni codoni sono segnali d''inizio inizio oodi fine della sintesi di fine della sintesi

proteica.proteica. AA UU

GGCCAAAAGGCCGGUUAA

AA TT AA CC

MetMet

GGTTTT

GlnGln

CCGGCC

AlaAlaSTOP

STOP

RibosomaRibosoma

Segnale dSegnale d''inizioinizio

Segnale Segnale

di STOP di STOP GENI Il gene è una struttura formata da regioni che codificano le proteine,gli esoni,e da segmenti che non sono tradotti,gli introni.All'inizio ed alla fine di queste sequenze si trovano regioni contenenti il messaggio di inizio e di fine della porzione trascritta.

EsoneEsone

IntroneIntrone

PROTEINAGENE

GENE mRNA maturomRNA maturo

Terminologia

•l'unità di informazione genetica: gene •l'insieme del patrimonio genetico: genoma •la posizione sul cromosoma del gene: locus •le forme alternative di informazione: alleli

MUTAZIONI

Le modificazioni Le modificazioni nnella sequenza del DNA sono ella sequenza del DNA sono definite definite mutazioni.CComprendono la sostituzione di omprendono la sostituzione di una coppia di basi (mutazioni puntiformi), la una coppia di basi (mutazioni puntiformi), la perdita (delezione) o l perdita (delezione) o l''inserzione di una o piinserzione di una o piùùbasi. basi.

Gli effetti delle mutazioni sono variabili e

Gli effetti delle mutazioni sono variabili e

dipendono dalla dipendono dalla natura del prodotto genico natura del prodotto genico modificato. Le mutazioni comuni, present modificato. Le mutazioni comuni, presenti i in piin piùùdi di una persona una persona ogni ogni 100 nella popolazione100 nella popolazione, , sono sono definite definite polimorfismipolimorfismi..

Nel corredo diploide i geni, che sono allineati sui cromosomi Nel corredo diploide i geni, che sono allineati sui cromosomi

in specifici siti o

in specifici siti o lociloci, sono presenti in duplice dose, uno di , sono presenti in duplice dose, uno di

origine materna, l

origine materna, l''altro di origine paterna. Si definiscono altro di origine paterna. Si definiscono alleli alleli

i geni che occupano lo stesso locus in una coppia di i geni che occupano lo stesso locus in una coppia di cromosomi omologhi. Una persona cromosomi omologhi. Una persona èèomozigote omozigote per un per un carattere, quando gli alleli sono identici (ad es. carattere, quando gli alleli sono identici (ad es. AAAA o o aaaa mentre

mentre èèeterozigoteeterozigote, quando gli alleli sono diversi (ad es. Aa), quando gli alleli sono diversi (ad es. Aa)

Genotipo AA

omozigote A A

Genotipo Aa

eterozigote A a

EREDITEREDITÀÀMENDELIANAMENDELIANA

Molti caratteri e molte malattie umane sono Molti caratteri e molte malattie umane sono ereditate come ereditate come caratteri semplici caratteri semplici e seguono le e seguono le leggi di Mendel leggi di Mendel ((dei dei caratteri monogenici caratteri monogenici oo mendeliani mendeliani)) I I caratteri semplici sono trasmessi dai caratteri semplici sono trasmessi dai geni,geni,che che si comportano come si comportano come unitunitààsegregantisegreganti Gli Gli alleli alleli (geni che occupano la stessa posizione (geni che occupano la stessa posizione su una coppia di cromosomi omologhi) si su una coppia di cromosomi omologhi) si separano durante la formazione dei gameti separano durante la formazione dei gameti (meiosi) e (meiosi) e si distribuiscono in maniera si distribuiscono in maniera indipendente nelle cellule figlieindipendente nelle cellule figlie

Si definisce Si definisce dominantedominanteil carattere che si manifesta anche il carattere che si manifesta anche

nell'eterozigote. nell'eterozigote.

Per convenzione, viene indicato con una lettera maiuscola Per convenzione, viene indicato con una lettera maiuscola

A, B, C, ecc

A, B, C, ecc......

Una persona che manifesta il carattere o Una persona che manifesta il carattere o fenotipo Afenotipo A

una costituzione genetica o una costituzione genetica o genotipo AA o genotipo AA o AaAa(pi(piùùcomune comune nel caso di malattie) nel caso di malattie) possiede ..possiede ..

CARATTERE DOMINANTECARATTERE DOMINANTE

Si definisce Si definisce recessivorecessivoil carattere che si manifesta solo nel il carattere che si manifesta solo nel

soggetto omozigote soggetto omozigote ((aaaa

Una persona che manifesta il carattere o Una persona che manifesta il carattere o fenotipo fenotipo aaaa

haha..........

Una costituzione genetica o

Una costituzione genetica o genotipo genotipo aaaa

CARATTERE RECESSIVOCARATTERE RECESSIVO

Cromosoma XCromosoma X

Il Il cromosoma Xcromosoma Xcontiene alcune centinaia di genicontiene alcune centinaia di geni

I maschi hanno un solo cromosoma X e

I maschi hanno un solo cromosoma X e

perciò esprimono le mutazioni recessive perciò esprimono le mutazioni recessive presenti su quel cromosoma:quotesdbs_dbs18.pdfusesText_24

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