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CdLM Molecular & Medical Biotechnology Aa 2016/17 Prof A.Turco CYTOGENETICS CYTOGENOMICS
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CdLM Molecular & Medical Biotechnology

Aa 2016/17

Prof A.Turco

CYTOGENETICS

CYTOGENOMICS

1953La Doppia Elica! (J.Watson, F.Crick, M.Wilkins, Nobel 1962)

Citogenetica: un po di storia

PREPARAZIONE CARIOTIPO STANDARD (Citogenetica classica o convenzionale)

-Cc somatiche nucleate

(es.leucociti sangue periferico, fibroblasti)

-Mitogeno (PHA fitoemoagglutinina)

-Colchicina, inibitore del fuso mitotico

(blocco in metafase)

-Soluzione ipotonica (rigonfiamento cellulare)

-Fissazione (su vetrino)

-Colorazione (bandeggio)

telomero

telomero

centromero

Bandeggio G caratteristico

bande G

CHIARE

ricche in GC

molti geni

bande G

SCURE

ricche in AT

pochi geni

Anatomia di un cromosoma

Morfologia dei cromosomi

(dimensioni e posizione centromero)

AUTOSOMI = dall1 al 22, dal pi lungo al pi corto.(il pi corto il 21)

ETEROSOMI, GONOSOMI, CROMOSOMI SESSUALI = X e Y

IDIOGRAMMA = rappresentazione grafica schematica dellassetto cromosomico

CARIOTIPO STANDARD UMANO (G-banding pattern)

CROMOSOMI ACROCENTRICI

Satelliti = geni in tandem per rRNA

Cromosomi acrocentrici 13

14

15

21

22

Satelliti = geni ripetuti in tandem

per rRNA

Cariotipo fluorescente (Colorazione Q = Quinacrina)

Notare i 2 cromatidi fratelli (o sisters)

Bandeggio

Braccio

Regione

Banda

Sottobanda

Sotto-sottobanda

Es 12q24.32 12qduequattropuntotredue

La Citogenetica Classica

(convenzionale, standard)

permette di identificare riarrangiamenti

cromosomici di non meno di 5 Mb

La Citogenetica Molecolare

(Citogenomica)

permette di identificare

riarrangiamenti fino a poche Kb

EVOLUZIONE DELLA CITOGENETICA

1Kb = mille coppie di basi (bp)

1Mb = 1 milione di bp

CITOGENETICA MOLECOLARE Livello di risoluzione < 4-5Mb (4-5 milioni di basi)

F.I.S.H. (Fluorescent In Situ Hybridization)

Array CGH

(aCGH) (array-based Comparative Genomic Hybridization)

FISH Anni 90, nasce la citogenetica molecolare

Marcatura fluorescente

Elevata risoluzione

Rapidit

Nuclei in interfase

Marcature multiple

Elaborazione computerizzata immagini

TRISOMIA

A = painting

B = sonde centromeriche nucleo interfasico

Marcatura multipla (13, 18, 21, X, Y)

C = sonda telomerica cromosoma 2 (del 2q)

FISHFISHFISHFISHFISHFISH

G U L P !!!

PGS = Preimplantation Genetic Screening (aneuploidies) 5-color FISH Single Interphase Blastomere Nucleus

FISH interfasica in diagnosi prenatale

FISH Chromosome painting

(MICRO)DELEZIONE

S.da microdelezione: es. S.Wolf - Hirschhorn

S.da microdelezione

1/10.000, ipercalcemia infantile, facies caratteristica (ponte nasale, narici anteverse,

guance paffute, bocca larga, labbra carnose. Anomalie dentali.) Vomito frequente. Insonnia.

Cocktail party manner (bambini): socialit, logorrea, amicalit, iperattivit.. Iperacusia.

Ritardo mentale e disabilit intellettiva che impedisce indipendenza.

SVAS (stenosi sopravalvolare aortica). Stenosi periferiche polmonari. Bassa statura

La microdelezione in 7q coinvolge circa 20 geni (CGS =Contiguous Gene Syndrome)

compreso, sempre, iI gene per lelastina (espressione nella parete aortica)

FISH

FISH interfasica multicolor in DIAGNOSI

GENETICA PREIMPIANTO (PGD)

FISH Based Single-Cell

Preimplantation Sexing (Severe X-linked conditions)

XX (green)

XY (green, red)

Es. casi clinici: Alport syndrome

Ricerca di (micromicro) delezioni

e/o duplicazioni..

Ibridazione Genomica Comparativa (convenzionale)

Comparative Genomic Hybridization (CGH) convenzionale e microarray

Screening dellintero genoma

Cianine, sostanze

fluorescenti

o CMA (Chromosomal MicroArray)

Identificazione di una microdelezione

nel cromosoma 11

del(11)(q13.2-q13.4) mediante aCGH