TOSSICOLOGIA
GENETICA
Mutazioni sono cambiamenti stabili
nel materiale genetico che possono
causare malattie/essere trasmessi
alla discendenza
TOSSICOLOGIA
GENETICA
Nell’ambito delle mutazioni si
distinguono:
aberrazioni cromosomiche
mutazioni genomiche
mutazioni geniche
ABERRAZIONI CROMOSOMICHE
Alterazioni della
struttura del
cromosoma,
valutabili in
metafase.
Due tipi: cromatidico, cromosomico
Mutazioni
genomiche
•aneuploidie (monosomiche,
trisomiche)
•poliploidie
Xenobiotici in grado di causarle:
colchicina, ciclofosfamide, vinblastina,
diazepam, CdCl
MUTAZIONI GENICHE
SOSTITUZIONI
transizioni
transversioni
(conseguenze: missense o nonsense
nella sintesi proteica)
MUTAZIONI GENICHE
MUTAZIONI FRAMESHIFT
TRIPLET REPEATS
Sindrome X fragile
Gene FMR1
Espansione delle triplette
nucleotidiche:
>200
metilazione del promotore
e blocco della trascrizione
SEDE DELLE MUTAZIONI
cellule germinali
(patologie ereditate con
carattere mendeliano,
multifattoriali, anomalie
cromosomiali)
SEDE DELLE MUTAZIONI
cellule somatiche
(proto-oncogeni,
tumor suppressor genes)
Mutageni
Agenti chimici:
- analoghi di basi nucleotidiche
- che alterano struttura e proprieta’ delle basi
(alchilazioni, deaminazioni)
- intercalanti
- che alterano struttura del DNA (legame di
grandi molecole elettrofile, rotture di catena,
agenti causanti cross-links)
ESEMPIO DI ALCHILAZIONE
Mutageni
Radiazioni:
origine: atmosfera, ma non solo
- ionizzanti (raggi X e gamma); causano:
rotture di catena, danno/perdita di basi,
cross-links tra DNA o con proteine
- UV principale effetto lesivo: formazione di
dimeri pirimidinici (letale o mutageno)
Meccanismi di riparazione
del DNA
tolleranza al danno
riparazione
diretta (fotoriparazione da danno UV,
demetilazione)
excisione-riparazione (excisione
nucleotidica, excisione di una
sola base, riparazione)
TEST DI MUTAGENESI
IN VITRO
Salmonella typhimurium (test di
Ames)
cellule di mammifero (HPRT, tk)
IN VIVO
Drosophila (SLRL)
topi (specific-locus test)
TEST CITOGENETICI
Test per aberrazioni cromosomiche:
- In vitro (CHO, linfociti umani)
- In vivo (sonde fluorescenti, valutazione
dei micronuclei)
Test per aneuploidia
Test per ricombinazione
MICRONUCLEI
BIOATTIVAZIONE E TEST
DI MUTAGENESI
problema per sistemi in vitro
(aggiunta di omogenato S9)
TOPI TRANSGENICI E
GENOTOSSICITA’
topi transgenici per lac I (Big Blue)
e lac Z (Muta mouse)
MUTAGENESI E
CANCEROGENESI
eventi correlati
non tutti gli agenti cancerogeni
sono mutageni
diversa risposta da specie a specie