Famiglie di DNA ripetuto
Lezione 7
By NA
Famiglie di DNA ripetuto non genico
 DNA RIPETUTO IN TANDEM: i blocchi possono mappare su piu’
cromosomi a seconda delle dimensioni medie delle unita si suddivide in:
 DNA satellite
 DNA minisatellite
 DNA microsatellite
DNA RIPETUTO INTERSPERSO: Le singole unita’ sono sparse nel genoma.
Contengono sequenze che possono essere retrotrasposte attraverso un
intermedio di RNA.
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Il DNA satellite
Al pari del DNA codificante si distingue in:
ripetuto in tandem
intersperso
RIPETUTO IN TANDEM
SATELLITE, tipico delle sequenze centromeriche (a-satellite,
monomero di 171 bp)
MINISATELLITE, monomero 6-64bp, altamente
Utilizzato per esami di fingerprint del DNA.
Es.DNA telomerico (TTAGGG)
polimorfico.
MICROSATELLITE, 2-4 bp ripetuti in tandem. Espansioni di
triplette sono responsabili di alcune patologie
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DNA ripetuto in tandem
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DNA ripetuto in tandem
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Origine DNA ripetuto
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HSA C-BANDE
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PTR Eterocromatina
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GGO C-BANDE
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cinetocore
Il centromero
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pairing domain:
INCENP
cohesin
Struttura del
centromero
kinetochore
microtubules
kinetochore
central domain:
CENP-B
a-satellite DNA
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outer plate:
CENP-E
CENP-F
Dynein
Mad’s
Bub’s
inner plate:
cenDNA
CENP-C
CENP-A
CENP-G
CENP-H
CENP-I
middle plate
Le proteine centromeriche
CENP-C
CENP-A/CENP-C
CENP-B
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Inner Plate
Central domain
SATELLITI
CENTROMERICI
UMANI
Human centromeric
satellites
Classical satellites
Sat. 1: chr. 3 - 4 - 13 - 14 - 15 - 21 - 21
Sat. 2: chr. 1 - 2 - 10 Sat. 3: chr. 1 -
a satellite
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16
[42bp]
[(ATTCCATTCG) 2 ]
9 - 13 - 14 - 15 - 21 - 22 -
Y [ATTCC]
[171bp]
 satellite
chr. 1 - 3 - 9 - 10 -
 satellite
chr. 8 - X
[220bp]
13 - 14 - 1 5 - Y
[68bp]
DNA ALFOIDE
HOR: higher order repeat
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DNA alfoide organizzazione genomica
Enzimi di restrizione diversi su genomico totale umano
pBR12
Decamero
Tetramero
Dimero
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DNA alfoide:mappatura
Genomico totale di ibridi somatici uomo-hamster digeriti con lo stesso enzima
HSA CHO
pBR12
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Variabilta’ dell’alfoide nella popolazione
Genomici totali di individui diversi digeriti con lo stesso enzima
pBR12
23 kb
9.4
6.5
4.3
2.3
2.0
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Alfoide specifico per il crom.Y
pLAY5.5
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Alfoide specifico per il crom.X
pDMX1
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Alfoide specifico per il crom.15
pMC15
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p21ZA
Alfoide per i crom.13,21
Questi cromosomi
condividono l’alfoide
anche ad alta
stringenza
13
13
21
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21
Alfoide per i crom.14,22
Questi cromosomi
condividono l’alfoide
anche ad alta
stringenza
14
22
14
22
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PRINS a1-a2
PCR in situ:
un ciclo di estensione con
primers costruiti
sulla sequenza consensus
si vedono alfoidi anche
in regioni non centromeriche
 sono le tracce di
riarrangiamenti avvenuti
durante l’evoluzione
recente
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L’uomo e le great apes
Un po’ di dati sulle divergenze:
HSA
PTR
HSA-PTR (Pan troglodytes) 5.5 mya
HSA-GGO (Gorilla gorilla) 6.7 mya
HSA-PPY (Pongo pygmeus) 8.2 mya
 Alcune differenze citogenetiche:
inversioni pericentriche e paracentriche
fusione per dare l’attuale cromosoma 2
traslocazione reciproca in GGO tra 5 e 17
Localizzazione dell’eterocromatina
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GGO
PPY
Il cariotipo comparativo
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Il cromosoma 2 di HSA
HSA PTR GGO PPY
HSA PTR GGO PPY
2
By NA
HSA=uomo
PTR= scimpaze’
GGO=gorilla
PPY=orango
probe
pAL1
pBS4D
pAE0.68
p4n1/4
pZ4.1
pZ5.1
pG-A16
pEDZ6
pZ7.5
pZ8.4
pMR9A
pZ101.3
pRB11
LISTA DI ALFOIDI
chr.
1
2
3
4
4+9
5+1+19
5+19
6
7
8
9
10
11
probe
chr.
pBR12
12
p14.1
14+22
pMC15
15
pZ16A
16
pZ17-14
17
2Xba
18
pZ20
20
pZ21A
21+13
pI90.22
22
pDMX1
X
pLAY5.5
Y
pTRI-6 Sat.I
pTRI-2 Sat.III
Ognuna di queste sonde e’ diversa per organizzazione genomica, HOR anche
quelle che mappano sullo stesso cromosoma: questo vuol dire che ogni
cromosoma ha piu’ di un subset, inoltre a bassa stringenza.....
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FISH a bassa stringenza
Una sonda specifica per un cromosoma riconosce anche altri centromeri....
Ma sempre gli stessi
e ogni alfoide specifico
per uno di loro, vede
anche gli altri e solo
quelli
p2Xba (fam.2)
pDMX1 (fam 3)
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Famiglie sopracromosomiche
1: 1-3-5-6-7-10-12-16-19
2: 2-4-8-9-13-14-15-18-20-21-22
3: 1-11-17-X
4: Y
Alexandrov et al.1993
Questa classificazione e’ operativa, probabilmente evidenzia un
meccanismo evolutivo che ha generato questi raggruppamenti
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Organizzazione di subset diversi sullo
stesso
cromosoma
Sonde alfoidi
specifiche per
(1-5-19)
(5-19)
Fibre
Monochr. hybrid (#19)
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Organizzazione di subset diversi sullo
stesso cromosoma
Cromosoma 18
Fibre
By NA
Organizzazione di subset diversi sullo
stesso cromosoma
Cromosoma 15
Fibre
By NA
Organizzazione di subset diversi sullo
stesso cromosoma
Cromosoma 4
Fibre
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Organizzazione di subset diversi sullo
stesso cromosoma
Cromosoma 1
Fibre
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Sonda alfoide p82H su cromosomi di babbuino
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Cromosomi di topo
By NA
Cosa succede se si ibridano le sonde
umane su cromosomi di Great Apes?
HSA
GGO
X
X
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X
pDMX1
Cosa succede se si ibridano le sonde
umane su cromosomi di Great Apes
GGO
HSA
12
12
12
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12
pBR12