Allestimento di un cariotipo di
cromosomi umani
The picture that established 46 as the chromosome
number in man.
Reproduced with permission from Ref. 1 © (1956)
Mendelian Society of Lund for the Scandinavian
Association of Genetics.
c Cariotipo:
Cariotipo assemblaggio di cromosomi metafasici di un individuo,
sistemati a coppie in accordo alla dimensione discendente
ed alla posizione del centromero.
P Conteggio del numero dei cromosomi
P Riconoscimento morfologico dei cromosomi
Basato sulla lunghezza dei cromosomi
e della posizione del centromero.
Classificazione dei cromosomi in gruppi (1)
Il centromero (costrizione primaria):
a non occupa la stessa posizione in tutti i cromosomi e
divide ogni cromatide in due parti dette braccia
brappresenta il punto in cui le fibre del fuso si attaccano per
muovere il cromosoma durante la divisione cellulare (cinetocore):
p: braccia corte
q : braccia lunghe
Classificazione dei cromosomi in gruppi (2)
P Cromosoma metacentrico:
metacentrico centromero centrale
e braccia con uguale lunghezza
P Cromosoma submetacentrico:
submetacentrico centromero
vicino al centro e braccia di lunghezza ineguale
P Cromosoma acrocentrico:
acrocentrico centromero molto
vicino ad un’estremità ed uno dei bracci è molto corto
Il microscopio ottico
oculare
obiettivo
MESSA A FUOCO
preparato
condensatore
lampada
Classificazione dei cromosomi in gruppi (3)
Bande cromosomiche (1)
•Le tecniche di colorazione con sostanze fluorescenti, oppure
la colorazione dopo digestione enzimatica o denaturazione
termica, evidenziano un bandeggio cromosomico
trasversale.
•Queste metodiche si sono sviluppate a partire dal 1970 e
hanno permesso di distinguere cromosomi dotati di
grandezza e morfologia simili, ma anche di individuare
regioni specifiche con un enorme vantaggio nello studio delle
anomalie.
•A seconda della tecnica utilizzata si possono distinguere le
bande Q, C, G, o R.
Bande cromosomiche (2)
Bande G: le tecniche impiegate per ottenerle
richiedono la colorazione con Giemsa; i cromosomi
vengono trattati a temperatura ambiente con vari
enzimi tra cui la tripsina.
Le bande G più scure sono relativamente ricchi di
A+T, contengono pochi geni e replicano nella fase
S tardiva del ciclo cellulare.
Bande Q: stesso tipo di bandeggio prodotto dalla
colorazione con chinacrina
Bande cromosomiche (3)
Bande R: sono il Reversal delle bande Q; si
ottengono per denaturazione termica (trattamento
dei preparati al calore, 87°C,in soluzioni saline).
Colora le parti distali dei cromosomi.
Bande C: da eterocromatina costitutiva, sono
localizzate nelle regioni pericentromeriche e nel
braccio lungo del cr Y. Si possono ottenere per
denaturazione con una soluzione di urea riscaldata
a 87°C.
Mutazioni numeriche
(costituzionali)
ANEUPLOIDIE
monosomie e trisomie
cromosomi del sesso
Sindrome di Klinefelter (XXY)
Sindrome di Turner (XO)
autosomi
Sindrome di Patau (Trisomia del 13)
Sindrome di Edwards (Trisomia del 18)
Sindrome di Down (Trisomia del 21)
ETEROPLOIDIE
Sindrome di TURNER
Sindrome di Klinefelter (1)
Sindrome di Klinefelter (2)
Sindrome di DOWN (1)
Sindrome di DOWN (2)
Traslocazione Robertsoniana (tra: 13,14)
Traslocazione Robertsoniana (tra: 13,14)
Traslocazione Robertsoniana (tra: 13,14)
•La classica analisi in metafase permette l’osservazione di
aberrazioni cromosomiche strutturali (AC), numeriche e di
scambi tra cromatidi fratelli (SCE).
•Agenti mutageni inducono sia AC che SCE.
•I cambiamenti strutturali derivano da errori nella riparazione,
replicazione o ricombinazione del DNA
•SCE sono prodotti da errori nella replicazione del DNA,
probabilmente in prossimità di un blocco temporaneo di una
forca replicativa.
•Gli SCE non sono considerati delle vere e proprie mutazioni
cromosomiche in quanto non rappresentano alterazioni
ereditabili della struttura cromosomica.
Aberrazioni strutturali
CROMOSOMICHE (sono coinvolti entrambi i cromatidi; si
formano in G1)
• interscambi (avvengono tra siti localizzati su due
cromosomi diversi)
• intrascambi (avvengono tra siti localizzati sullo stesso
cromosoma
CROMATIDICHE (l’unità coinvolta è un solo cromatide e si
formano in fase S o in fase G2)
•interscambi (avvengono tra siti localizzati su due cromosomi
diversi)
• intrascambi (avvengono tra siti localizzati sullo stesso
cromosoma
ANALISI CITOGENETICA
Aberrazioni
cromosomiche
Aberrazioni
cromatidiche
Metafase aberrante con break cromatidico
Metafase aberrante con frammento acentrico
Metafase aberrante con triradiale
Metafase aberrante con triradiale
TRASLOCAZIONI
CROMOSOMICHE:
ROTTURE SU PIU’
DI UN CROMOSOMA
SBILANCIATA
TRASLOCAZIONE
RECIPROCA
BILANCIATA
Cromosoma dicentrico
Aberrazione cromatidica: Quadriradiale
Scambi tra cromatidi fratelli (1)
•Si realizzano in seguito a uno scambio reciproco di
materiale genetico omologo tra due cromatidi fratelli
dello stesso cromosoma.
•Nella realizzazione di uno scambio devono susseguirsi gli
eventi di rottura-riunione della doppia elica di DNA di
ciascun cromatidio.
•L’induzione di SCE è un parametro comunemente
utilizzato negli studi di mutagenesi, anche se il loro
significato biologico non sono del tutto chiarito.
Scambi tra cromatidi fratelli (2)
Metafase in II divisione
Metafase in III divisione
Test del micronucleo
• Valutazione del danno cromosomico indotto da radiazioni
ionizzanti e da agenti chimici genotossici
• Alternativa all’analisi metafasica
• Semplicità e rapidità di esecuzione
0h
44 h
PHA
Cyt-B
72h
Un “campo” al microscopio ottico
Linfocita binucleato
senza micronuclei
Linfocita binucleato con
micronucleo