SEMINARI 4
Microsatèl·lits i malalties lligades a lesexpansions de triplets
MICROSATÈL·LITS• Seqüències d’ADN en les que un fragment (d’entre 1 i 6
nucleòtids) es repeteix de manera consecutiva.• Distribució atzarosa i homogènia al llarg dels cromosomes. • Generalment a zones no codificants de l’ADN.• Gran inestabilitat i variabilitat: alta taxa de mutació
(polimòrfics).• S’utilitzen com a marcadors genètics.
Marcadors genètics• Distribució homogènia en el genoma.• Polimòrfics (diferent entre els individus).• Respecte al número de repeticions, no de la seqüència repetida.
USOS:• Diagnòstic d’algunes malalties (Huntington, X fràgil).• Proves de paternitat.• Anàlisis forenses.• Estudis de poblacions. Microsatèl·lits VS SNP:
MICROSATÈL·LITS SNP (polimorfismes d’un sol nucleòtid)
AVANTATGES •Elevat grau d’informació.•Elevat polimorfisme.•Repartits uniformement per tot el genoma.
•Molt abundants.•Es poden analitzar de forma automàtica. •(Actualment són els més utilitzats).
INCONVENIENTS •N’hi ha menys.•Prova no automatitzada.
•Menys informatius que els microsatèl·lits.
EXPANSIÓ DE TRINUCLEÒTIDS
Adició a les repeticions dels microsatèl·lits
Quan el bucle es forma a la cadena filla increment del nombre de repeticions.
Deleció a les repeticions dels microsatèl·lits per relliscament de la polimerasa
Quan el bucle es forma a la cadena original disminució del nombre de repeticions.
Les ADICIONS són més freqüents que les DELECIONS. Com més llarga és l’expansió, més probabilitat de malaltia o
severitat d’aquesta.
DISTRÒFIA MIOTÒNICA• N’hi ha dos tipus:- Tipus I: 98% dels casosAmplificació de la repetició del triplet CTG en el cromosoma 19- Tipus II: 2% dels casosAmplificació de la repetició del triplet CCTG en el cromosoma 3
Prevalència: 1:20.000• Nombre de repeticions: -Entre 5-34 Gen normal
-Entre 35 i 49 Gen pre-mutat-Més de 50 Gen mutat
DMPK GenProtein quinasa de distrofia miotónica
• L’expansió extrem 3’ no codificant• Codifica l’enzima serina/treonina quinasa
Funció no clara, imporant en:- Regulació- Comunicació entre cèl·lules- Funcionament de cèl·lules cardíaques, del cervell i dels músculs esquelètics.
El gen DMPK mutat
Alteració de l’ ARNm
Proteïnes defectuoses
Funcionalitat cel·lular alterada
COM S’HERETA?• Patró d’herència:
Autosòmica dominant
Quan s’hereta de la mare:
es dóna l’anticipació genètica
• Símptomes: la debilitat muscular implica problemes :
- Cardíacs- En la deglució- En el moviment- Insuficiències respiratòries- Atròfia progressiva- Dèficit intel·lectual
Pleiotropia
DIAGNÒSTIC 2 tècniques
Tècnica: Southern blot
DNA + enzims de restricció
Identificació dels fragments amb la seqüència
Electroforesi
Tècnica: PCR
Més precisa
SÍNDROME X FRÀGIL
-Amplificació de la repetició del triplet CGG al gen FMR1 del cromosoma X.
Nombre de repeticions:-Entre 7 i 55 Gen normal-Entre 55 i 200 Gen pre-mutat-Més de 200 Gen mutat
Metilació de les citosines
Inactivació del gen
No producció FMRP
FMRP-Principalment es troba al citoplasma
-Funció no clara, diverses hipòtesis:Producció d’altres proteïnesRegulació canvis estructurals neuronalsInfluència en la maduració
-Conseqüències absència FMRP:
Característiques psíquiques Característiques físiques*Hiperactivitat *Macrocefàlia*Impulsivitat *Orelles prominents*Falta d’atenció *Cara més allargada i estreta*Ansietat social *Mandíbula inferior prominent*Comportament repetitiu *Testicles més grans (homes)*Etc… *Etc…
COM S’HERETA?NOI
Desenvolupament embrionari
COM S’HERETA?NOIES
Desenvolupament embrionariINACTIVACIÓ DEL
CROMOSOMA X
Grau d’afectació variable
MALALTIA DE HUNTINGTON • Amplificació de la repetició del triplet CAG al gen IT15
del cromosoma 4, que codifica per la proteïna Huntingtina.
• Patró d’herència:– Autosòmica dominant– Pot ser heretat tant per via paterna com per via materna– Penetrància incomplerta:
Nombre de repeticions-Entre 10 i 28 Gen normal-Entre 36 i 120 Gen mutat
* Entre 36 i 41 alguns individus no desenvolupen la malaltia
DIAGNÒSTIC
PROCEDIMENT
1.Aïllament del gen 2.PCR de les repeticions de CAG3.Electroforesi 4.Contrast amb un marcador de pes molecular
http://www.ygyh.org/hd/diagnosis.htm
HUNTINGTINA•Ubiqua però àmpliament expressada al cervell•Funció exacta desconeguda
*Huntingtina anormal Repetició Aa. Glutamina
Símptomes: Psíquics: Irritabilitat, paranoia, psicosi,
al·lucinacions, demència, canvis de personalitat.
Causa
Alteració ESCORÇA CEREBRAL
Físics :Moviments anormals (espasmòdics, lents i incontrolats, ganyotes)
Causa
Alteració NUCLIS BASALS