I caratteri ereditari di ciascun individuo provengono dal corredo cromosomico trasmessogli dai genitori. In ciascun cromosoma si trovano disposti longitudinalmente i fattori dei caratteri detti geni di provenienza materna e paterna (Fig. 23); essi sono responsabili della trasmissione di un determinato carattere ereditario. Più precisamente può essere definito come l’unità di informazione contenete il progetto per la sintesi di una proteina. Il progetto complessivo di un organismo è costituito dall’insieme dei progetti coordinati di tutti i geni (Genoma) che contribuiscono alla realizzazione di tutte le sue strutture e funzioni.
Il gene è contenuto nel locus e la variante del gene si chiama allele .
Si dice omozigote il soggetto che possiede nel proprio corredo cromosomico due geni uguali (uno paterno e uno materno) siano essi responsabili della
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trasmissione di un determinato carattere normale o patologico esempio aa o AA; si dice eterozigote quando i due alleli sono diversi (Aa).
Il genotipo di un individuo è dato dal suo corredo genetico, è ciò che è "scritto" nel DNA contenuto nel nucleo di tutte le sue cellule ed è quindi immutabile. Il
fenotipo, invece, è l'insieme dei caratteri che l'individuo manifesta; dipende dal
suo genotipo, dalle interazioni fra geni e anche da fattori esterni e dunque può variare.
Per mutazione si intende ogni cambiamento raro, grande o piccolo, che si verifica all’interno del materiale genetico e che non sia causato da ricombinazione genetica.
Il termine mutazione fu introdotto nel 1896 dal botanico olandese de Vries, il quale studiando la pianta ornamentale Oenothera lamarckiana (Fig. 24), originaria dall’ America e inselvatichita nei giardini olandesi, trovò che presentava numerose piccole variazioni ereditarie che secondo la sua interpretazione davano origine a nuove piccole specie.
Ricercatori successivi dimostrarono che le supposte mutazioni di de Vries erano modificazioni fenotipiche dovute ad altri eventi quali la ricombinazione o condizioni citogenetiche particolari come la poliploidia o la aneuploidia.
Le mutazioni si dividono in geniche, cromosomiche e genomiche. Mutazione geniche: consistono in una modificazione della struttura del gene e
sono dovute a cambiamenti nelle sequenze nucleotidiche. Se il cambiamento riguarda solo una coppia di nucleotidi vengono denominante Mutazioni Puntiformi. Si suddividono in : Sostituzioni (un nucleotide viene sostituito da uno diverso)
Vi sono due tipi di scambio:
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- la transizione, quando una base purinica viene sostituita con l’altra purinica (da A a G o viceversa) o una pirimidina viene sostituita con l’altra pirimidina (da T a C o viceversa).
- la trasversione, quando la purina viene scambiata con una pirimidina o viceversa. Sempre se avvengano in un esone, le mutazioni per sostituzione di una base possono avere a livello proteico effetti diversi ed essere cosi classificati:
1. Mutazioni missenso: formazione di una tripletta o codone che specifica un amminoacido diverso da quello originario.
2. Mutazioni non-senso: sono dovute alla sostituzione di una base che porta alla formazione di uno dei tre codoni (UAG;UGA;UAA) che non specificano alcun amminoacido e costituiscono un segnale stop della sintesi proteica.
3. Mutazioni neutre: sono dovute alla formazione di una tripletta diversa dalla prima che codifica per un amminoacido diverso. Tale sostituzione non altera la funzionalità della proteina specificata dal gene in quanto i due amminoacidi, pur diversi, sono chimicamente equivalenti. (cambiamento della tripletta AGC ad AAG che porta alla sostituzione della Lisina con Arginina. Entrambi questi amminoacidi sono basici e hanno proprietà simili).
4. Mutazioni silenti: sostituzione di una base che non determina alcun cambiamento a livello fenotipico in quanto la tripletta esprime il solito amminoacido (da AGG a AGA viene codificata sempre l’Arginina).
Delezione (un nucleotide viene perso) e Inserzione (viene aggiunto). Le
mutazioni per delezione o inserzione di un nucleotide provocano lo scivolamento della cornice di lettura dell’informazione ereditaria (frameshift), cioè una lettura fuori fase in quanto il messaggio viene letto continuamente senza interruzioni. Si avrà, quindi, una modificazione di tutte le triplette, e pertanto verranno inseriti amminoacidi diversi da quelli originali con grandi e gravi effetti sulla funzionalità della proteina (Fig. 25).
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Figura 25 Esempi di mutazioni geniche per inserzione o delezione di una o due basi
Mutazioni cromosomiche: consistono in alterazioni della struttura dei cromosomi, che a loro volta sono suddivisibili in :
Delezioni e Duplicazioni, che sono alterazioni quantitative.
Inversioni e Traslocazioni, che sono alterazioni qualitative o
riordinamenti di struttura.
Mutazioni genomiche: consistono in variazioni di numero dei cromosomi. Si suddividono in:
Euploidie: consistono nella variazione del corredo rispetto a quello
normale per interi assetti aploidi in memo o in più. Aneuploidie: consistono nella variazione del corredo dovuta a perdita o a
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La sordità è il deficit neonatale più frequente, dato che 1/1000 - 1/700 neonati ha una sordità profonda o grave. Attualmente, nei paesi industrializzati, il 60- 80% delle sordità precoci ha un'origine genetica. Di questo il 30% fa parte di una condizione sindromica, mentre il 70% è costituito da forme non sindromiche, in cui il deficit uditivo è l'unico segno clinico. Sono state riscontrate mutazioni in più di 100 geni che sono causa di ipoacusia non sindromica. Le sordità non sindromiche, presentano una grande eterogeneità genetica. I diversi loci cromosomici delle forme non sindromiche di sordità ereditaria sono indicati con l’acronimo DFN (“deafness”) seguito dalla lettera A o B a seconda della modalità di trasmissione rispettivamente, autosomica dominante o recessiva. Le lettere A o B sono seguite da un numero che indica
l’ordine cronologico di scoperta dei geni associati al locus. Fino ad oggi sono stati però individuati 41 loci associati ad ipoacusia a
trasmissione autosomica dominante (DFNA), e 46 loci a trasmissione autosomica recessiva (DFNB), ma la continua evoluzione delle tecniche di biologia molecolare aggiorna continuamente tale lista (http://webh01.ua.ac.be/hhh/;http://davinci.crg.es/deafness/). Sono stati
identificati anche geni ad ereditarietà X-linked e mitocondriali. (Fonte: www.aou-careggi.toscana.it)
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