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