GENI LETALI GENI LETALI E E

SUBLETALISUBLETALI

Si definiscono Si definiscono geni letaligeni letali quelli che provocano la quelli che provocano la mortemorte della progenie soprattutto nei primi stadi di della progenie soprattutto nei primi stadi di vita.vita.Invece i Invece i geni geni subvitalisubvitali sono quelli che determinano sono quelli che determinano la comparsa di la comparsa di anomalieanomalie compatibili con la vita, compatibili con la vita, almeno in una prima fase; anche i geni almeno in una prima fase; anche i geni subvitalisubvitalipossono essere causa di morte per alcuni individui, possono essere causa di morte per alcuni individui, soprattutto in relazione alle condizioni ambientali soprattutto in relazione alle condizioni ambientali (es. l(es. l’’assenza di piumaggio nei pulcini, la cataratta assenza di piumaggio nei pulcini, la cataratta congenita dei bovini).congenita dei bovini).

La scoperta dei geni ad azione letale fu fatta da La scoperta dei geni ad azione letale fu fatta da CuCuèènotnot che che

nel 1905 era riuscito ad isolare un ceppo di topolini con un nel 1905 era riuscito ad isolare un ceppo di topolini con un

mantello atipico di colore mantello atipico di colore giallogiallo. .

Egli notò che accoppiando tra loro i topi gialli non si ottenevaEgli notò che accoppiando tra loro i topi gialli non si otteneva

una una F1F1 tutta dello stesso colore, ma topi gialli e topi grigi o tutta dello stesso colore, ma topi gialli e topi grigi o

neri nel rapporto neri nel rapporto 2:12:1. .

Il Il reincrocioreincrocio tra topi gialli e non gialli dava una rapporto tra topi gialli e non gialli dava una rapporto

fenotipicofenotipico di di 1:11:1..

Dopo ulteriori studi si scoprDopo ulteriori studi si scoprìì che i topi gialli erano che i topi gialli erano

eterozigoti per un gene eterozigoti per un gene AyAy responsabile del colore giallo, e responsabile del colore giallo, e

che gli omozigoti che gli omozigoti AyAyAyAy morivano nei primi stadi di morivano nei primi stadi di

gestazione.gestazione.

PP XXTopo gialloTopo giallo

AAyyaa

Topo gialloTopo gialloAAyyaa

Letale Letale AAyyAAyy

Topo gialloTopo gialloAAyyaa

Topo gialloTopo gialloAAyyaa

Topo neroTopo neroaaaa

Le caratteristiche principali dei geni letali sono:Le caratteristiche principali dei geni letali sono:

1)1) recessivitrecessivitàà: dato che una mutazione completamente : dato che una mutazione completamente

dominante si eliminerebbe subito; esistono però casi di dominante si eliminerebbe subito; esistono però casi di

geni letali (detti impropriamente dominanti) che geni letali (detti impropriamente dominanti) che

manifestano la loro presenza anche allo stato eterozigote manifestano la loro presenza anche allo stato eterozigote

(bovini di razza (bovini di razza DexterDexter););

2)2) coinvolgono soprattutto i coinvolgono soprattutto i cromosomi cromosomi autosomiciautosomici: poich: poichéé

questi sono piquesti sono piùù numerosi dei sessuali;numerosi dei sessuali;

3)3) compaiono prevalentemente negli compaiono prevalentemente negli accoppiamentiaccoppiamenti tra tra

consanguineiconsanguinei..

GENI LETALI DOMINANTI AUTOSOMICIGENI LETALI DOMINANTI AUTOSOMICI

I bovini irlandesi di I bovini irlandesi di razza razza DexterDexter, di piccola , di piccola taglia e con arti corti e taglia e con arti corti e testa massiccia, sono un testa massiccia, sono un esempio di un gene a esempio di un gene a dominanza incompleta, dominanza incompleta, che che èè letale allo stato letale allo stato omozigote.omozigote.

I bovini I bovini DexterDexter sono portatori sono portatori di un di un gene Wgene W che allo stato che allo stato eterozigoteeterozigote ((WwWw) provoca una ) provoca una acondroplasiaacondroplasia (riduzione di (riduzione di sviluppo) degli stinchi e alcune sviluppo) degli stinchi e alcune malformazioni craniche tipiche malformazioni craniche tipiche di questa razza, mentre allo di questa razza, mentre allo stato stato omozigoteomozigote ((WWWW) ) èè letaleletale(vitello (vitello ““bull dogbull dog””).).

La mutazione La mutazione che ha dato che ha dato origine a questa origine a questa razza si razza si èèverificata nella verificata nella razza irlandese razza irlandese KerryKerry..

PP XX

DexterDexterWwWw

DexterDexterWwWw

Vitello Vitello ““bull dogbull dog””

WWWWLETALELETALE

DexterDexter

WwWw

DexterDexter

WwWw

KerryKerry

wwww

GENI LETALI RECESSIVI LEGATI AL SESSOGENI LETALI RECESSIVI LEGATI AL SESSO

LL’’emofiliaemofilia (grave insufficienza nella coagulazione (grave insufficienza nella coagulazione del sangue)del sangue) di tipo A e B nei cani, ldi tipo A e B nei cani, l’’ipotricosiipotricosi(insufficiente sviluppo di peli)(insufficiente sviluppo di peli) e le l’’anodontiaanodontia(assenza congenita dei denti)(assenza congenita dei denti) dei vitelli sono dei vitelli sono esempi di geni letali, recessivi e legati al sesso (si esempi di geni letali, recessivi e legati al sesso (si manifestano esclusivamente nel manifestano esclusivamente nel sesso sesso eterogameticoeterogametico –– maschio XYmaschio XY), nei mammiferi, la cui ), nei mammiferi, la cui azione letale si esplica poco dopo la nascita.azione letale si esplica poco dopo la nascita.

PP XXMaschio sanoMaschio sano

X X HH Y Y Femmina portatriceFemmina portatrice

X X HH XX hh

MaschioMaschiosanosanoX X HH Y Y

MaschioMaschiomalatomalatoX X hh YY

Femmina Femmina sana sana

X X H H X X HH

Femmina Femmina portatriceportatrice

X X H H X X hh

LL’’emofiliaemofilia nel cane e nel cavallo nel cane e nel cavallo èè determinata da un gene determinata da un gene letale recessivo (letale recessivo (h h ) legato al cromosoma ) legato al cromosoma X.X.

GENE LETALE DOMINATE LEGATO AL SESSOGENE LETALE DOMINATE LEGATO AL SESSO

La La ““mancanza di pelo a striscemancanza di pelo a strisce”” nella razza nella razza

HolsteinHolstein--FriesianFriesian èè unun’’anomalia ereditaria anomalia ereditaria

provocata dallprovocata dall’’azione di un gene letale allo azione di un gene letale allo

stato omozigote, legato al sesso ed a stato omozigote, legato al sesso ed a

dominanza incompleta.dominanza incompleta.

I soggetti colpiti, tutte I soggetti colpiti, tutte femminefemmine ((AaAa) presentano ) presentano assenza di pelo a strisce verticali, al di sopra assenza di pelo a strisce verticali, al di sopra delldell’’articolazione dellarticolazione dell’’anca e talvolta anche lungo anca e talvolta anche lungo tutto il corpo.tutto il corpo.

PP XXMaschio sanoMaschio sano

X X aa Y Y

Femmina Femmina portatriceportatrice

X X AA XX aa

MaschioMaschiomuoremuoreX X AA Y Y

MaschioMaschiosanosanoX X aaYY

Femmina Femmina con alopecia a con alopecia a

striscestrisce

X X AA X X aa

Femmina Femmina sanasanaX X aaXX aa

DIFFUSIONE DEI GENI LETALIDIFFUSIONE DEI GENI LETALI

Un soggetto eterozigote per un gene letale lo Un soggetto eterozigote per un gene letale lo trasmettertrasmetteràà a meta metàà della sua discendenza, ma, a della sua discendenza, ma, a meno che un numero elevato di femmine non sia meno che un numero elevato di femmine non sia portatrice dello stesso gene e quindi nasca un portatrice dello stesso gene e quindi nasca un numero significativo di prodotti omozigoti anomali, numero significativo di prodotti omozigoti anomali, ci si accorgerci si accorgeràà della trasmissione del carattere della trasmissione del carattere letale solo dopo molte generazioni.letale solo dopo molte generazioni.

Ad esempio, lo Ad esempio, lo stallonestallone di razza di razza PercheronPercheron, , SuperbSuperb, , importato dallimportato dall’’Ohio in Giappone nel 1880, solo dopo 30 anni Ohio in Giappone nel 1880, solo dopo 30 anni fu identificato come portatore di un fu identificato come portatore di un gene letale per lgene letale per l’’atresiaatresiadel colondel colon (i puledri affetti presentano una strozzatura al (i puledri affetti presentano una strozzatura al colon ascendente a livello della flessura pelvica e muoiono colon ascendente a livello della flessura pelvica e muoiono entro 4 giorni dalla nascita). A distanza di 40 anni dalla sua entro 4 giorni dalla nascita). A distanza di 40 anni dalla sua importazione, il importazione, il 26%26% degli stalloni delle razze pesanti degli stalloni delle razze pesanti nellnell’’isola Hokkaido era discendete di isola Hokkaido era discendete di SuperbSuperb..

Il Il torotoro di razza di razza FrisonaFrisona, , PrinsPrins AdolphAdolph, importato dalla Frisia , importato dalla Frisia in Svezia nel 1902 era considerato un campione, e dopo 26 in Svezia nel 1902 era considerato un campione, e dopo 26 anni si scopranni si scoprìì che era portatore di un che era portatore di un gene letalegene letale (mancanza (mancanza di pelo).di pelo).

La pratica dellLa pratica dell’’Inseminazione StrumentaleInseminazione Strumentale ((I.SI.S.) ha .) ha aumentato il rischio di diffusione di un gene letaleaumentato il rischio di diffusione di un gene letale

IDENTIFICAZIONE DEI GENI LETALIIDENTIFICAZIONE DEI GENI LETALI

Non Non èè difficile identificare come difetti ereditari difficile identificare come difetti ereditari quelle anomalie morfologiche che si manifestano quelle anomalie morfologiche che si manifestano quasi sempre alla nascita o che interessano alcuni quasi sempre alla nascita o che interessano alcuni aspetti funzionali. aspetti funzionali. La presenza di geni letali che agiscono in fase La presenza di geni letali che agiscono in fase prenatale può essere evidenziata dalla prenatale può essere evidenziata dalla mancanza mancanza di di una una classeclasse prevista tra i nati (es. topi gialli prevista tra i nati (es. topi gialli omozigoti), da un omozigoti), da un rapportorapporto--sessisessi anomalo e da una anomalo e da una mortalitmortalitàà prenataleprenatale troppo alta.troppo alta.

PP XXTopo gialloTopo giallo

AAyyaa

Topo gialloTopo gialloAAyyaa

Letale Letale AAyyAAyy

Topo gialloTopo gialloAAyyaa

Topo gialloTopo gialloAAyyaa

Topo neroTopo neroaaaa

In animali In animali multiparimultipari (es. maiale, gatto, coniglio, (es. maiale, gatto, coniglio, cane) i caratteri recessivi semplici di tipo letale alla cane) i caratteri recessivi semplici di tipo letale alla nascita o in epoche successive, dovrebbero nascita o in epoche successive, dovrebbero comparire nel 25% circa della progenie se entrambi comparire nel 25% circa della progenie se entrambi i genitori sono eterozigoti per il gene responsabile.i genitori sono eterozigoti per il gene responsabile.

Nel caso di animali Nel caso di animali unipariunipari il rapporto 3:1 non il rapporto 3:1 non sempre si verifica (se un maschio sempre si verifica (se un maschio èè portatore portatore eterozigote non eterozigote non èè detto che le femmine detto che le femmine delldell’’allevamento lo siano); in questi casi si può avere allevamento lo siano); in questi casi si può avere un rapporto di 7:1 (si verifica quando un un rapporto di 7:1 (si verifica quando un riproduttore portatore riproduttore portatore èè accoppiato con le figlie di accoppiato con le figlie di un altro portatore o con le proprie figlie).un altro portatore o con le proprie figlie).

ELIMINAZIONE DEI GENI LETALIELIMINAZIONE DEI GENI LETALI

I geni letali non si eliminano da soli, anzi spesso si I geni letali non si eliminano da soli, anzi spesso si accumulano allaccumulano all’’interno di una razza fino al punto da interno di una razza fino al punto da richiedere un intervento per ridurne la frequenza.richiedere un intervento per ridurne la frequenza.

Il problema principale Il problema principale èè identificare i portatori del gene non identificare i portatori del gene non desiderato e particolarmente i desiderato e particolarmente i riproduttori maschiriproduttori maschi. .

Nel caso che un gene sia completamente Nel caso che un gene sia completamente recessivorecessivo si deve si deve ricorrere al test di progenie per identificare gli eterozigoti, ricorrere al test di progenie per identificare gli eterozigoti, ma sfortunatamente per i geni letali il testma sfortunatamente per i geni letali il test--cross (il cross (il reincrocioreincrocio con il tipo recessivo omozigote) con il tipo recessivo omozigote) èè impossibile. impossibile.

Pertanto la cosa piPertanto la cosa piùù semplice semplice èè di accoppiare il riproduttore di accoppiare il riproduttore sospetto con femmine certamente eterozigoti.sospetto con femmine certamente eterozigoti.

GENI LETALI CHE SI RIPERCUOTONO GENI LETALI CHE SI RIPERCUOTONO SULLA MADRESULLA MADRE

Alcuni geni letali sono responsabili di anomalie a carico del Alcuni geni letali sono responsabili di anomalie a carico del feto che ne impediscono la nascita e talvolta provocano la feto che ne impediscono la nascita e talvolta provocano la morte della madre.morte della madre.

Un gene Un gene autosomicoautosomico recessivo semplice provoca recessivo semplice provoca unun’’eccessiva eccessiva durata della gestazionedurata della gestazione che che èè stata riscontrata in tre stata riscontrata in tre razze bovine: Pezzata Rossa Svedese, razze bovine: Pezzata Rossa Svedese, AyrshireAyrshire e e HolsteinHolstein--FriesianFriesian. . Sebbene non si sia stabilito se nelle tre razze sia presente Sebbene non si sia stabilito se nelle tre razze sia presente la stessa mutazione, comuni sono invece le anomalie: durata la stessa mutazione, comuni sono invece le anomalie: durata abnorme della gestazione (da 332 a 510 abnorme della gestazione (da 332 a 510 gggg), gigantismo del ), gigantismo del feto, feto, distociadistocia (a volte morte della madre) e morte del vitello (a volte morte della madre) e morte del vitello prima, durante o immediatamente dopo il partoprima, durante o immediatamente dopo il parto..

LL’’aplasia aplasia adenoipofisariaadenoipofisaria, segnalata nelle razze , segnalata nelle razze GuernseyGuernsey e Jersey e Jersey èè responsabile di un responsabile di un prolungamento della gestazione, di anomalie fetali prolungamento della gestazione, di anomalie fetali tra cui vari gradi di tra cui vari gradi di ipotricosiipotricosi e riduzione della mole e riduzione della mole corporea dovuta al mancato sviluppo dellcorporea dovuta al mancato sviluppo dell’’ipofisi.ipofisi.

Anche lAnche l’’insorgenza di insorgenza di contratture muscolaricontratture muscolari, , causata da un gene letale recessivo semplice, causata da un gene letale recessivo semplice, provoca negli ovini, bovini e suini un provoca negli ovini, bovini e suini un iperflessioneiperflessionedegli arti anteriori, rigiditdegli arti anteriori, rigiditàà articolare e articolare e contrattura del collo, per cui il parto risulta contrattura del collo, per cui il parto risulta particolarmente difficile.particolarmente difficile.