La citogenetica e` lo studio dei fenomeni genetici attraverso l’analisi citologica dei cromosomi al microscopio. Ferguson-Smith

Lezione 1

Citogenetica

W.Flemminf: immagini di cromosomi (cromatina)

1882

1888 Waldeyer: termine “cromosoma”

1900 Riscoperta di Mendel. Sutton e Bovery: teoria cromosomica dell’ereditatarieta’

1923 Painter: determinazione del sesso nell’uomo: XY

Storia della citogenetica

Studi su sezioni di testicoli (48 cromosomi) 1950

Storia della citogenetica

1952Soluzione ipotonica (T.C.Hsu) (48 cromosomi)

Storia della citogenetica

1955Ford e Hamerton: colchicina

Storia della citogenetica

Storia della citogenetica1956 Tjio JH and Levan A. The chromosome number of man. Hereditas, 1956, 42:1-16.

1959 Sindromi: +21; X0; XXY

1960 P.Nowell: PHA per coltura linfociti

1960 Denver Conference: -J. Lejeune: trisomy 21 and Down syndrome -C. Ford: XXY karyotype and Klinefelter syndrome -P. Jacobs: X0 karyotype and Turner syndrome

Storia della citogenetica

1960 Cromosoma Philadelphia

1966 Conferenza di Denver

Storia della citogenetica

1-3 gruppo A 4-5 gruppo B

X-6-12 gruppo C

13-15 gruppo D 16-18 gruppo E

19-20 gruppo F Y-21-22 gruppo G

1971 Quinacrine mustard:Q-banding (Caspersson)

Storia della citogenetica

1972G-banding con Giemsa

Storia della citogenetica

1992 FISH (Fluorescence In Situ Hybridization) (P.Lichter)Storia della citogenetica

Dimensioni dei cromosomi

30M

Trituruscristatus

Homosapiens

Drosophilamelanogaster

Muntiacus reevesi

Muntiacus muntjak

Muntjac dimensioni dei cromosomi

TELOMERO

TELOMERO

CENTROMERO (COSTRIZIONE PRIMARIA)

COSTRIZIONE SECONDARIA

Costituenti del cromosoma

NOR

ESSENZIALI NELLA STABILITA’ DEI CROMOSOMI

COMPOSTI DA ETEROCROMATINA

HANNO UNA SEQUENZA COMUNE(in uomo TTAGGG)

Telomeri

Centromero

DNAsatellite

Fibre del fuso

dominio centrale

dominio di appaiamento

dominio del cinetocore

C-bande

50.000:1

Lunghezza del cromosoma

sezione dellacromatina

5 avvolgimentidella doppia elica

fibra di 30nm con i nucleosomistrettamente impacchettati

parte di una sezione di cromosoma

sezione condensatadi un cromosoma metafasico

cromosoma metafasico

2nm

11nm

30nm

300nm

700nm

1400nm

Organizzazione del cromosoma I

spiralizati

parzialmente despiralizati

despiralizati

struttura della cromatina

nucleosoma

DNAistoneH1

istonidoppia elicadi DNA

H4H4H4H4H3H3H3H3

H2AH2AH2AH2A H2BH2BH2BH2B

core

Organizzazione del cromosoma II

Segmento di cromatina

nucleosoma

proteine DNA-bindingsequenza specifiche

30nm

La cromatina si distingue in: eucromatina

eterocromatinafacoltativa

costitutiva

Cromatina

•DNA satellite

•C-bande positiva

•Sempre replicazione tardiva

•Mai trascritta

•Assenza di crossing over

•“Appiccicosa”e soggetta ad appaiamento ectopico

•Puo’ concorrere al “silenziamento” dei geni

COSTITUTIVA FACOLTATIVA

•Qualsiasi tipo di DNA

•Solitamente C-bande negativa

•Replicazione tardiva

•Non trascritta

•Crossing over

•Nessun comportamento particolare

•Silenzia i geni sul crom X e sugli autosomi

•Limitata a specifiche linee cellulari

Eterocromatina

•Presente in tutti i tipi cellulari

Processamento delle cellule

Preparazione vetrini

Coltura cellulare

Sangue periferico o tessuti

Allestimento di preparati per analisi citogeneticaAllestimento di preparati per analisi citogenetica

TIPI DI COLTURE CELLULARI

di tessuto

di organo

di cellule

COLTURE CELLULARI

TIPI DI COLTURE

Primarie Secondarie o stabilizzate

NO Cariotipo normale

NO Senescenza

SI Trasformazioni spontanee

NO Inibizione da contatto

SI Cariotipo normale

SI Inibizione da contatto

SI Senescenza

NO Trasformazioni spontanee

COLTURE CELLULARI

CAMERA GESTAZIONALE

ALLESTIMENTO DELLE COLTURE

CAMERA GESTAZIONALE E SACCO VITELLINO

ALLESTIMENTO DELLE COLTURE

PRELIEVO DI UN PICCOLO FRAMMENTO DI MEMBRANA

ALLESTIMENTO DELLE COLTURE

ELIMINAZIONE DEI VILLIMEMBRANA PARZIALMENTE

PRIVA DEI VILLI

ALLESTIMENTO DELLE COLTURE

FRAMMENTAZIONE DI UN PICCOLO PEZZO DI CAMERA

ALLESTIMENTO DELLE COLTURE

PRELIEVO DI PARTE DELLA MEMBRANA FRAMMENTATA

POSIZIONAMENTO DEI FRAMMENTI IN UNA CAPSULA PETRI PICCOLA

ALLESTIMENTO DELLE COLTURE

DISTRIBUZIONE DEI FRAMMENTI NELLA CAPSULA PETRI PICCOLA

FRAMMENTI DISTRIBUITI UNIFORMEMENTE

ALLESTIMENTO DELLE COLTURE

POSIZIONAMENTO DEL VETRINO ROTONDO

ELIMINAZIONE DELLE BOLLE D’ARIA

AGGIUNTA DEL TERRENO

ALLESTIMENTO DELLE COLTURE

Fiaschetta coltura cellulare

FIBROBLASTI CRESCIUTI INTORNO AD UN FRAMMENTO DI TESSUTO

ALONE DI CRESCITA

FIBROBLASTI CRESCIUTI INTORNO AD UN FRAMMENTO DI TESSUTO

ALONE DI CRESCITA

FIBROBLASTI

FIBROBLASTI

CELLULE ENDOTELIALI

CELLULE EPITELIALI

LINFOBLASTI