Conversione genica

Scambio unidirezionale

La conversione genica è un fenomeno per il quale si ha un trasferimento non reciproco di informazione da una sequenza di DNA ad un’altra non allelica (conversione genica interlocus, in trans o in cis, fra due locus situati su cromosomi omologhi o su cromatidi fratelli) o allelica (conversione genica interallelica). Lo scambio è unidirezionale, perché la sequenza ricevente viene modificata da quella donatrice, ma non viceversa.

Conversione genica

Tipi di conversione genica: a) conversione genica interlocus in trans, b) conversione genica interlocus in cis, c) conversione genica interallelica. Modificato da en.wikipedia.

Insorgenza di mutazioni

La conversione genica è una causa frequente di mutazioni-malattia in geni dei quali esistono pseudogeni. Tipicamente gli pseudogeni contengono diverse mutazioni nella loro sequenza, che però non sono clinicamente rilevanti perchè gli pseudogeni non sono espressi a livello proteico. In caso di conversione genica un segmento di pseudogene si inserisce nel gene, introducendo le proprie mutazioni e intaccando così la trascrizione del gene. Infatti, essendo il gene attivamente trascritto, la mutazione originaria dello pesudogene viene attivata, con il conseguente effetto deleterio. Tipici esempi di conversione genica sono le mutazioni rilevabili nel gene CYP21A2, che può frequentemente essere interrotto da segmenti provenienti dal suo pseudogene CYP21A1P.

Alla base dell’evoluzione

Si pensa che la conversione genica sembra sia uno dei meccanismi alla base dell’evoluzione del genoma umano. Il gene umano PKD1, ad esempio, ha ben 6 pseudogeni localizzati sullo stesso cromosoma, mentre l’omologo murino di questo gene non presenta pseudogeni. Studi recenti sembrano indicare come questa differenza nel numero di pseudogeni fra topo e uomo possa essere dovuta a fenomeni di conversione genica e di ricombinazione allelica fra non omologhi (non-homologous allelic recombination – NHAR) verificatisi nello scimpanzee e nell’uomo (PMID 18822117).

Terapia genica

Il concetto della conversione genica è anche sfruttato in alcuni approcci sperimentali di terapia genica. Ad esempio, esperimenti in vitro sembrano dimostrare il successo della conversione della sequenza di SMN2 nella sequenza di SMN1 tramite l’utilizzo di single-stranded oligonucleotides (ODN; PMID 18078930) in modelli di terapia per l’atrofia muscolare spinale (spinal muscular atrophy – SMA).

Breda Genetics

Breda Genetics procede all’identificazione di mutazioni da conversione genica attraverso una delle seguenti metodiche, a seconda del gene in questione: sequenziamento standard o dopo touchdown PCRMLPA, kit pronti.

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