Genetica medica:

Genetica 
Medica
Appunti di Zoe Franzoni
Università degli Studi di Brescia
Facoltà: Medicina e Chirurgia
Corso di Laurea in Infermieristica
Esame: Le basi biologiche e molecolari della vita
Docente: Ritelli Giuseppe Marco
A.A. 2020/2021
Tesi
online
A P P U N T I
Tesionline
per InfermieriZoe Franzoni – Genetica medica 
GENETICA MEDICA 
1.1 GENETICA 
DEFINIZIONE: è la branca della biologia che studia i geni, l’ereditarietà e la variabilità genetica negli organismi 
viventi. 
La genetica studia la trasmissione dei caratteri geneticamente determinate ed il campo di studio si focalizza sulla 
comprensione dei meccanismi alla base di questi fenomeni. 
1.1.1 GENETICA UMANA 
DEFINIZIONE: studia l’ereditarietà dei caratteri umani. 
Ci sono: 
 CARATTERI SEMPLICI o caratteri mendeliani: sono determinati da un solo gene: 
1. Colore degli occhi; 
2. Tipo di capelli; 
3. Forma del naso; 
4. Lentiggini. 
 CARATTERI COMPLESSI o caratteri poligenici non mendeliani: per l’espressione di questi caratteri 
subentrano più geni che interagiscono tra di loro e c’è un’influenza anche in base all’ambiente in cui si vive: 
5. Peso; 
6. Altezza; 
7. Colore della pelle; 
8. Quoziente intellettivo. 
1.2 CARATTERI E FENOTIPI 
I caratteri e i fenotipi sono stati scoperti da Mendel dopo il XIX secolo. 
1.2.1 CARATTERI 
DEFINIZIONE: è qualsiasi caratteristica biologica di un organismo vivente determinata dall’informazione genetica 
(forma o colore dei piselli). 
1.2.2 FENOTIPO 
DEFINIZIONE: è l’insieme dei caratteri visibili o comunque misurabili che l’individuo manifesta e sono determinati 
dal punto di vista genetico (piselli lisci, rugosi oppure piselli gialli, verdi). 
1.3 GENETICA MEDICA 
DEFINIZIONE: studia le variazioni a livello del DNA che sono responsabili di fenotipi patologici. 
Si occupa dello studio e della diagnosi delle malattie genetiche ed è orientata alla formulazione della corretta 
DIAGNOSI CLINICA di una malattia genetica e alla CONSULENZA GENETICA al fine di valutare l’eventuale rischio 
riproduttivo per il paziente e la sua famiglia. 
1.3.1 MALATTIE GENETICHE 
Definizione: studia le variazioni a livello del DNA che non sono responsabili di fenotipi semplici ma sono variazioni 
patogenici di fenotipi patologici (malattie genetiche). 
6Zoe Franzoni – Genetica medica 
MEDICO GENETISTA: studia le leggi dell’ereditarietà e nella manipolazione dei geni; si occupa della valutazione 
del paziente e può diagnosticare la malattia capita che non sempre si può diagnosticare allora subentra il biologo 
genetico. 
BIOLOGO GENETICO: si occupa della studio dei cromosomi e dei geni in laboratorio. 
Le malattie genetiche o geneticamente determinate possono essere: 
 GENICHE: 
 MONOFATTORIALI (monogeniche o mendeliane): mutazioni di un solo gene da un fenotipo 
patologico; 
 MULTIFATTORIALI (poligeniche o complesse): mutazioni di più geni che hanno un contributo più o 
meno importante dall’ambiente; 
 MITOCONDRIALI: mutazioni a livello mitocondriale e si ricevono solo dal patrimonio genetico della 
madre e non seguono le leggi di Mendel. 
 CROMOSOMICHE: 
 ALTERAZIONE DEL NUMERO: aneuploidie ed euplodidie; 
 ALTERAZIONE DELLA STRUTTURA: delezioni, traslocazioni, inversioni, duplicazioni, 
isocromosomi e cromosomi ad anello. 
1.3.2 MALATTIE GENETICHE, MALATTIE EREDITARIE E MALATTIE CONGENITE 
Le alterazioni del patrimonio genetico possono colpire la linea delle cellule somatiche, che costituiscono il corpo, o la 
linea delle cellule germinali, coinvolte nella produzione della cellula uovo o degli spermatozoi. 
Nei casi in cui sia coinvolta la linea delle cellule germinali tali malattie genetiche divengono anche ereditarie cioè si 
trasmettono da uno o entrambi i genitori a una parte o alla totalità della prole. 
Se è coinvolta la linea somatica possono insorgere malattie genetiche che non saranno trasmesse alla prole quindi 
non saranno ereditabili. 
MALATTIA CONGENITA: una malattia o un disordine presente fin dalla nascita, può essere causata da mutazioni 
genetiche e da anomalie di varia origine (malformazioni causate da agenti chimici o fisici) durante il processo di 
embriogenesi o nelle fasi finali del parto. 
Una malattia genetica è solitamente ereditata dai genitori e una malattia congenita non è trasmessa 
necessariamente dai genitori alla prole. 
MALATTIE CROMOSOMICHE: impattano nel 1° trimestre della gravidanza e molte volte non sono compatibili con 
la vita, sono pochi i bambini che arrivano alla nascita. 
MALATTIE MONOGENICHE: si ha un picco alla nascita, sono congenite e si possono manifestare già prima della 
nascita, dopo la nascita decresce perché molte malattie non sono compatibili con la vita e quelle compatibili si 
manifestano durante l’età adulta. 
MALATTIE MULTIFATTORIALI: molte sono congenite, alcune malattie non sono compatibili con la vita e se lo 
sono hanno picchi durante l’età adulta e derivano dalle malattie monogeniche con l’influenza dell’ambiente e delle 
neuro degenerazioni. 
1.4 CROMOSOMI  
DEFINIZIONE: è una struttura filamentosa e allungata costituita da cromatina, è presente nel nucleo delle cellule 
animali e vegetali ed è visibile solo durante la fase di divisione cellulare (meiosi e mitosi). 
I cromosomi possono essere: 
7Zoe Franzoni – Genetica medica 
 OMOLOGHI: cromosomi morfologicamente identici che presentano in loci corrispondenti gli stessi geni con 
le stesse informazioni. 
 ETEROLOGHI: i cromosomi del sesso X e Y che non presentano la stessa struttura visibile ne gli stessi geni e 
non si appaiono alla meiosi. 
1.4.1 COM’È FATTA LA MOLECOLA DI DNA? 
Il genoma nucleare diploide umano contiene circa 6,4 miliardi di paia di basi che, disposte in fila una dietro l’altra, 
costituirebbero un filamento lungo circa 4 metri. 
In realtà è suddiviso in 46 filamenti separati e altamente condensati (nanometri) ovvero i cromosomi. 
Una cellula diploide possiede 2 serie di cromosomi, i membri di una serie possono appaiarsi con quelli dell’altra serie, i 
componenti di una data coppia sono simili per forma, dimensioni e tipo di informazioni genetiche e vengono chiamati 
cromosomi omologhi. 
Ogni cromosoma è costituito da migliaia di geni, i geni occupano posizioni fisiche ben definite sui cromosomi note 
come loci genici. 
Dal momento che gli organismi diploidi possiedono coppie di cromosomi omologhi, anche i geni situati nei 
corrispondenti loci della coppia sono presenti in paia, se i geni occupano lo stesso locus su ognuno dei cromosomi 
della coppia si dicono alleli; gli alleli di un locus codificano varianti dello stesso polipeptide e quindi controllano lo 
stesso carattere dell’organismo; anche gli alleli controllano lo stesso carattere, essi non contengono necessariamente 
lo stesso tipo di informazione. 
Solo i gameti portano un cromosoma di ogni coppia di omologhi perciò un determinato gamete può possedere solo 
un allele di ogni coppia di alleli. 
Quando i gameti si uniscono per formare uno zigote, questo, e l’embrione che ne deriva, avrà coppie di cromosomi 
omologhi e di ogni coppia un componente sarà di origini materna e l’altro di origini paterna e ogni coppia porterà 
alleli dello stesso gene. 
GENE: unità funzionale del genoma, localizzata in una zona specifica di un cromosoma (locus) responsabile della 
trasmissione dei caratteri ereditari. 
ALLELE: forma alternativa di uno stesso gene, in una popolazione uno stesso gene può avere numerosi alleli (sangue 
A, B, O), un singolo individuo diploide non può tuttavia avere più di 2 alleli del medesimo locus. 
LOCUS: il luogo fisico di un cromosoma nel quale si trova un determinato gene. 
OMOZIGOSI: presenza di 2 alleli identici al medesimo locus (AA). 
ETEROZIGOSI: presenza di 2 alleli diversi al medesimo locus (AB). 
DOMINANZA: prevalenza di un allele (A dominante) sull’altro (O recessivo) con conseguente fenotipo A. 
RECESSIVITÀ: si die recessivo un allele che esprime il proprio carattere (fenotipo O) solo in condizioni di omozigosi 
(genotipo OO). 
GENOTIPO: costituzione genetica di un individuo a un determinato locus (AA o AB). 
FENOTIPO: carattere corrispondente a un determinato genotipo. 
1.5 LA RIPRODUZIONE SESSUATA 
8Zoe Franzoni – Genetica medica 
La MEIOSI negli organismi pluricellulari svolge il suo ruolo alla fine del differenziamento delle cellule germinali per 
produrre gameti maschili o femminili caratterizzati da un genoma aploide (n); con la fecondazione, l’unione del 
gamete femminile riforma una cellula (zigote) con un genoma diploide (an). 
Lo scopo della meiosi è dimezzare il corredo cromosomico e generare variabilità genetica. 
Le cellule somatiche mantengono sempre un genoma diploide e si dividono per MITOSI. 
1.5.1 MITOSI 
PROFASE: 
1. Il materiale cromosomico si condensa per formare cromosomi mitotici compatti, i cromosomi sono costituiti 
da 2 cromatidi uniti fra loro a livello del centromero. 
2. Il citoscheletro scompare e si assembla il fuso mitotico. 
3. L’apparato del Golgi e il RE si frammentano e l’involucro nucleare si dissolve. 
PROMETAFASE: 
1. I microtubuli cromosomici si collegano al cinetocore dei cromosomi. 
2. I cromosomi si muovono verso l’equatore del fuso. 
METAFASE: 
1. I cromosomi si allineano sulla piastra metafasica, connessi a entrambi i poli da microtubuli cromosomici. 
ANAFASE: 
1. I centromeri si dividono e i cromatidi si separano. 
2. I cromosomi si muovono verso i poli opposti al fuso. 
3. I poli del fuso si allontanano in direzione opposta. 
TELOFASE: 
1. I cromosomi si raggruppano ai poli opposti. 
2. I cromosomi si disperdono.  
3. L’involucro nucleare si riassembla intorno ai cromosomi raggruppati. 
4. Si formano l’apparato del Golgi e il RE. 
5. Le cellule si separano per mezzo della citocinesi. 
1.5.2 MEIOSI 
PRIMA DIVISIONE MEIOTICA 
PROFASE I: 
1. All’inizio della profase I i cromosomi incominciano a condensarsi a formare delle struttura bastoncellari, 
ciascun cromosoma è costituito da 2 cromatidi fratelli a seguito della precedente replicazione del DNA che 
avviene nel corso dell’interfase premeiotica. 
SINAPSI: 
1. I cromosomi omologhi si avvicinano e si appaiono a formare il complesso sinaptonemale. 
RICOMBINAZIONE: 
9Zoe Franzoni – Genetica medica 
1. Mentre sono appaiati i cromatidi appartenenti a cromosomi omologhi possono scambiarsi segmenti e 
andare incontro a ricombinazione genetica. 
PROMETAFASE I: 
1. L’involucro nucleare si frammenta e il fuso va a collocarsi dove prima era situato il nucleo, i microtubuli del 
fuso si legano al cinetocore dei cromosomi. 
I microtubuli che si dirigeranno verso un polo del fuso si attaccano ad entrambi i cromatidi fratelli di un 
cromosoma mentre i microtubuli che si dirigeranno al polo opposto si uniscono ad entrambi i cromatidi 
fratelli dell’altro omologo. 
METAFASE I: 
1. I movimenti dei microtubuli del fuso determinano l’allineamento delle tetradi sul piano equatoriale (piastra 
metafasica) collocato tra 2 poli del fuso. 
ANAFASI I: 
1. I microtubuli del fuso sono responsabili della separazione dei 2 cromosomi omologhi di ciascuna coppia e 
determinano la loro migrazione verso i poli opposti del fuso. 
Ogni polo contiene un numero aploide di cromosomi ciascuno dei quali è comunque composto da 2 
cromatidi. 
TELOFASE I: 
1. In questo stadio i cromosomi non subiscono praticamente alcun cambiamento se non una limitata 
decondensazione e distensione, il fuso della prima divisione meiotica scompare e si formano dei fusi in vista 
della seconda divisione. 
 
SECONDA DIVISIONE MEIOTICA 
PROFASE II: 
1. I cromosomi si ricondensano e si forma un nuovo fuso. 
PROMETAFASE II: 
1. Il fuso si colloca nell’area dove prima era situato il nucleo e i microtubuli provenienti dai poli opposti si 
attaccano al cinetocore di ciascun cromosoma. 
METAFASE II:  
1. I movimenti dei microtubuli del fuso determinano l’allineamento dei cromosomi sulla piastra metafisica. 
ANAFASE II: 
1. I microtubuli del fuso provocano la separazione dei 2 cromatidi di ciascun cromosoma e li trasportano ai poli 
opposti del fuso. 
TELOFASE II: 
1. I cromosomi iniziano a decondensarsi (distendersi) le fibre del fuso si disassemblano e si forma un nuovo 
involucro nucleare. 
10