Cromosomi e mutazioni cromosomiche

Precedentemente si è parlato di mutazioni che avvengono sulle basi del DNA; ora ci focalizziamo sulle mutazioni che avvengono a livello dei cromosomi, quindi alterazioni ben più gravi di quelle viste prima.

Che cosa sono i cromosomi? Vengono definiti con tale termine gli avvolgimenti e i vari ripiegamenti compatti delle molecole di DNA all'interno del nucleo cellulare. I cromosomi si possono vedere con il microscopio ottico solamente prima o durante la divisione cellulare.

In tutte le cellule somatiche del nostro corpo sono presenti 46 cromosomi (23 coppie: 22 coppie omologhe e 1 coppia XY o XX). Nei gameti (cellule uovo e spermatozoi) i cromosomi sono 23. La parità dei cromosomi verrà ristabilita con la fecondazione, quindi il nascituro avrà 23 cromosomi della madre e 23 del padre. Il cromosoma ha una forma a di X. I due bracci vengono definiti cromatidi fratelli e sono uniti al centro dal centromero.

Questa prefazione sui cromosomi serve per riuscire a capire meglio le mutazioni che possono avvenire a livello cromosomico. La mutazioni che possono avvenire sono principalmente due:

1. MODIFICAZIONE DEL NUMERO DI CROMOSOMI;
2. MODIFICAZIONE DELLA STRUTTURA DEI CROMOSOMI O ABERRAZIONI (rottura e riarrangiamento).

Modificazione del numero di cromosomi

Può succedere che si formino delle cellule che hanno pochi cromosomi in più, o pochi cromosomi in meno rispetto alla cellula madre. In questo caso si parla di ANEUPLOIDIA delle cellule.

Esistono anche delle cellule che presentano un cariotipo multiplo, quindi queste cellule contengono multipli di tutta l'intera serie di cromosomi. In questo caso si parla di cellule POLIPLOIDI.

Modificazioni della struttura dei cromosomi o aberrazioni (rottura e riarrangiamento)

La seconda possibile alterazione a livello dei cromosomi consiste in una rottura ed in un riarrangiamento del materiale genetico. I riarrangiamenti cromosomici possono essere di due tipi. Il primo può essere di tipo bilanciato, quindi non si ha nessuna perdita e nessuna aggiunta di materiale cromosomico. Il secondo può essere sbilanciato, quindi viene modificata la quantità totale di materiale genetico del cromosoma.

Le alterazioni a livello di un solo cromosoma possiamo avere:

• DELEZIONE: cancellazione di una parte di materiale cromosomico;
• DEFICIENZA: perdita di una piccolissima parte di cromosoma;
• DUPLICAZIONE: viene ripetuto un pezzo di cromosoma;
• INVERSIONE: il frammento ottenuto da due frammentazioni ruota di 180 gradi e si va inserire tra gli altri due frammenti, ricostruendo così morfologicamente il cromosoma ma con sequenza genica modificata.

Le alterazioni a livello di più cromosomi sono:

• TRASLOCAZIONE SEMPLICE:  sul cromosoma si inserisce un frammento diverso che si è staccato dal cromosoma di appartenenza;
• TRASLOCAZIONE DOPPIA: scambio di frammenti cromosomici tra due cromosomi non omologhi;
• TRASLOCAZIONE MULTIPLA: trasferimento di più frammenti tra più cromosomi;
• INSERZIONE: in seguito alla frammentazione di tre cromosomi avviene lo scambio di pezzi tra cromosomi non omologhi.

Se queste mutazioni avvengono all'interno di cellule somatiche produrranno delle neoplasie (tumori); se invece le mutazioni colpiscono cellule germinali possono provocare le gravi conseguenze che si sono viste precedentemente.

Le mutazioni all'interno delle cellule somatiche possono essere silenti, ed in tal caso non provocano prodotti modificati, ma anche essere incompatibili con la sopravvivenza della cellula. Da un certo punto di vista, la morte cellulare sarebbe la soluzione  migliore, perché così si andrebbe ad eliminare l'eventuale mutazione avvenuta e soprattutto si eviterebbe la trasmissione dell'errore alle cellule figlie. Se la mutazione è andata ad alterare dei prodotti genici che vanno ad influenzare la capacità di differenziazione e proliferazione cellulare, questo tipo di mutazione viene ereditata dalle cellule figlie; di conseguenza prepara la cellula ad essere una cellula di tipo tumorale.

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