Minisatelliti
I minisatelliti, noti anche come VNTR (Variable Number of Tandem Repeats, ripetizioni in tandem di numero variabile), sono polimorfismi di lunghezza costituiti da blocchi di DNA in cui un’unità ripetitiva di base di medie dimensioni si ripete consecutivamente in tandem.
L’unità ripetitiva di base (monomero) ha una lunghezza compresa tra 9 e 64 paia di basi (bp), ripetuta un numero n di volte specifico per ciascun allele.
Metodiche di Rilevazione
Per analizzare la lunghezza dei minisatelliti e determinare l’allele di un individuo si utilizzano due principali metodiche:
1. Southern Blotting
Il DNA genomico viene digerito con enzimi di restrizione e sottoposto a elettroforesi. Si utilizza una sonda complementare alla sequenza fiancheggiante il blocco di ripetizioni (collocata al di fuori delle ripetizioni).
- Il peso molecolare del frammento digerito dipende direttamente dal numero di unità ripetitive presenti nel locus.
- Gli alleli con un numero maggiore di ripetizioni (es. allele 1 nell’immagine) risulteranno più pesanti, migrando meno sul gel rispetto ad alleli con meno ripetizioni (es. alleli 2 e 3).
2. PCR Locus-Specifica
È la metodica che ha sostituito il Southern Blot per l’analisi di singoli loci. Si utilizzano primer specifici disegnati sulle sequenze fiancheggianti a filamento singolo. Dopo l’amplificazione della regione ripetuta, i prodotti di PCR vengono separati su gel per identificarne la dimensione.
Caratteristiche Biologiche ed Applicative
- Multi-allelicità: A differenza dei polimorfismi biallelici (RFLP, SNP), i VNTR presentano moltissimi alleli diversi all’interno di una popolazione (dovuti alle variazioni del numero di ripetizioni). Ciò si traduce in un’elevatissima eterozigosità nella popolazione, rendendoli eccellenti marcatori di individualità.
- Ipermutabilità: Presentano un tasso di mutazione intrinsecamente elevato (tendenza a perdere o acquisire unità ripetitive durante la meiosi a causa di scivolamento della polimerasi o crossing-over ineguale). Questa instabilità tra generazioni rappresenta un limite significativo quando si eseguono analisi di linkage in alberi genealogici complessi su più generazioni.
DNA Fingerprinting (Satelliti di Jeffrey)
Negli anni ‘80, il genetista Alec Jeffrey scoprì che oltre 1000 loci minisatellitari diffusi nel genoma condividono, all’interno del proprio monomero ripetuto, una sequenza nucleotidica centrale comune (sequenza core: GGGCAGGAXG).
Questo ha consentito lo sviluppo dell’analisi multilocus o DNA Fingerprinting:
- Il DNA genomico viene digerito con l’enzima di restrizione HinfI.
- I frammenti vengono ibridati con una sonda complementare alla sequenza core comune.
- Poiché la sonda si lega contemporaneamente a centinaia di loci VNTR differenti distribuiti nel genoma, l’elettroforesi produce un profilo di bande complesso, unico per ciascun individuo, paragonabile a un “codice a barre” biologico.
Questa metodica ha consentito per la prima volta l’identificazione univoca delle persone. I gemelli monozigoti (omozigoti) mostrano un pattern di bande identico, mentre individui imparentati (genitori/figli) condividono circa la metà delle bande. Storicamente cruciale per la medicina forense, il DNA fingerprinting multilocus è stato oggi superato dall’analisi multiplex dei microsatelliti.
🔗 Collegamenti
- Polimorfismo — 📋 fa parte di
- Sequenze Ripetute in Tandem — 📋 fa parte di
- Genetica Forense — ➡️ evoluzione / progressione
- Microsatelliti — 🔄 diagnosi differenziale / confronto