Polimorfismo

Un polimorfismo è una variazione della sequenza di DNA che si manifesta con la presenza di due o più alleli differenti in corrispondenza di un determinato locus genico all’interno di una popolazione.

Fisiologicamente, si definisce polimorfica una variante genetica la cui frequenza dell’allele meno comune supera l’1% nella popolazione (e in cui la frequenza complessiva di soggetti eterozigoti supera il 2%). Varianti con frequenza inferiore all’1% sono classificate come mutazioni rare.


Polimorfismi Proteici

I primi polimorfismi studiati nell’uomo sono stati quelli a livello delle proteine, in cui la variazione genetica determina la sostituzione di amminoacidi nella sequenza proteica. A causa della ridondanza del codice genetico, tuttavia, non tutte le variazioni a livello del DNA si traducono in un polimorfismo proteico.

Esempi classici nell’uomo includono:

  • Gruppi sanguigni: Sistemi ABO, MN, Rh, Xg.
  • Proteine sieriche: Frazioni del complemento, transferrine.
  • Enzimi eritrocitari: Acetilcolinesterasi, fosfatasi acida.
  • Altri sistemi enzimatici: Alcol deidrogenasi.

Limiti: I polimorfismi proteici presentano una limitata variabilità allelica (es. solo 4 fenotipi ABO principali). Di conseguenza, possiedono un basso potere di discriminazione individuale e riflettono solo una minima parte della variabilità genomica totale.


Polimorfismi del DNA

Il DNA umano è altamente variabile: in media, si riscontra una variazione di sequenza ogni 500 nucleotidi. Nel genoma umano sono stimati potenzialmente circa siti polimorfici.

Applicazioni Cliniche e Biologiche

  • Mappatura del genoma: Utilizzati come “bandierine” (marcatori fisici e genetici) per localizzare regioni cromosomiche e geni lungo il genoma.
  • Accertamenti medico-legali: Identificazione personale, test di paternità, identificazione di cadaveri e indagini criminalistiche (vedi Genetica Forense).
  • Consulenza genetica (diagnosi indiretta): Se una mutazione patologica è strettamente associata (in linkage disequilibrium) a un polimorfismo limitrofo, quest’ultimo può essere tipizzato per tracciare la trasmissione dell’allele patogeno nella progenie, a condizione che la distanza sia tale da escludere eventi di crossing-over.
  • Evoluzione delle popolazioni: Analisi delle migrazioni storiche e delle relazioni filogenetiche tra popolazioni umane.
  • Suscettibilità a patologie complesse: Identificazione dei loci che predispongono a malattie multifattoriali (es. diabete, ipertensione).
  • Farmacogenomica: Studio delle variazioni nella risposta individuale, nell’efficacia e nella tossicità dei farmaci (farmacogenetica).

Classificazione

I polimorfismi del DNA si dividono in due grandi classi:

  1. Polimorfismi di Sequenza (biallelici): Differiscono per la specifica sequenza nucleotidica a livello di un locus. Di norma presentano solo 2 alleli nella popolazione.
    • [[RFLP]] (Restriction Fragment Length Polymorphism)
    • [[SNP]] (Single Nucleotide Polymorphism)
  2. Polimorfismi di Lunghezza (multiallelici): Differiscono per il numero di volte in cui una specifica unità nucleotidica si ripete in tandem in un determinato locus. Consentono lo sviluppo di numerosi alleli differenti nella popolazione.
    • [[Minisatelliti]] o VNTR (Variable Number of Tandem Repeats)
    • [[Microsatelliti]] o STR (Short Tandem Repeats)

(Integrazione da: sbobina 24)

A queste classi si aggiungono le CNV (copy number variations), variazioni nel numero di copie di intere regioni del genoma contenenti geni funzionanti, identificate con l’array-CGH. Generano una variabilità interindividuale anche maggiore di quella dei singoli SNP.


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