02 agosto 2012

Esercizi di genetica 16: malattia genetica autosomica recessiva

Chiedilo a Tania
Mi ha scritto Laura, frequenta scienze biologiche e ha bisogno di una mano con due esercizi. Eccone il testo.

ESERCIZIO 1
Se una malattia genetica è ereditata sulla base di un gene autosomico dominante, si possono verificare le seguenti situazioni:
-tutti i figli e le figlie di un genitore affetto presenteranno la malattia 
-madri affette non hanno mai figli maschi affetti ma le femmine possono essere portatrici
-il primo figlio è sempre affetto,ma il secondo ha la probabilità del 50% di essere sano
-se un figlio/a manifesta la malattia , anche uno dei suoi nonni deve aver avuto la malattia 
Dire per ognuna delle risposte se è vera o falsa e spiegarne il perché.

ESERCIZIO 2
Se una malattia genetica è ereditata autosomica recessiva, si possono verificare le seguenti situazioni:
-due individui affetti hanno solo figli/e affetti
-due individui affetti hanno solo filgli maschi affetti ma mai figlie femmine affette
-se un figlio/a ha la malattia ,uno dei nonni deve aver avuto la malattia
-da un matrimonio tra un individuo affetto ed uno sano tutti i figli sono sani 
Dire per ognuna delle risposte se è vera o falsa e spiegarne il perché.

Oggi vediamo l'esercizio 2 
L'esercizio 1, lo trovate qui.
Per rispondere all'esercizio,  dobbiamo conoscere le caratteristiche tipiche di una trasmissione autosomica recessiva.

La maggior parte degli individui affetti ha due genitori sani; geneticamente sono eterozigoti e, quindi, portatori sani della mutazione. I fratelli di un individuo affetto hanno il 25% di probabilità di essere malati a loro volta.

A
a
A
AA
Aa
a
Aa
aa
25% AA figlio/a sano/a
50% Aa figli/e portatori sani/e
25% aa figlio/a malato/a

Spesso si tratta di geni rari; è, quindi, più probabile che la persona affetta sposi un individuo omozigote normale AA. I figli di questa coppia saranno eterozigoti sani e non manifesteranno la patologia. Per questo si dice che i caratteri recessivi saltano una generazione.

a
a
A
Aa
Aa
A
Aa
Aa
100% Aa figli/e portatori sani/e

Quando il carattere è frequente nella popolazione, normalmente, si tratta di un tratto fisiologico o comunque, non grave; ad esempio i lobi dell'orecchio attaccati. In questi casi, sono più frequenti matrimoni tra eterozigoti ed omozigoti recessivi, con una probabilità del 50% di avere figli/e malati/e.

a
a
A
Aa
Aa
a
aa
aa
50% Aa figli/e portatori sani/e
50% aa figlio/a malato/a

Due individui affetti hanno il 100% dei figli affetti (quando il carattere recessivo non impedisce agli individui di essere fecondi).

a
a
a
aa
aa
a
aa
aa
100% aa figlio/a malato/a

Rivediamo il medesimo concetto con dei disegni, per renderlo più chiaro.

Le malattie autosomiche recessive sono causate dalla mutazione di un singolo gene, costituito da due alleli: un allele lo ereditiamo dalla madre, l'altro dal padre. Affinché la malattia si manifesti, è necessario che il figlio erediti l'allele recessivo mutato da entrambi i genitori;  se, invece,  eredita un allele mutato ed uno normale, si dice che è portatore sano della malattia. Essere portatore sano vuol dire non avere la patologia ma avere nel proprio DNA un allele mutato, che può essere trasmesso alle generazioni successive.
Normalmente i genitori di un bambino malato non manifestano la malattia in quanto sono portatori sani: entrambi i genitori presentato sia l'allele dominante sano sia l'allele recessivo mutato ma entrambi trasmettono al figlio allele mutato, distintivo della patologia.
Esempi di malattie autosomiche recessive sono: la fibrosi cistica, la fenilchetonuria, l'anemia mediterranea (o talassemia) o l'albinismo.
Il figlio di due portatori sani ha una probabilità su quattro (ovvero il 25%) di ereditare l'allele mutato da entrambi i genitori e, quindi, di essere affetto dalla patologia.
Ci sono due possibilità su quattro (ovvero il 50%) che il bimbo erediti un allele mutato da un genitore ed un allele sano dall'altro: in questo caso il nuovo nato sarà anch'esso portatore sano della malattia.
Infine, c'è una probabilità su quattro (ovvero il 25%) che il bambino erediti entrambi gli alleli normali: in questo caso, non avrà la malattia e non sarà neppure portatore sano. 
Questi eventi sono del tutto casuali e le percentuali rimangono le medesime per ogni gravidanza; il sesso del nuovo nato è ininfluente sulla trasmissione della patologia ereditaria, proprio perché il gene è localizzato sui cromosomi autosomi, non legati al sesso.
Se i membri di una famiglia sono portatori sani di una patologia senza saperlo, il bambino può essere il primo a manifestare la malattia.

Vediamo, con uno schema, il meccanismo di trasmissione delle malattie autosomiche recessive: 

Se uno solo dei due genitori è portatore sano per una determinata patologia, la coppia non avrà figli malati. Indipendentemente da quale dei due genitori è portatore sano, la coppia avrà il 50% dei figli sani ed il 50% dei figli portatori sani. 

RIASSUMENDO:
Il carattere non si presenta in tutte le generazioni, normalmente salta una generazione
Di solito un individuo affetto ha due genitori non affetti; però, se entrambi i genitori sono affetti, lo saranno anche tutti i loro figli.
Il carattere ricorre con la stessa frequenza nei due sessi ed i genitori lo trasmettono ai figli indipendentemente dal sesso.
ORA POSSIAMO RISPONDERE ALLE DOMANDE di Laura:
  • Due individui affetti hanno solo figli/e affetti VERO. Due affetti sono omozigoti recessivi aa. Il loro incrocio darà un 100% di figli aa.
  • Due individui affetti hanno solo filgli maschi affetti ma mai figlie femmine affette. FALSO: le malattie autosomiche non dipendono dal sesso del nascituro.
  • Se un figlio/a ha la malattia, uno dei nonni deve aver avuto la malattia. FALSO: è indubbiamente vero che la malattia salta le generazioni. Una persona affetta (aa) trasmette sicuramente l'allele al figlio, che diventa portatore sano. A questo punto, la persona portatrice sana, se ha figli con un altro portatore sano, trasmetterà la malattia del nonno/a al figlio/a. Tuttavia, può anche verificarsi il caso in cui il nonno sia stato portatore e abbia trasmesso l'allele al figlio/a. Se questo figlio/a carrier si incrocia con un portatore, il nipote sarà malato. Quindi: è VERO che se un figlio ha la malattia, uno dei nonni può aver avuto la malattia, ma non è necessariamente così: il nonno può anche essere stato, semplicemente, portatore sano. (Grazie a un gentile lettore per la segnalazione :-)
  • Da un matrimonio tra un individuo affetto ed uno sano tutti i figli sono sani. VERO: se e solo se la persona sana è omozigote dominante (AA); se la persona sana è eterozigote (Aa), ovvero portatrice sana, metà dei figli/e saranno malati.
Un saluto a Laura e un grande in bocca al lupo per l'esame!

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Tania Tanfoglio