Gli alleli sono forme alternative di un gene e sono responsabili delle differenze nell’espressione fenotipica di un dato tratto (ad esempio, occhi marroni contro occhi verdi). Si dice che un gene per il quale esistono almeno due alleli sia polimorfico. I casi in cui un particolare gene può esistere in tre o più forme alleliche sono noti come condizioni alleliche multiple. È importante notare che mentre più alleli si verificano e sono mantenuti all’interno di una popolazione, ogni individuo possiede solo due di questi alleli (a loci equivalenti su cromosomi omologhi).,
Esempi di alleli multipli
Due esempi umani di geni allelici multipli sono il gene del sistema del gruppo sanguigno ABO e i geni dell’antigene associato ai leucociti umani (HLA).
Il sistema ABO nell’uomo è controllato da tre alleli, solitamente indicati come IA, IB e IO (la “I” sta per isohaemagglutinin). IA e IB sono codominanti e producono rispettivamente antigeni di tipo A e di tipo B, che migrano verso la superficie dei globuli rossi, mentre IO è l’allele recessivo e non produce antigene., I gruppi sanguigni derivanti dai diversi genotipi possibili sono riassunti nella seguente tabella.,=”1″ colspan=”1″>IA IO
HLA geni codificano per gli antigeni proteici che sono espressi nella maggior parte dei tipi di cellule umane e di giocare un ruolo importante nella risposta immunitaria., Questi antigeni sono inoltre la classe principale di molecola responsabile dei rifiuti dell’organo che seguono i trapianti-così il loro nome alternativo: geni importanti del complesso di istocompatibilità (MHC).
La caratteristica più sorprendente dei geni HLA è il loro alto grado di polimorfismo —ci possono essere fino a cento alleli diversi in un singolo locus., Se si considera anche che un individuo possiede cinque o più loci HLA, diventa chiaro perché le corrispondenze donatore-ricevente per i trapianti di organi sono così rare (meno antigeni HLA il donatore e il ricevente hanno in comune, maggiore è la possibilità di rigetto).
Polimorfismo nel DNA non codificante
Deve essere realizzato che sebbene i due precedenti siano esempi validi, la maggior parte dei geni non sono allelici moltiplicati ma esistono solo in una o due forme all’interno di una popolazione., La maggior parte della variazione di sequenza del DNA tra gli individui non nasce a causa delle differenze nei geni, ma a causa delle differenze nel DNA non codificante trovato tra i geni.
Un esempio di una sequenza di DNA non codificante che è estremamente abbondante negli esseri umani è il cosiddetto DNA microsatellite. Le sequenze di microsatelliti consistono in un piccolo numero di nucleotidi ripetuti fino a venti o trenta volte.Ad esempio, il microsatellite composto dal dinucleotide AC è molto comune, che appare circa centomila volte in tutto il genoma umano.,
La caratteristica interessante dei microsatelliti è che sono molto polimorfici per il numero di lunghezze di ripetizione. Ad esempio, un particolare individuo potrebbe possedere la sequenza microsatellite ACACACACAC in un locus specifico su un cromosoma e la sequenza ACACACACACACACACAC nello stesso locus sull’altro cromosoma omologo.
Fare uso di DNA polimorfico
Alleli multipli e DNA polimorfico non codificante sono di notevole importanza nella mappatura genica—identificare le posizioni relative dei loci genetici sui cromosomi., Le mappe geniche sono costruite utilizzando la frequenza di crossing-over per stimare la distanza tra una coppia di loci. Per ottenere una buona stima, è necessario analizzare un gran numero di prole da una singola croce. In organismi di laboratorio come la mosca della frutta Drosophila, croci programmati possono essere effettuate in modo che sia possibile utilizzare gene loci per costruire una mappa genetica affidabile. Negli esseri umani, questo non è il caso. Per questo motivo, le regioni non codificanti più altamente variabili sono di notevole importanza nella mappatura genetica umana.,
vedi anche Gruppo sanguigno; Genetica del sistema immunitario; Mappatura; Polimorfismi; Trapianto.
Andrea Bernasconi
Bibliografia
Alberts, Bruce, et al. Biologia Molecolare della cellula, 4 ° ed. New York: Garland, 2002.Per maggiori informazioni clicca qui. Genetica molecolare umana. New York: Bios Scientific Publishers, 1996.