Genetica, le parole da sapere

La ricerca di Fondazione Telethon, dedicata alle malattie genetiche rare, ha per definizione molto a che fare con il mondo della genetica. Come tutti gli ambiti specialistici, anche la genetica ha il suo gergo e le sue parole chiave. Scopriamone alcune.

Per missione, Fondazione Telethon si occupa di ricerca sulle malattie genetiche rare, con l’obiettivo finale di trovare una cura per tutti quei pazienti che ancora non ce l’hanno e le cui malattie sono magari trascurate dai grandi finanziamenti pubblici e privati. Per definizione, dunque, la nostra ricerca riguarda in primis l’ambito della genetica (anche se non riguarda più solo quello!). Come tutti gli ambiti specialistici, anche la genetica ha il suo gergo e le sue parole chiave. Scopriamone alcune. Ecco allora un piccolo glossario per capire meglio di cosa si parla, quando si parla di genetica.

Unità fisica di base dell’ereditarietà. È una sequenza di Dna che contiene l’informazione per la costruzione di una proteina o, in alcuni casi, di più proteine. Alcuni geni non codificano per proteine ma per molecole di Rna con particolari funzioni, per esempio funzioni di regolazione dell’espressione di altri geni. I geni possono avere lunghezze molto diverse: da poche centinaia a diverse migliaia di basi (le ‘lettere’ che compongono il Dna). Fisicamente, i geni sono posizionati in strutture chiamate cromosomi. Il Dna degli esseri umani contiene all’incirca 22 mila geni. Una piccolissima manciata di geni, inoltre, si trova nel Dna presente all’interno degli organuli che costituiscono le centrali energetiche delle cellule: i mitocondri.

Struttura nella quale è organizzato il Dna, insieme a proteine specifiche, all’interno del nucleo della cellula. Ogni specie ha un suo numero di cromosomi; negli esseri umani ce ne sono 23 coppie, di cui una coppia di cromosomi detti sessuali, responsabili della determinazione del sesso di un individuo. Gli altri cromosomi sono detti autosomi. I cromosomi sono costituiti da cromatina, una sostanza fibrosa a sua volta formata da molecole di Dna associate a proteine. In genere, la cromatina è dispersa nel nucleo, ma si impacchetta in cromosomi quando una cellula si divide per dare origine a due cellule figlie.

Una delle possibili versioni alternative di un gene o di una sequenza di Dna. Per capire meglio, consideriamo i famosi piselli con i quali ha lavorato il padre della genetica Gregor Mendel per stabilire le sue leggi dell’ereditarietà. Semplificando: dato il gene che porta l’informazione per il colore del seme, ne esistono versioni differenti, una codificante per il colore giallo e una codificante per il colore verde. In questo esempio gli alleli possibili sono due, ma in altri possono essere più numerosi. A eccezione delle cellule sessuali (ovociti e spermatozoi), che possiedono una sola copia di ciascun gene, le altre cellule del nostro corpo possiedono due copie di ogni gene, una ereditata dalla mamma e una ereditata dal papà. Queste due copie del gene possono essere costituite da alleli identici o da alleli diversi.

Si dice di un allele – cioè della variante di un gene – capace di ‘esprimersi con più forza’ rispetto ad altri alleli dello stesso gene. Basta quindi che sia presente in una sola copia per manifestarsi.

Si dice di un allele che deve essere presente in duplice copia per potersi esprimere. Se per un determinato gene un individuo eredita un allele dominante e uno recessivo, sarà quello dominante a esprimersi.

Cambiamenti nella sequenza di lettere del Dna. Le mutazioni possono avere origini differenti: in genere sono causate da ‘semplici’ errori durante la fase di duplicazione del Dna che precede la divisione cellulare. In pratica: per dividersi dando origine a due cellule figlie, una cellula deve prima duplicare il proprio Dna, in modo da passarne una copia completa a ciascuna cellula figlia. Durante questa operazione, però, può capitare qualche errore, esattamente come accade quando si copia un testo. Questo errore è una mutazione. Altre mutazioni possono essere provocate dall’esposizione a certi agenti fisici, come le radiazioni ionizzanti, o chimici. Le mutazioni che interessano le cellule sessuali (ovociti e spermatozoi) vengono passate alla generazione successiva, mentre quelle che riguardano le altre cellule del corpo non possono essere passate ai figli. A volte questi cambiamenti riguardano sequenze estese di Dna, con intere porzioni di cromosomi che vengono perse o scambiate di posto. Possono anche riguardare cromosomi interi, come accade nel caso della sindrome di Down o trisomia 21, caratterizzata dalla presenza di una copia in più del cromosoma 21.

Individuo che, per un determinato gene, ha ereditato dai genitori due copie identiche di alleli.

Individuo che, per un determinato gene, ha ereditato dai genitori due alleli differenti. 

Insieme delle caratteristiche genetiche di un individuo. In alternativa, il termine è usato per indicare la particolare composizione di alleli ereditati per un determinato gene.

Insieme dei caratteri osservabili di un individuo (altezza, colore degli occhi, forma del naso, gruppo sanguigno ecc.). Il termine può anche indicare un singolo carattere preso in considerazione. Il contributo genetico alla manifestazione di questi caratteri è chiamato genotipo. Per esempio: gli alleli presenti nei geni coinvolti nella determinazione del colore degli occhi di un individuo costituiscono il suo genotipo per quel carattere, mentre il fenotipo è appunto il colore degli occhi.

Set completo delle istruzioni genetiche che si trovano in una cellula. Negli esseri umani, per genoma si intende quello contenuto nel nucleo delle cellule, costituito da circa 3 miliardi di lettere di Dna, organizzate in 23 coppie di cromosomi. Oltre al genoma nucleare, nelle nostre cellule c’è anche un piccolo genoma mitocondriale, contenuto negli organuli che costituiscono le centrali energetiche cellulari.

Porzione del genoma che contiene l’informazione per la costruzione diretta di proteine. Nella nostra specie, rappresenta l’1% circa del genoma. Il resto del genoma è costituito da sequenze codificanti per Rna, con funzioni regolatorie o con funzioni non ancora del tutto chiare.