SEQUENZE DI DNA

SEQUENZE DI DNA
Ben il 70 per cento del genoma umano (composto da tre miliardi di nucleotidi) non ha apparentemente alcuna funzione, per cui viene comunemente indicato come DNA spazzatura o DNA egoista. Infatti solo il 3 per cento del genoma umano è costituito da DNA codificante (sequenze di DNA che codificano per proteine); includendo regioni non codificanti ma con funzione conosciuta (pseudogeni, introni, etc.) si arriva a circa il 30 per cento. Del rimanente 70 per cento, circa 4/5 sono composti da sequenze uniche o poco rappresentate, mentre 1/5 consiste di DNA con diversi gradi di ripetitività.
Quest’ultimo può essere a sua volta suddiviso in due categorie: unità ripetitive sparse o raggruppate in clusters (DNA satellite).
Come le sequenze ripetute sparse, il DNA satellite può essere localizzato in diverse parti del genoma, ma ha la particolarità che in ogni locus l’unità ripetuta è composta da una serie di duplicazioni in tandem. In genere il numero di tali ripetizioni varia da individuo a individuo, per cui si dice che il locus è polimorfico.
In base alla lunghezza della singola unità ripetuta e all’estensione complessiva della sequenza ripetuta, si distinguono satelliti, minisatelliti e microsatelliti:
Dimensione dell’unità ripetuta Estensione globale della sequenza

DNA satellite Da 5 a centinaia di basi Da 100 kb a diverse Mb

DNA minisatellite (telomerico) TTAGGG nell’uomo 10-15 kb

DNA minisatellite (ipervariabile) a 6 a più di 50 bp Da 100 bp a 20 kb
DNA microsatellite 5 bp 10-100 bp


Kb:kilobasi, Mb: megabasi, bp: paia di basi




 
MICROSATELLITI,
detti anche STR (short tandem repeat), sono ripetizioni di corte sequenze (da 1 a 5 nucleotidi), sparse più o meno casualmente per tutta la lunghezza del genoma. Ad esempio ripetizioni di singoli nucleotidi (per lo più A e T) sono presenti in circa 500,000 loci. La loro funzione biologica è ancora dibattuta e talvolta la loro eccessiva espansione comporta l’insorgenza di malattia (malattie da espansione di triplette, come il morbo di Huntington, la distrofia miotonica, etc.). I microsatelliti sono i migliori marcatori genetici attualmente disponibili, in quanto sono estremamente abbondanti, co-dominanti, altamente polimorfici e sparsi lungo tutta l’eucromatina. Sono usati abbondantemente in MEDICINA LEGALE in quanto sono polimorfismi del DNA molto adatti alle analisi di identificazione e di paternità.

L’attuale possibilità di utilizzare la PCR (polymerase chain reaction) per la loro identificazione li rende particolarmente utili per tutte le analisi di linkage (vedi spiegazione) .