Biologia Molecolare Clinica

Flashcards di vocabolario per la preparazione all'esame di biologia molecolare clinica.

Clinica (in biologia molecolare)

Applicazione delle conoscenze e delle tecniche della biologia molecolare alla diagnosi, prognosi, monitoraggio e trattamento delle malattie nell’uomo.

PCR (Reazione a catena della polimerasi)

Tecnica specifica e rapida che sintetizza esponenzialmente un segmento di DNA usando un templato e primer.

Taq polimerasi

DNA polimerasi termo-resistente e termo-stabile usata nella PCR, isolata da un organismo acquatico resistente ad alte temperature.

Primer (nella PCR)

Oligonucleotidi complementari alla regione di DNA di interesse usati per innescare la sintesi del DNA durante la PCR.

Soluzione buffer (nella PCR)

Soluzione tampone che mantiene il pH stabile durante la reazione di PCR.

Cloruro di magnesio (MgCl2) nella PCR

Co-fattore per la DNA polimerasi che influenza la specificità dell’appaiamento dei primer al DNA stampo e l’attività dell’enzima.

Denaturazione (nella PCR)

Fase della PCR in cui i legami a ponte di idrogeno tra le basi del DNA si dissociano mediante aumento della temperatura.

Melting temperature (Tm)

Temperatura alla quale il 50% del DNA è svolto in forma di singolo filamento.

Annealing (Ta) nella PCR

La temperatura di appaiamento dei primer al DNA stampo, influenzata dal contenuto in G+C e dalla lunghezza dei primer.

Estensione (nella PCR)

Fase della PCR in cui la Taq polimerasi estende i primer a partire dal DNA stampo, con massima efficienza a circa 70°C.

Amplicone

Prodotto dell’amplificazione nella PCR, il segmento di DNA moltiplicato.

Elettroforesi

Tecnica di laboratorio in cui le molecole vengono separate in base alla carica e alle dimensioni applicando un campo elettrico.

Pozzetto (in elettroforesi)

Unità fisica in cui si effettua un'analisi, una reazione o si deposita un campione durante l'elettroforesi.

Agarosio

Polisaccaride naturale ottenuto da alcune alghe, usato come matrice per la separazione di molecole di DNA mediante elettroforesi.

Bromuro d’etidio

Sostanza che si intercala tra le basi del DNA e che, eccitata dalla luce ultravioletta, permette di visualizzare le molecole di DNA nei gel di elettroforesi.

Metilazione del DNA

Cambiamento dell’organizzazione strutturale del DNA che reprime la trascrizione di geni.

Isole CpG

Sequenze ripetute in cui il gruppo metilico viene aggiunto all'estremità 5’ delle citosine seguite da una guanina.

MeCpG-biding-proteins

Proteine che riconoscono il DNA metilato e bloccano l’RNA-pol e i fattori di trascrizione.

Tecniche elettroforetiche

Insieme di tecniche che sfruttando le cariche di una molecola riescono a separarla in base alla carica stessa.

DNA (Acido desossiribonucleico)

Il materiale genetico all'interno del nucleo cellulare, organizzato in cromosomi.

Cromosomi

Strutture in cui si organizza il DNA, presenti in numero di 46 (23 coppie) nel corpo umano.

Gene

Porzione specifica di DNA che contiene l’informazione per produrre una proteina.

Esoni

Sequenze codificanti del DNA che vengono tradotte in proteine.

Introni

Sequenze non codificanti del DNA che vengono eliminate durante la maturazione dell’mRNA.

Eucromatina

DNA aperto, cromatina meno condensata, che permette ai geni di essere attivamente trascritti.

Eterocromatina

Regioni del DNA condensate e meno accessibili, presenti durante la mitosi/meiosi o in regioni del genoma inattivate.

Origini di replicazione

Regioni specifiche del genoma dove inizia la replicazione del DNA, spesso ricche di basi adenina (A) e timina (T).

Sequenza palindroma nel DNA

Sequenza di nucleotidi che, letta da sinistra a destra su un filamento e da destra a sinistra sull'altro, risulta identica e complementare.

TATA box

Sequenza ricca in adenina e timina, con una sequenza consenso TATAAT, situata generalmente a circa 10 nucleotidi prima del sito di inizio della trascrizione nei procarioti.

Sequenziamento Sanger

Metodo per cui durante la sintesi del DNA, la DNA polimerasi unisce un nucleotide ad un altro con il terminale 3’OH libero disponibile.

Dideossinucleotidi

Nucleotidi modificati, sprovvisti del gruppo ossidrilico in posizione 3’, usati nel sequenziamento Sanger per interrompere la sintesi del DNA.

Tecniche di sequenziamento di ultima generazione

Tecniche sempre basate sul metodo Sanger che però hanno reso il sequenziamento più veloce, facendo si che il numero di nucleotidi nelle banche date sia aumentato in modo più che esponenziale, facendo diminuire il costo totale per effettuare il sequenziamento.

Dogma centrale della biologia molecolare

Processo che descrive il modo in cui l’informazione genetica contenuta nel DNA viene utilizzata per produrre le proteine.

Allele wild-type

La versione standard o normale di un gene che si trova comunemente in una popolazione naturale, usata come riferimento per confrontare altre varianti.

Introni (porzioni non codificanti)

Regioni di DNA che non codificano per proteine ma possono avere ruoli regolatori.

Minisatelliti VNTR

Sequenze ripetitive di DNA dove le ripetizioni sono maggiori di 10 bp e possono arrivare fino a 100 bp.

Microsatelliti STR

Sequenze ripetitive di DNA dove le ripetizioni vanno da 1 bp a 6 bp.

LINEs

Sequenze lunghe oltre 5000 bp che rappresentano circa il 20% del genoma.

SINEs

Brevi sequenze ripetute di DNA non codificanti, di solito meno di 500 bp, che costituiscono circa il 13% del genoma umano.

DNA fingerprinting

Tecnica utilizzata per identificare l’appartenenza di un individuo a un campione biologico, basata sulla variabilità del genoma umano.

ABI 300 GENETIC ANALYZER

Sistema versatile usato in molti campi della genetica per eseguire il sequenziamento e la genotipizzazione.

Mutazione

Variante genomica con una frequenza inferiore all'1% nella popolazione.

Polimorfismo

Variante genomica con una frequenza superiore all'1% nella popolazione.

SNV

Variazioni di singoli nucleotidi.

SNP

Polimorfismi a singolo nucleotide, alterazioni individuali che coinvolgono un solo nucleotide o una coppia di basi.

Indel

Inserimento o rimozione di uno o più nucleotidi nella sequenza del DNA.

Delezione

Alterazione strutturale in cui un segmento di DNA viene perso da un cromosoma.

Inserzione

Alterazione strutturale in cui un segmento di DNA viene aggiunto in una posizione anomala all’interno del cromosoma.

CNV (Copy Number Variation)

Varianti strutturali di dimensioni intermedie che vanno da 1000 a 5 milioni di basi di DNA.

Duplicazione

Alterazione strutturale cromosomica in cui una porzione di un cromosoma viene replicata, risultando in un guadagno di materiale genetico.

Inversione

Alterazione strutturale in un segmento di un cromosoma che si rompe in 2 punti, ruota a 180° e si reintegra nello stesso.

Citogenetica

Disciplina che studia i cromosomi, le loro strutture e alterazioni, sia a livello microscopico che molecolare.

FISH (Fluorescent In Situ Hybridization)

Tecnica utilizzata per localizzare sequenze specifiche di DNA su cromosomi o nuclei interfasici, sfruttando sonde fluorescenti.

Microarrays

Tecnica di biologia molecolare utilizzata per analizzare contemporaneamente migliaia di sequenze di DNA, RNA o proteine.

STR (short tandem repeats)

Brevi sequenze di DNA costituite da ripetizioni in tandem di 2-6 basi nucleotidiche, ripetute consecutivamente più volte in una determinata posizione del genoma.

PCR allele-specifica

Tecnica in cui poiché si conosce il polimorfismo di interesse, si utilizzano dei primer specifici che saranno uno il wild-type e uno per la sequenza mutata.

RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism)

Tecnica che sfrutta enzimi di restrizione per tagliare il DNA in punti specifici e identificare varianti genetiche.

Southern Blotting

Una tecnica che sfrutta il principio di appaiamento delle fasi per identificare i frammenti di DNA di interesse trasferendoli su un filtro.

Aplotipi

Combinazioni di alleli presenti in diversi siti polimorfici sullo stesso cromosoma.

Circos plot

Diagramma circolare che consente di visualizzare in modo compatto e dettagliato le alterazioni genetiche, utile nello studio dei tumori.

Sonde ASO (Allele-Specific Oligonucleotide)

Uno oligonucleotide antisenso, breve frammento sintetico di DNA progettato per essere complementare a una specifica sequenza bersaglio di DNA variabile, utile per rilevare la presenza di DNA bersaglio.

Metilazione del DNA

Processo epigenetico fondamentale che modifica la citosina nei dinucleotidi CpG, grazie all’azione delle DNA-metil-transferasi.

Estensioni delle citosine

Metodologie che analizzano lo stato di metilazione del DNA, in particolare nelle citidine presenti nei dinucleotidi CpG.

Sequencing di elementi costitutivi

Identificazione e analisi delle sequenze fondamentali di acidi nucleici (DNA o RNA) che compongono strutture chiave del genoma.

HPCL e HPCE

Tecniche analitiche ad alte prestazioni utilizzate per separare, identificare e quantificare molecole biologiche.

SYBR-GREEN

Sonde che si legano al DNA, marcatori fluorescenti non specifici che si intercalano alla doppia elica di DNA nel solco minore.

Elettroforesi capillare

Tecnica in cui specie cariche (ioni), sottoposte ad un campo elettrico si spostano in base alle forze di attrazione e repulsione che su esse agiscono.

Elettroforesi capillare zonale (CZE)

l’analisi della metilazione globale del DNA eseguita mediante una tecnica analitica avanzata che consente di separare molecole cariche, come DNA proteine o ioni, in base alla loro motilità elettrica all’interno di un capillare.

Analisi della metilazione del DNA sito-specifica

Metodica dove, dopo un trattamento chimico con bisolfito di sodio, le citosine non metilate sono convertite in uracile

Pirosequenziamento

Una tecnica di sequenziamento del DNA in tempo reale, utilizzata in biologia molecolare clinica per analisi mirate ad alta precisione, basata sulla rilevazione della luce emessa durante l’incorporazione di nucleotidi da parte della DNA polimerasi.

Sequenziamento di 3° generazione di 2° livello (Nanopore)

Metodo che consente di leggere direttamente lunghi filamenti di DNA o RNA facendo passare le molecole attraverso nanopori e misurando le variazioni di corrente elettrica prodotte da ciascun nucleotide.

RFLP (Polimorfismo della lunghezza dei frammenti di restrizione)

Metodica di biologia molecolare che permette di identificare differenze nella sequenza del DNA basate sulla presenza o assenza di siti di taglio per particolari enzimi di restrizione.

APO-E

apolipoproteina E, una proteina coinvolta nel metabolismo dei grassi nei mammiferi.

ASO (Allele-Specific Oligonucleotide)

Tecnica di ibridazione molecolare usata per identificare mutazioni o polimorfismi puntiformi (SNP) noti nel DNA, basata sull’uso di sonde a singolo filamento (oligonucleotidi) progettate per riconoscere in modo specifico un allele normale o mutato.

Nutrigenomica

Disciplina innovativa che studia l'interazione tra alimentazione e patrimonio genetico, focalizzandosi sull'influenza dei nutrienti sull'espressione genica e l'impatto delle variazioni genetiche individuali sulla risposta alla dieta.

Intolleranza al lattosio

Condizione caratterizzata dall’incapacità di digerire adeguatamente il lattosio, uno zucchero disaccaride presente nel latte e nei suoi derivati.

Celiachia

Malattia autoimmune cronica che si manifesta come una risposta anomala del sistema immunitario al glutine, una proteina presente nel frumento, nell'orzo e nella segale.

Fenilchetonuria (PKU)

Rara malattia genetica che compromette il metabolismo della fenilalanina, un amminoacido essenziale presente negli alimenti ricchi di proteine e causata da una mutazione del gene PAH..

G6PD (glucosio-6-fosfato deidrogenasi)

gene che codifica per un enzima chiave del metabolismo cellulare, coinvolto nella via dei pentoso fosfati, essenziale per la produzione di NADPH..

G6PD Mediterranea

La variante genetica del gene G6PD (glucosio-6-fosfato deidrogenasi) che causa una forma grave di deficit enzimatico, particolarmente diffusa nelle popolazioni del bacino del Mediterraneo.