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Un genoma è l'intero insieme di materiale genetico di un organismo. Il genoma umano consiste di circa 3 miliardi di coppie di basi di DNA distribuite su 23 coppie di cromosomi. Più del 99% del genoma umano è uguale in tutte le persone. Ciò significa che meno dell'1% del nostro genoma rappresenta le differenze tra gli esseri umani in tutto il mondo.

L’esoma è l’insieme di tutte le porzioni del genoma che “codificano” per proteine. In sintesi il DNA presente nell'esoma è la "Mappa" che la cellula utilizza per produrre correttamente le proteine che sono fondamentali per la struttura della cellula e per lo svolgimento delle sue funzioni.

Anche se rappresenta poco più dell'1% dell'intero patrimonio genetico è nell'area dell'esoma e nei suoi circa 20.000 geni che si verificano oltre l’85% delle mutazioni oggi note come clinicamente rilevanti. L’analisi dell’intero esoma o parte di esso ( pannelli ) è uno strumento diagnostico potentissimo in grado di fornire informazioni di enorme interesse generale e clinico.

ll cromosoma è un corpuscolo presente nel nucleo della cellula. Conserva l'informazione genetica, cioè i caratteri ereditari. E' costituito da un filamento a doppia elica di DNA e da proteine (attorno alle quali lo stesso filamento si avvolge).

Nell'uomo si hanno 23 coppie di cromosomi, di cui 22 sono cromosomi omologhi (cioè simili) - detti anche autosomi - ed una coppia di cromosomi diversi, i cromosomi sessuali X e Y (detti anche eterosomi). Ogni coppia è quindi composta da un cromosoma ereditato dalla madre e da uno ereditato dal padre.

Il DNA (o acido desossiribonucleico) è una molecola che codifica l'informazione genetica per lo sviluppo e il funzionamento degli organismi viventi. È composto da catene di sub-unità chiamate nucleotidi che si uniscono e si torcono in una doppia elica.

Ci sono quattro nucleotidi: adenina (A), citosina (C), timina (T) e guanina (G). L'ordine specifico di questi nucleotidi in una molecola di DNA è la sequenza del DNA e codifica l'informazione genetica, come ad esempio l'ordine specifico di lettere in una parola trasmette informazioni a chi legge.

La parola gene deriva dalla parola greca "genos" che significa origine. Sono specifiche sequenze di DNA presenti nei cromosomi che svolgono una ruoli funzionali specifici. Ad esempio conservano le caratteristiche ereditarie dei genitori. I geni corrispondenti per funzioni (es. colore degli occhi), all'interno della stessa coppia di cromosomi sono definiti alleli e con le loro caratteristiche dominanti o recessive determinano caratteristiche e aspetto dell'individuo (fenotipo).

 

 

 

 E' la manifestazione fisica di un individuo come l'aspetto esterno che è determinato sia dai geni sia da fattori come l'ambiente e la nutrizione.

Gestiremo un fenotipo cosiddetto allargato che gestirà genotipo (DNA) + tratti fisico/somatici + storia clinica / familiare + ambiente.

Il genoma di un individuo contiene milioni di varianti genetiche che rendono ogni persona unica. Le più comuni sono chiamate SNP che indicano la variazione di un singolo nucleotide. Alcuni contribuiscono alle differenze di aspetto come il colore degli occhi o il gruppo sanguigno. Alcun varianti invece sono state collegate a malattie specifiche in termini di predisposizione. Molte varianti hanno effetti sconosciuti. Le varianti sono rilevate confrontando le sequenze di DNA dell'individuo con un genoma di riferimento gestito da un organismo internazionale Genome Reference Consortium (GRC).

Attraverso l'utilizzo di questi e altri standard di riferimento (es. American College of Medical Genetics and Genomics (ACMG) è possibile collegare le varianti a malattie o disturbi e definirne i livelli di gravità.

Una volta che i tuoi dati genomici vengono estratti dalla tua saliva, gli scienziati spezzano i lunghi filamenti del DNA in singoli pezzi. Quindi ogni pezzo viene sequenziato individualmente e riassemblato in miliardi di lettere che costituiscono il tuo genoma. I progressi nella tecnologia di sequenziamento del DNA hanno ridotto drasticamente i costi e il tempo necessari per sequenziare interi esomi e genomi.

La genotipizzazione è il servizio di sequenziamento del DNA più economico. I tuoi geni vengono confrontati con un "genoma di riferimento" standard da 500.000 a un milione di punti diversi (nucleotidi) per individuare le cosiddette varianti (SNPs). La genotipizzazione può spiegare perché si hanno certi tratti somatici, far luce sui propri antenati e rivelare alcuni rischi medici. Non è possibile effettuare test successivamente sulla base di studi medici attuali o futuri ma solo elaborare i dati grezzi con altre app di analisi.

Il sequenziamento dell'esoma - WES (vedi definizione sopra) con una profondità di 30X è più approfondito e soprattutto completo in quanto riconosce tutte le varianti presenti sia potenzialmente patologiche che "innocue" e può dare importanti indicazioni sia legate al benessere personale sia medico/scientifiche.

L'intero genoma -  WGS è il sequenziamento più completo. In teoria, traduce ogni singola lettera del tuo patrimonio genetico completo. Analizza anche la cosiddetta area non codificante che rappresenta oltre il 98% del patrimonio genetico. Permette analisi molto approfondite anche in tempi successivi e in funzione della pubblicazione di studi medici specifici che ultimamente stanno prendendo in considerazione anche queste aree che fino a poco tempo fa venivano scartate mentre invece presentano informazioni interpretabili.