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Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/2108/1390

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contributor.advisorPotenza, Saverio-
contributor.authorBarilaro, Maria Rosa-
date.accessioned2010-08-05T09:10:29Z-
date.available2010-08-05T09:10:29Z-
date.issued2010-08-05T09:10:29Z-
identifier.urihttp://hdl.handle.net/2108/1390-
description21. cicloen
description.abstractLa tipizzazione del DNA mitocondriale (mtDNA) ha trovato un’importante nicchia nell’analisi forense dei campioni degradati, dei capelli ed al verificarsi dei disastri di massa. Attualmente la maggior parte dei laboratori forensi, che si occupano di mtDNA, si focalizzano sull’informazione che deriva dal sequenziamento delle due regioni ipervariabili (HVI ed HVII), dell’estensione di oltre 600 paia di basi, poste all’interno della Regione di Controllo. Una limitazione dell’analisi del DNA mitocondriale è rappresentata dal basso potere di discriminazione associato ai tipi comuni HVI/HVII: ad esempio nel database forense relativo ai Caucasici Europei ci sono circa 20 tipi comuni HVI/HVII, condivisi da circa il 21% della popolazione ivi rappresentata. Abbiamo sequenziato l’intero genoma mitocondriale di 40 individui Italiani, suddivisi in base alle differenti aree di provenienza (Nord, Centro, Sud ed Isole) al fine di individuare polimorfismi a singolo nucleotide (SNPs), all’interno della Regione Codificante, utili per una ulteriore discriminazione (nella definizione degli aplogruppi) e, se presente, in relazione alle differenti aree. Abbiamo posto particolare attenzione ai siti condivisi, neutrali e non ridondanti ed abbiamo verificato il riscontro in letteratura. Abbiamo descritto 8 nuovi polimorfismi, 4 mutazioni private che potenzialmente potrebbero essere dei siti discriminanti, un nuovo polimorfismo di lunghezza in HVIII, una nuova inserzione, una nuova delezione e 2 eteroplasmie di sequenza, in precedenza descritte come semplici transizioni; abbiamo individuato 7 individui, caratterizzati da altrettanti aplogruppi particolari, uno dei quali è anche interessante da un punto di vista genetico-medico. La rimanente quantità di variazione individuata è già stata descritta in letteratura e le frequenze concordano con quelle dei Caucasici: una notevole varietà tra gli aplogruppi rappresentati è stata osservata nel Sud Italia, come atteso dal pattern dei flussi migratori. Il nostro lavoro ha mostrato l’enorme variabilità, peraltro insita nel DNA mitocondriale, perfino in un piccolo campione di individui ed ha dimostrato l’utilità degli SNPs nella definizione degli aplotipi individuali, ma nel contempo ha sottolineato l’utilità di potenziare la ricerca nella migliore definizione delle malattie associate al DNA mitocondriale. Dall’altro lato, sostiene fortemente la necessità di migliorare il database forense per il DNA mitocondriale, non soltanto relativamente alla regione di controllo ma anche, come in Gene Bank, relativamente a quella codificante. Questo potrà essere ottenuto incoraggiando l’inserimento delle nuove sequenze prodotte in Gene Bank, ottenute in base alle linee guida standard per l’alta qualità dei dati, che attualmente sono in via di definizione, ed eseguendo il sequenziamento dell’intero genoma mediante tecnologie universali ed innovative (NGS, Next Generation Sequences o tecnologie di Sequenziamento di Prossima Generazione).en
description.abstractMitochondrial DNA (mtDNA) typing has found an important niche in the forensic testing of degraded samples, hairs and in the evenience of mass disasters. Currently, most forensic mtDNA laboratories focus on sequence information within the two hypervariable regions (HVI and HVII) of >600 bases within the control region. One limitation of mtDNA testing is the low power of discrimination associated with common HVI/HVII types: for example, in the European Caucasian forensic database, there are approximately twenty common HVI/HVII types, matching about twenty-one percent of the population. We have sequenced the entire mtDNA genome of 40 Italian individuals, classified according to the different areas of origin (North, Center, South and Insulae), in order to search for single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the coding region, useful for additional discrimination (in haplogroup defining) and, if any, according to the different areas. In particular, we have payed attention to SNPs which were shared, neutral and non redundant and we have checked for previous descriptions in literature. We have described 8 new polymorphisms, 4 private mutations which could reveal to be useful discriminating SNPs, a new length polymorphism in HVIII, a new insertion, a new deletion and 2 sequence heteroplasmies, previously described as simple transitions; we have identified 7 individuals, harbouring particular haplotypes, one of whom is also interesting by a medical-genetic point of view. The other bulk of variation we have found has already been described and frequencies agree with those of Caucasians: a notable variability among represented haplogroups has been detected in the South of Italy, as could be expected by the pattern of migrations. Our work has shown the enormous variability, which is typical of mtDNA, even in a small sample of individuals and has demonstrated the utility of SNPs in defining the individual haplotypes, but has also pointed out the usefulness of increasing research in better defining mtDNA-associated diseases. On the other hand, it strongly supports the need for the improvement of the forensic database for mitochondrial DNA, not only regarding the control region, but also, as Gene Bank does, regarding the coding region. This may be reached by encouraging the submission of the newly described sequences to Gene Bank, issued according to standard guidelines for high quality data, which are currently been developed, and performing the whole Genome sequencing by universal, new technologies (NGS, Next Generation Sequencing).en
description.sponsorshipPolizia di Statoen
description.tableofcontentsCapitolo 1 – Il DNA Mitocondriale Umano 1.1 Cenni sulla biologia e la fisiologia del mitocondrio 1.1.1 Struttura 1.1.2 La catena respiratoria 1.1.3 L’apoptosi 1.2 Il DNA mitocondriale 1.3 L’ereditarietà e la variabilità 1.3.1 Ereditarietà materna 1.3.2 Tasso evolutivo e mutazioni 1.3.3 Mitocondriopatie derivanti da mutazione del DNA mitocondriale umano 1.3.3.1 Difetti nella sintesi proteica 1.3.3.2 Difetti nei geni codificanti proteine 1.3.4 Mitocondriopatie derivanti da mutazioni del DNA nucleare 1.4 Gli studi evoluzionistici 1.4.1 L’orologio molecolare 1.4.2 La variabilità del DNA mitocondriale applicata agli studi evoluzionistici di popolazioni umane 1.5 Gli aplogruppi mitocondriali e la storia dell’uomo 1.5.1 Gli aplogruppi principali 1.5.2 Aplogruppi in Europa e in Italia 1.5.2.1 Geografia dell’Europa e dell’Italia 1.5.2.2 Storia archeologica dell’Europa 1.5.2.3 Storia archeologica dell’Italia 1.5.2.4 Genetica dei polimorfismi classici e flussi migratori 1.5.2.5 Il DNA mitocondriale europeo 1.5.2.6 Il DNA mitocondriale della popolazione italiana 1.6 L’mtDNA nel forense: utilità e vantaggi 1.6.1 L’analisi del DNA mitocondriale nel forense 1.6.2 La distribuzione dei Caucasici in base ai dati del DNA mitocondriale 1.6.3 La distribuzione dei Caucasici in base ai dati del DNA mitocondriale. - Capitolo 2 – Scopo della tesi 2.1 Sequenziamento totale del DNA mitocondriale 2.2 Proposizione ragionata di SNPs utili per la discriminazione forense. - Capitolo 3 – Materiali e Metodi 3.1 Il campione 3.2 L’estrazione del DNA totale 3.3 Quantificazione del DNA 3.4 L’amplificazione 3.4.1 I parametri 3.4.2 Amplificazione della zona 8FR 3.4.3 Purificazione dei prodotti PCR 3.4.4 La verifica su gel 3.5 Il sequenziamento 3.5.1 Le reazioni di sequenza 3.5.2 I parametri 3.5.3 Purificazione delle reazioni di sequenza 3.5.4 L’elettroforesi di sequenziamento 3.6 Analisi informatica. - Capitolo 4 – Risultati e discussione 4.1 Analisi delle sequenze 4.2 Eteroplasmie di lunghezza 4.2.1 Polimorfismi noti in letteratura 4.2.1.1 Polimorfismo poliC-303 4.2.1.2 Polimorfismo poliC-16184 4.2.1.3 Polimorfismo poliC-568 4.2.2 Polimorfismi nuovi 4.3 Inserzioni e delezioni 4.4 Eteroplasmie 4.5 Variazioni polimorfiche a singolo nucleotide 4.5.1 Polimorfismi nei geni dei tRNA 4.5.2 Polimorfismi nei geni degli rRNA 4.5.3 Polimorfismi nei geni codificanti le subunità dei complessi enzimatici coinvolti nella fosforilazione ossidativa 4.5.3.1 Polimorfismi nei geni codificanti le subunità della citocromo c ossidasi 4.5.3.2 Polimorfismi nei geni codificanti le subunità 6 e 8 dell’ATP sintasi 4.5.3.3 Polimorfismi che coinvolgono il gene codificante il citocromo b 4.5.3.4 Polimorfismi nei geni che codificano per le subunità della NADH deidrogenasi 4.5.4 Polimorfismi nelle regioni non codificanti 4.5.5 Analisi dei polimorfismi 4.6 Classificazione dei campioni analizzati in aplogruppi 4.6.1 Individuazione di SNPs utili: quali risvolti? 4.6.1.1 Un caso problematico: il campione GEA21 4.6.2 Quale database mitocondriale?. - Capitolo 5 – Conclusioni e prospettive 5.1 Conclusioni derivanti dal presente lavoro 5.2 …Prospettive di maggiore portataen
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language.isoiten
subjectDNA mitocondriale (mtDNA)en
subjectmitochondrial DNA (mtDNA)en
subjecttipi comuni HVI/HVIIen
subjectpolimorfismi di lunghezzaen
subjecteteroplasmiaen
subjectaplogruppien
subjectmutazioni privateen
subjectpolimorfismi a singolo nucleotide (SNPs)en
subjectdatabase forenseen
subjectHVI/HVII common typesen
subjectlength polymorphismsen
subjectheteroplasmyen
subjecthaplogroupsen
subjectprivate mutationsen
subjectsingle nucleotide polymorphisms (SNPs)en
subjectforensic databaseen
subject.classificationMED/43 Medicina legale-
titlePolimorfismi del DNA mitocondriale: implicazioni analitiche e forensien
typeDoctoral thesisen
degree.nameScienze forensien
degree.levelDottoratoen
degree.disciplineFacoltà di medicina e chirurgiaen
degree.grantorUniversità degli studi di Roma Tor Vergataen
date.dateofdefenseA.A.2008/2009en
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