Le analisi di genetica molecolare (sequenziamento, test di delezione/diplicazione, repeat expansion test, ecc) sono tutti mirati all'identificazione di varianti della sequenza genica potenzialmente significative sul piano clinico.
Poichè i geni autosomici (e anche il cromosoma X nelle femmine) sono normalmente presenti in doppia copia, ogni qualvolta identifichiamo una o più varianti, dobbiamo chiederci se queste siano presenti su un cromosoma soltanto o su entrambi i cromosomi. Il sequenziamento infatti (con qualche eccezione per il metodo NGS) non consente di stabilire la cosiddetta FASE MUTAZIONALE delle varianti identificate. La metodica, infatti, permette solo di ottenere una successione di segnali relativi a ciascun nucleotide della sequenza, ma non consente di stabilire se le varianti siano su un cromosoma o sull'altro. Per determinare la fase mutazione e quindi il GENOTIPO, bisogna solitamente procedere al test del portatore in altri membri della famiglia, solitamente i genitori e i fratelli. Per capire di cosa stiamo parlando, partiamo dai tipi di genotipi possibili per ogni singola variante:
OMOZIGOSI: la variante è presente in doppia dose, si trova cioè su entrambe le copie del gene (una per cromosoma)
ETEROZIGOSI: la variante è presente in singola dose, cioè su una sola copia del gene (quindi è presente su un cromsoma soltanto)
EMIZIGOSI: la variante è presente sull'unica copia esistente del gene. Si pensi ad esempio al cromosoma X nei maschi. I maschi, a differenza delle femmine, non hanno due cromosomi X, ma un solo cromsoma X e un cromsoma Y. Tutti i geni del cromosoma X di un maschio saranno quindi presenti in singola copia. In questo caso, una variante della sequenza si dirà non eterozigote, ma emizigote. Si dirà emizigote anche qualsiasi variante di un gene autosomico la cui seconda copia sia andata perduta a seguito di una delezione.
Poichè i geni autosomici (e anche il cromosoma X nelle femmine) sono normalmente presenti in doppia copia, ogni qualvolta identifichiamo una o più varianti, dobbiamo chiederci se queste siano presenti su un cromosoma soltanto o su entrambi i cromosomi. Il sequenziamento infatti (con qualche eccezione per il metodo NGS) non consente di stabilire la cosiddetta FASE MUTAZIONALE delle varianti identificate. La metodica, infatti, permette solo di ottenere una successione di segnali relativi a ciascun nucleotide della sequenza, ma non consente di stabilire se le varianti siano su un cromosoma o sull'altro. Per determinare la fase mutazione e quindi il GENOTIPO, bisogna solitamente procedere al test del portatore in altri membri della famiglia, solitamente i genitori e i fratelli. Per capire di cosa stiamo parlando, partiamo dai tipi di genotipi possibili per ogni singola variante:
OMOZIGOSI: la variante è presente in doppia dose, si trova cioè su entrambe le copie del gene (una per cromosoma)
ETEROZIGOSI: la variante è presente in singola dose, cioè su una sola copia del gene (quindi è presente su un cromsoma soltanto)
EMIZIGOSI: la variante è presente sull'unica copia esistente del gene. Si pensi ad esempio al cromosoma X nei maschi. I maschi, a differenza delle femmine, non hanno due cromosomi X, ma un solo cromsoma X e un cromsoma Y. Tutti i geni del cromosoma X di un maschio saranno quindi presenti in singola copia. In questo caso, una variante della sequenza si dirà non eterozigote, ma emizigote. Si dirà emizigote anche qualsiasi variante di un gene autosomico la cui seconda copia sia andata perduta a seguito di una delezione.
È bene ricordare che tramite la semplice lettura del segnale di sequenziamento non è possibile distinguere fra omozigosi ed emizigosi, poichè il tracciato risulta assolutamente identico in entrambi i casi. Il segnale di eterozigosi è invece perfettamente riconscibile, poichè al tracciato sono visibili due picchi di colore diverso esattamente sovrapposti (sequenziamento Sanger).
Quando si identifichino due o più varianti in uno stesso gene (e partendo dal pressuposto che non vi siano delezioni), dalla lettura del segnale del sequenziamento saremo certamente in grado di dire sequeste varianti sono eterozigoti o omozigoti. Non saremo tuttavia in grado di dire se si trovano tutte in succesione su uno stesso cromosoma (vale a dire in cis) o se si trovano su due cromosomi diversi (vale a dire in trans). Per capirlo non vi è altra strada che quella di testare i genitori o i fratelli Quando due varianti eterozigoti si trovino una su un cromosoma e l'altra sull'altro (cioè in trans) si ha la cosiddetta ETEROZIGOSI COMPOSTA.
Quando si identifichino due varianti eterozigoti appartenenti ciascuna a una gene diverso si parla invece di DOPPIA ETEROZIGOSI. La doppia eterozigosi non è solitamente una condizione di grande rilevanza clinica e solitamente, almeno nello studio dei disordini ad ereditarietà mendeliana, non si procede alla valutazione contemporanea delle varianti identificate in più geni. Esistono tuttavia alcune rare condizioni per le quali è descritta l'ereditarietà digenica: la malattia sembra cioè poter esere causata da doppia eterozigosi, cioè da una mutazione eterozigote in un gene più un'altra mutazione eterozigote in un altro gene. È il caso, ad esempio, della sindrome di Bardet-Biedl. Non solo, la doppia eterozigosi è stata studiata anche in altri contesti che potrebbero essere di rilevanza clinica, come le mutazioni multiple in geni associati ad una stssa malattia (ad esempio, mutazioni mutliple di BRCA1/BRCA2).
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