The internship report is divided into two parts: the first part deals with the activity carried out in the animal genetics laboratory at the Department of Veterinary Sciences; the second part deals with the diagnosis of kinship in the various zootechnical species. The educational purpose of the curricular internship was to look into the different techniques of analysis of genetic polymorphisms in species of zootechnical interest, starting from the extraction of nucleic acids from various matrices, the evaluation of the quantity and quality of the extracted material, the amplification by PCR and subsequent analysis for the genetic characterization of the samples under analysis. From the many activities carried out, including the diagnosis of kinship using molecular markers, the curiosity towards this topic was born and in particular its application in the various zootechnical species, subsequently noting the peculiarities and the different methods used. The DNA analysis for the execution of the paternity test is based on the detection of normal variations, which are present at the level of many regions of the genetic material of each individual (polymorphism). For each locus, an individual inherits one allele from the mother and one allele from the father; if the inherited alleles are the same, the individual is homozygous, if they are different, the individual is heterozygous. For each individual, the simultaneous determination of these variations allows to derive a genetic profile. This feature underlies the methodology used to determine whether two people are genetically related. The genetic profile of a child will consist of half the maternal genetic profile and half the paternal genetic profile. Therefore, the presumed father to be considered biological father will have to possess half of the genetic profile present in the child. Paternity is excluded if the genetic characteristics of the presumed father disagree with those of the son under investigation. On the other hand, paternity is attributed, on a probabilistic basis, if the genetic characteristics of the father and son agree. To make the diagnosis of kinship of an individual, it is necessary to genotype a number of regions of the DNA (loci), which vary according to the species according to the level of variability of the same. The most used markers are Microsatellites or STR (Short Tandem Repeat), although thanks to the high level of automation achieved in the analysis of single nucleotide polymorphisms (SNPs), the use of a reduced panel of SNPs compared to those present on the genotyping chips, which replace the analysis of microsatellites. In the bovine and feline species, the International Society and the International Foundation for Animal Genetics (ISAG) has approved the use of these SNP panels.
La relazione di tirocinio viene suddivisa in due parti: nella prima parte viene trattata l’attività svolta in laboratorio di genetica animale presso il Dipartimento di Scienze Veterinarie; nella seconda parte viene invece tratta la diagnosi di parentela nelle diverse specie zootecniche. Lo scopo formativo del tirocinio curricolare svolto era quello di affacciarsi alle diverse tecniche di analisi dei polimorfismi genetici in specie di interesse zootecnico, a partire dall’estrazione degli acidi nucleici da varie matrici, la valutazione della quantità e della qualità del materiale estratto, l’amplificazione tramite PCR e la successiva analisi per la caratterizzazione genetica dei campioni in analisi. Dalle molteplici attività svolte, tra cui la diagnosi di parentela mediante marcatori molecolari, è nata la curiosità verso questo argomento e in particolare la sua applicazione nelle diverse specie zootecniche, notando successivamente le peculiarità e le diverse metodiche utilizzate. L'analisi del DNA per l'esecuzione del test di paternità si basa sul rilevamento di normali variazioni, che sono presenti a livello di molte regioni del materiale genetico di ogni individuo (polimorfismo). Per ogni locus, un individuo eredita un allele dalla madre e un allele dal padre; se gli alleli ereditati sono uguali, l'individuo è omozigote, se sono diversi, l'individuo è eterozigote. Per ogni individuo, la determinazione contemporanea di queste variazioni permette di derivare un profilo genetico. Questa caratteristica è alla base della metodologia utilizzata per determinare se due persone sono correlate geneticamente. Il profilo genetico di un figlio/a sarà costituito da metà profilo genetico materno e metà profilo genetico paterno. Quindi, il padre presunto per essere considerato padre biologico dovrà possedere metà del profilo genetico presente nel figlio/a. La paternità viene esclusa nel caso in cui le caratteristiche genetiche del padre presunto discordino con quelle del figlio oggetto di indagine. La paternità viene, invece, attribuita, su base probabilistica, qualora le caratteristiche genetiche del padre e del figlio concordino. Per effettuare la diagnosi di parentela di un individuo è necessaria la genotipizzazione di un numero di regioni del DNA (loci), variabile a seconda della specie in funzione del livello di variabilità degli stessi. I marcatori più usati sono i Microsatelliti o STR (Short Tandem Repeat), anche se grazie all’elevato livello di automazione raggiunto nell’analisi dei polimorfismi a singolo nucleotide (SNP), per diverse specie viene proposto l’utilizzo di un ridotto pannello di SNP rispetto a quelli presenti sui chip di genotipizzazione, che vadano a sostituire l’analisi dei microsatelliti. Nella specie bovina e felina l’International Society and the International Foundation for Animal Genetics (ISAG) ha approvato l’utilizzo di questi pannelli di SNP.
Diagnosi di parentela nelle diverse specie zootecniche e animali da compagnia
BERTOLA, CRISTINA
2020/2021
Abstract
La relazione di tirocinio viene suddivisa in due parti: nella prima parte viene trattata l’attività svolta in laboratorio di genetica animale presso il Dipartimento di Scienze Veterinarie; nella seconda parte viene invece tratta la diagnosi di parentela nelle diverse specie zootecniche. Lo scopo formativo del tirocinio curricolare svolto era quello di affacciarsi alle diverse tecniche di analisi dei polimorfismi genetici in specie di interesse zootecnico, a partire dall’estrazione degli acidi nucleici da varie matrici, la valutazione della quantità e della qualità del materiale estratto, l’amplificazione tramite PCR e la successiva analisi per la caratterizzazione genetica dei campioni in analisi. Dalle molteplici attività svolte, tra cui la diagnosi di parentela mediante marcatori molecolari, è nata la curiosità verso questo argomento e in particolare la sua applicazione nelle diverse specie zootecniche, notando successivamente le peculiarità e le diverse metodiche utilizzate. L'analisi del DNA per l'esecuzione del test di paternità si basa sul rilevamento di normali variazioni, che sono presenti a livello di molte regioni del materiale genetico di ogni individuo (polimorfismo). Per ogni locus, un individuo eredita un allele dalla madre e un allele dal padre; se gli alleli ereditati sono uguali, l'individuo è omozigote, se sono diversi, l'individuo è eterozigote. Per ogni individuo, la determinazione contemporanea di queste variazioni permette di derivare un profilo genetico. Questa caratteristica è alla base della metodologia utilizzata per determinare se due persone sono correlate geneticamente. Il profilo genetico di un figlio/a sarà costituito da metà profilo genetico materno e metà profilo genetico paterno. Quindi, il padre presunto per essere considerato padre biologico dovrà possedere metà del profilo genetico presente nel figlio/a. La paternità viene esclusa nel caso in cui le caratteristiche genetiche del padre presunto discordino con quelle del figlio oggetto di indagine. La paternità viene, invece, attribuita, su base probabilistica, qualora le caratteristiche genetiche del padre e del figlio concordino. Per effettuare la diagnosi di parentela di un individuo è necessaria la genotipizzazione di un numero di regioni del DNA (loci), variabile a seconda della specie in funzione del livello di variabilità degli stessi. I marcatori più usati sono i Microsatelliti o STR (Short Tandem Repeat), anche se grazie all’elevato livello di automazione raggiunto nell’analisi dei polimorfismi a singolo nucleotide (SNP), per diverse specie viene proposto l’utilizzo di un ridotto pannello di SNP rispetto a quelli presenti sui chip di genotipizzazione, che vadano a sostituire l’analisi dei microsatelliti. Nella specie bovina e felina l’International Society and the International Foundation for Animal Genetics (ISAG) ha approvato l’utilizzo di questi pannelli di SNP.| File | Dimensione | Formato | |
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