Sono uno studente di Biologia Molecolare e cellulare all’ Università Fed 2° di Napoli, cosa si intende (nei dettagli) per “conversione genica”, sono a conoscenza del fatto che provoca un cambiamento delle frequenze alleliche ed aschi aberranti, vorrei saperne di più.

La conversione genica è un fenomeno che si verifica in tutte le cellule, anche nelle nostre e può essere osservato facilmente nei funghi Ascomiceti (come Neurospora crassa), osservando le spore, che si formano per meiosi all’interno di strutture specializzate dette aschi.

Il fenomeno della conversione genica è riconducibile al modello della ricombinazione di Holliday e da’ ulteriore validità a questo modello.
Il modello molecolare della ricombinazione di Holliday prevedeva l’esistenza di una zona di eteroduplice, tra il punto di rottura e quello dell’incrocio tra i bracci, a livello del quale viene risolta la struttura di Holliday. Se si eseguono esperimenti su Neurospora crassa e si analizzano le ottadi lineari ci aspettiamo 4 spore di un tipo e 4 spore di un altro tipo per ciascun marcatore.
Consideriamo Neurospora, analizzando le ottadi si riscontrano oltre ad aschi “normali” (con segregazione 4:4) anche aschi aberranti, ovvero aschi che hanno una segregazione diversa da quella prevista, ad esempio 3:1:1:3 oppure 6:2 o ancora 5:3 o 3:5.
Inizialmente potremmo pensare che gli aschi aberranti siano frutto di mutazioni che si sono verificate durante la replicazione e che abbiano trasformato un marcatore (es. A) nell’altro (es. a) o viceversa.
L’ipotesi delle mutazioni, però, la dobbiamo scartare poiché gli aschi aberranti sono presenti con una frequenza che varia tra lo 0,1% e l’1%, mentre le mutazioni spontanee avvengono invece con una frequenza di circa 1/105.
In realtà, l’ipotesi delle mutazioni viene scartata anche per un altro motivo, infatti per due marcatori molto vicini tra loro, si notava cosegregazione dell’aberrazione, ovvero considerando due marcatori, A e B, si ritrovano aschi con segregazione 6:2 per entrambi i marcatori, mentre per due mutazioni indipendenti la frequenza di mutazione contemporanea è data dal prodotto delle singole frequenze, invece la frequenza di coaberrazione era uguale alla frequenza di singola segregazione per cui non può trattarsi di mutazione.
Questo fenomeno che non poteva essere spiegato con le mutazioni, venne chiamato conversione genica poiché un allele viene convertito in un altro allele.
Basta rifarsi al modello di Holliday, consideriamo tre marcatori: A, B e C.
B è il marcatore centrale che può esistere in due forme alleliche B e b, consideriamo che B è determinato dall’accoppiamento AT (A su un’elica e T sull’altra elica) e b è determinato dall’accoppiamento CG.
Se avviene un crossing-over, il modello di Holliday prevede come risoluzione dell’intermedio di Holliday che ci possano essere due tipi di taglio: “Nord-Sud” ed “Ovest-Est”, il taglio nord-sud darà vita a Duplex congiunti (ricombinanti), il taglio ovest-est invece darà vita a duplex pezzati (parentali), quindi indipendentemente dal tipo di taglio che avverrà. Perciò sia se avremo ricombinazione dei marcatori esterni e sia se questo non si verificherà, avremo una zona centrale di eteroduplice.
La zona di eteroduplice si ottiene per migrazione del punto di ramificazione, questa migrazione determinerà appaiamenti errati, ovvero AG e TC, se queste coppie di basi corrispondono al marcatore B che stiamo considerando e se non ci sarà correzione da parte di sistemi appositi, avremo aschi aberranti per quel che riguarda il marcatore B.
Se non avviene nessuna correzione delle zone di eteroduplice, avremo un rapporto 3:1:1:3 (degli alleli B e b).
I sistemi di riparazione normalmente riconoscono l’elica neosintetizzata (che può contenere errori) perché non è metilata, in realtà però l’elica neosintetizzata non è metilata solo subito dopo la replicazione del DNA; quando parliamo di ricombinazione, invece, siamo lontani dalla fase S poiché ci troviamo nella Profase I della meiosi.
Il sistema di riparazione potrà correggere o no le basi mal appaiate, quindi se corregge in modo giusto, ripristinando gli appaiamenti corretti (presenti prima della migrazione del punto di ramificazione) al termine della mitosi avremo aschi normali per quel marcatore, altrimenti se non li corregge o se li corregge in modo sbagliato avremo aschi aberranti.

Bibliografia: Genetica Principi di analisi formale, autori Griffiths Miller, edizione Zanichelli