Identificazione di mutazioni e analisi dei polimorfismi genetici

L’identificazione di mutazioni genetiche legate a malattie o disturbi è effettuata con metodi di biologia molecolare. Sebbene le problematiche legate ai metodi dell’analisi dei genomi e del’ingegneria genetica siano alquanto complesse, spinte fondamentali all’identificazione dei polimorfismi legati a tratti fenotipici sono venute dalla messa a punto di una tecnica di preparazione del DNA denominata reazione a catena della polimerasi (PCR) e dal completo sequenziamento del nostro genoma.
La PCR, ideata nel 1985, permette di replicare molte volte qualsiasi frammento di DNA presente in un campione di DNA estratto anche da poche cellule, senza la necessità di introdurlo in cellule batteriche. Questo vantaggio permette di utilizzare per le analisi genetiche DNA estratto da quantità minime di materiale biologico di partenza, rendendo non invasiva la fase di raccolta di tale materiale dai soggetti in analisi. La PCR permette di produrre in poche ore miliardi di copie di un segmento di DNA, che può essere analizzato per la ricerca di varianti alleliche putativamente legate a un tratto di personalità o a una psicopatologia.
Per la valutazione del polimorfismo si ricorre all’amplificazione e analisi diretta della lunghezza dei prodotti amplificati in base alla separazione elettroforetica su gel di agarosio. In alternativa, gli alleli possono differire per un solo nucleotide e l’analisi del polimorfismo necessita di un trattamento successivo all’amplificazione: l’analisi con enzimi di restrizione, proteine estratte da batteri diversi, con le quali si può tagliare il DNA in corrispondenza di sequenze nucleotidiche specifiche, denominate siti di restrizione. Gli enzimi di restrizione consentono di riconoscere rapidamente variazioni di sequenze. Le mutazioni possono introdurre o eliminare un nuovo sito di restrizione nel segmento di DNA che le contiene: in tal caso basta amplificare tale segmento e sottoporre il prodotto a digestione con l’appropriato enzima scelto fra i tanti disponibili per determinare la presenza di alleli diversi.