Citogenética, cariótipo e epigenética

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 @jumorbeck 
Citogenética 
HISTÓRIA DA CITOGENÉTICA: 
↠ Walter Flemming: publicou as primeiras ilustrações dos 
cromossomos humanos; 
➢ Cromatina como porção corável do núcleo; 
➢ Primeiro a utilizar o nome mitose; 
➢ Desenvolveu uma maneira de corar e observar 
os cromossomos. 
↠ Wilhelm Waldeyer: introduziu o nome cromossomo 
CROMOSSOMO: CORPO COLORIDO 
↠ Hugo de Vries (botânico geneticista) que junto com 
Carl Correns fizeram uma redescoberta mendeliana 
↠ Walter Sutton: desenvolve a teoria cromossômica da 
herança; 
➢ Denominou o estudo do cromossomo 
(citogenética: citologia + genética). 
DNA, cromatina, cromossomos 
↠ DNA: sequência de nucleotídeos. 
 
↠ Cromatina: é a sequência do DNA associada a 
proteínas (histonas). 
 
↠ Cromossomos: é a condensação da cromatina 
(enrolamento) - nível máximo de condensação na 
metáfase. 
 
↠ Os cromossomos são compostos de: cromátides 
irmãs, constrições secundárias (separa parte do braço 
curto) associada à região de síntese de nucléolo, 
centrômero, constrição primária, satélite, braço longo, 
braço curto, telômero (termina em: TTAGGG - garante 
a estabilidade do cromossomo). 
↠ O telômero impede que os cromossomos se unam 
durante a fusão. 
Ciclo celular, duplicação do DNA e divisão celular 
 
INTÉRFASE: se subdivide em três etapas (muito mais longa 
que a divisão celular propriamente dita). 
➢ G1: síntese de elementos (RNA, proteínas) 
necessários para a síntese do DNA, 
CRESCIMENTO. 
Citogenética, cariótipo e epigenética 
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 @jumorbeck 
➢ S: síntese do DNA (duplicação), CRESCIMENTO 
E DUPLICAÇÃO DO DNA. 
➢ G2: preparação para a mitose (divisão celular), 
CRESCIMENTO E PREPARAÇÃO FINAL PARA 
A DIVISÃO CELULAR. 
G0 é o período não proliferativo. 
M: mitose e divisão celular. 
MITOSE: ocorre em todas as células somátias do corpo, 
origina 2 células filhas. 
1) PRÓFASE: cromossomos iniciando a 
condensação. 
2) PROMETÁFASE: final da prófase, 
centrossomos se deslocando para os pólos 
da célula, formação do fuso mitótico, 
desintegração do envelope nuclear. 
3) METÁFASE: cromossomos em nível 
máximo de condensação, posicionados na 
placa equatorial. 
4) ANÁFASE: separação das cromátides irmãs 
rompem o cinetócoro, cromátides irmãs 
vão para os pólos opostos da célula, 
encurtamento dos microtúbulos. 
5) TELÓFASE: inicia o processo de 
descondensação, formação novamente do 
envelope nuclear e formação de uma célula 
filha idêntica a da mãe. 
6) CITOCINESE: etapa final de separação. 
 
 
➢ Intérfase (não consegue visualizar os filamentos de 
cromossomos) 
➢ B e C – Prófase 
➢ D – Prometáfase 
➢ E – Metáfase 
➢ F – Anáfase 
➢ G – Final da anáfase 
➢ H – Telófase inicial 
➢ I - Citocinese 
MEIOSE: ocorre nas células germinativas, origina 4 células 
filhas 
Teoria cromossômica da herança 
↠ Boveri e Sutton: associa os fatores da herança 
mendeliana aos cromossomos, assim, genes são 
encontrados em locais específicos nos cromossomos. 
↠ Transmissão dos caracteres a partir de genes 
específicos, influenciando no fenótipo. 
Citogenética clínica 
↠ Estudo dos cromossomos, sua estrutura e herança, 
aplicado à prática da genética médica. 
Amostras para análise cromossômica: 
Mitose em fotomicrografia 
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 @jumorbeck 
➢ Sangue periférico; 
➢ Medula óssea: neoplasias hematológicas 
(prognóstico e terapias de leucemias); 
➢ Fragmento de pele: fibroblastos (paciente 
transfundido ou sugestivo de Turner); 
➢ Líquido amniótico: amniócitos (cariótipo 
fetal) 
➢ Vilosidade coriônica (cariótipo fetal); 
➢ Tumores (padrão cariótipo de neoplasias). 
Preparação: 
➢ Método direto ou Cultura de tecidos 
(depende do tamanho do ciclo celular); 
➢ Bloqueio mitótico (colchicina); 
➢ Separação dos cromossomos (solução 
hipotônica); 
➢ Fixação- etanol acético; 
➢ Coloração convencional ou por bandas. 
↠ Coloração convencional: utilizada no estudo de 
alterações numéricas (tem o tom roxo azulado) 
Bandeamentos cromossômicos: 
➢ Bandeamentos que produzem bandas ou 
faixas ao longo de toda a extensão do 
cromossomo (bandas Q, G, R); 
➢ Bandeamentos que marcam regiões 
específicas de alguns cromossomos ou de 
todos os cromossomos (bandas C, RON - 
regiões organizadoras de nucléolo-, T, G11, 
Cd e coloração DAPI/DA 
 
O padrão de bandas de alta resolução está na pró- 
metáfase (porque não está totalmente condensado). De 
550 a 850 bandas. 
 
Técnicas de bandeamento cromossômico: 
➢ GTG (alterações numéricas e estruturais) 
➢ CBG (centrômeros e heterocromatina) 
➢ NOR (cromossomos acrocêntricos - 
13,14,15,21,22) 
 
Citogenética molecular 
 
➢ FISH - influorescense in situ hibridization: 
formação de um híbrido entre sequências de 
DNA marcadas com fluorocromos (sondas) aos 
genes ou cromossomos alvo complementares 
Sondas são pedaços de DNA genômico capazes de se 
ligar a suas cadeias complementares. 
 
➢ SKY (SPECTRAL KARYOTYPING): combinação 
de fluorocromos que emitem comprimentos de 
onda distintos - cada cromossomo emite seu 
próprio espectro 
• Detectar translocações e outras 
aberrações complexas, como as 
observadas em células tumorais 
• Cariótipos complexos; 
• Identificação de origem de 
cromossomos marcadores; 
• Determinação de alterações 
cromossômicas estruturais não 
detectadas pela citogenética clássica; 
• Definição de origem de material 
adicional 
➢ MICRODISSECAÇÃO E PINTURA 
CROMOSSÔMICA: coletar fisicamente, como o 
auxílio de um micromanipulador, o cromossomo 
inteiro ou um segmento específico dele; 
• Amplificação e marcação da sequência 
de DNA que será utilizada como sonda 
de DNA 
Cariótipo 
↠ Separação e classificação cromossômica, homólogos 
pareados. 
↠ Classificado pela posição do centrômero em: 
➢ Metacêntrico: centrômero na região central do 
cromossomo, gerando braços praticamente do 
mesmo tamanho. 
➢ Submetacêntrico: fora da região central, mas 
ainda próxima a ela (forma braços com 
tamanhos distintos). 
➢ Acrocêntrico: centrômero quase na porção final 
do cromossomo, um braço muito pequeno e 
um muito grande. 
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 @jumorbeck 
➢ Telocêntrico: NÃO OCORRE NA ESPECIE 
HUMANA, o centrômero na parte final do 
cromossomo, gerando um único braço. 
 
 ↠ Os cromossomos são organizados do maior para o 
menor. 
↠ Cariótipos são divididos em grupos: 
FEMININO: A (1, 2, 3) todos metacêntricos; B(4, 5); C(6, 
7, 8, 9, 10, 11, 12); D(13, 14, 15); E(16, 17, 18); F(19, 20); G(21, 22); 
PAR SEXUAL (XX). 
MASCULINO: igual ao feminino com exceção do par sexual 
(XY) 
 
↠ Idiograma: cariótipo a partir de um esquema; 
representa cada par cromossômico da forma que ele é 
Variação numérica e estrutural 
↠ Alterações genotípicas e transmissíveis são chamadas 
de mutações 
↠ Mutações genéticas: alterações na estrutura do gene 
↠ Mutações cromossômicas: relacionam-se com o 
número ou a estrutura dos cromossomos. 
Mutações cromossômicas numéricas 
↠ Provocam alterações no número típico de 
cromossomos da espécie (cariótipo); 
EUPLOIDIAS: Variação numérica do conjunto básico de 
cromossomos e compreendem a haploidia e a poliploidia. 
ANEUPLOIDIAS: variação numérica não de grupos inteiros, 
mas de somente parte do grupo de cromossomos, são 
a monossomia, polissomia, nulisomia. 
➢ MONOSSOMIA: perda de um único cromossomo 
= 2n-1. Exemplo: síndrome de Turner 
➢ POLISSOMIA: acréscimo de 1, 2 ou mais 
cromossomos no genoma = 2n+1 ( .....) Exemplos: 
síndrome de Down, de Kleinefelter, Edwards, 
Patau, triplo X, tetra X 
 
TRISSOMIA 21 (SÍNDROME DE DOWN)- AUTOSSÔMICA 
↠ Modificações fenotípicas: forma de olhos característica, 
baixa estatura, boca pequena; 
↠ Atraso mental com grau variável, malformações 
cardíacas, esterilidade nos homens; 
↠ A ocorrência aumenta com o aumento da idade da 
mãe; 
↠ 47, XX + 21 
 
TRISSOMIA DO 18 (SÍNDROME DE EDWARDS) - AUTOSSÔMICA 
↠ Retardamento físico e mental, defeitos cardíacos; 
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 @jumorbeck↠ Crânio muito alongado na região occipital, pescoço é 
curto; 
↠ O pavilhão das orelhas é dismórfico; 
↠ A boca é pequena e triangular 
↠ 47, XX +18 
TRISSOMIA DO 13 (SÍNDROME DE PATAU) - AUTOSSÔMICA 
↠ O fenótipo inclui malformações graves do sistema 
nervoso central; 
↠ Um retardamento mental acentuado presente; 
↠ Defeitos cardíacos congênitos e urogenitais nos 
meninos, útero bicornado e ovários hipoplásticos nas 
meninas e rins policísticos; 
↠ Fendas labiais e palato fendido, os punhos cerrados e 
as plantas arqueadas; 
↠ Orelhas malformadas 
↠ 47, XX +13 
MONOSSOMIA (SÍNDROME DE TURNER) - HETEROSSÔMICA 
↠ Desenvolvem características femininas apresentando, 
contudo: pequena estatura e reduzido desenvolvimento 
do pescoço, caracteres sexuais pouco desenvolvidos e 
normalmente estéreis, defeitos cardíacos e, por vezes, 
atraso mental 
↠ 45, X0 
 
Mutações cromossômicas estruturais 
DELEÇÃO: consiste na perda de uma porção do 
cromossomo; 
↠ Terminal (final do cromossomo) ou Intersticial (parte 
qualquer) 
TRANSLOCAÇÃO: troca de pedaços de estruturas não 
homólogas; 
↠ Simples (um pedaço de um vai para o outro) ou 
Recíproca (troca de um pedaço entre os respectivos 
cromossomos). 
INVERSÃO: Fenômeno pelo qual um pedaço do 
cromossomo se destaca, sofre um giro de 180° e liga-se 
outra vez ao ponto da quebra (mas com seu formato 
invertido). 
DUPLICAÇÃO: Quando uma parte de um cromossomo é 
representada mais de duas vezes em uma célula diplóide 
normal. 
 
Exemplos: 
➢ SÍNDROME DE WOLF- HIRSCHHORN: 46 XX 
4p- 
➢ SÍNDROME DE CRI-DU-CHAT: 46 XY 5p- 
Epigenética 
↠ Alterações hereditárias - expressão genética e não 
sequência primária de DNA. 
 
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 @jumorbeck 
↠ Características estáveis ao longo de diversas divisões 
celulares, mas reversíveis. 
GENOMA (constante nas células) X EPIGENOMA (variável 
por tipo de célula) 
↠ Implicações: aspectos do desenvolvimento normal, da 
fisiopatologia da doença e das terapias para o câncer e 
outras condições. 
↠ Reprogramação: desenvolvimento normal resposta a 
exposições ambientais, doenças adquiridas e 
medicamentos que visam reguladores epigenéticos. 
↠ A informação contida no DNA, transmitida na divisão 
celular, mas que não constitui parte da sequência do DNA 
↠ Agem como um sinal de regulação e modificação na 
expressão genética (metilação do DNA, modificação de 
histonas- desligamento de genes) 
 
↠ Modificações de DNA e histonas. 
GENÉTICA + AMBIENTE