Cariótipos, e manifestações clínicas

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1. Descrever a importância do cariótipo humano no diagnóstico das síndromes cromossômicas, gênicas e de micro deleções.Cariótipos e Manifestações químicas
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2. Classificar as mutações cromossômicas.Descrever a importância do cariótipo humano no diagnóstico das síndromes cromossômicas, gênicas e de micro deleções.
Os cromossomos
 
 A maioria das células humanas é diploide, isto é, contém duas cópias do genoma humano. O conteúdo de DNA e o número de cromossomos de um genoma são designados por C e n, respectivamente. O conteúdo de DNA das células diploides é 2C e elas têm 2n cromossomos. Os cromossomos ativos e funcionais observados na interfase (fase que controla as atividades celulares) são estruturas muito mais estendidas e difusas do que os cromossomos estudados durante a divisão celular. Na divisão celular, os cromossomos atingem seu nível máximo de compactação durante a metáfase e, por já estarem duplicados, apresentam-se formados por duas cromátides unidas pelo centrômero. Na metáfase, o grau de compactação atingido pelos cromossomos chega a cerca de 1:10.000 em relação ao seu comprimento quando em completo relaxamento. Considerando-se os cromossomos como organelas funcionais, estes apresentam três classes de elementos com sequências de DNA: centrômeros, telômeros e origens de replicação. Os cromossomos podem ser identificados pelo seu tamanho, pela posição do centrômero e pelo padrão de bandamento.
O cariótipo humano
 A constituição cromossômica de uma célula é descrita por um cariótipo, que informa o número total de cromossomos e a constituição quanto aos cromossomos sexuais. As fêmeas e os machos humanos têm, respectivamente, 46, XX e 46, XY. Quando existe uma anomalia cromossômica, o cariótipo também descreve seu tipo, e as bandas e sub-bandas afetadas. Depois da aplicação das técnicas de preparo dos cromossomos, é necessário, para a sua análise, que eles sejam organizados, com o pareamento dos cromossomos homólogos e sua classificação que leva em conta o tamanho, número e morfologia. Pode-se também representar por esquema cada tipo de cromossomo de uma célula (conjunto haploide) ao que se denomina ideograma. Os cromossomos humanos foram classificados em 7 grupos, de acordo com o tamanho e a posição do centrômero. Dependendo da posição do centrômero, pode-se diferenciar um braço curto denominado p (do francês petit) e um longo chamado q (do francês queue). O quadro a seguir apresenta um resumo da constituição do cariótipo humano. Até recentemente, o cariótipo era montado a partir de fotos das células em metáfase mitótica presentes nas lâminas com preparações cromossômicas. Para a montagem do cariótipo, os cromossomos de cada célula eram recortados e organizados em ordem decrescente de tamanho, de acordo com sua morfologia. Atualmente, existem programas de análise de imagens por computador, que capturam a imagem dos cromossomos de uma célula, organizam-nos conforme o tamanho, a posição do centrômero e o padrão de bandamento.
 Os cromossomos só podem ser vistos por microscopia óptica, em células que estejam se dividindo, mas obter estas células em divisão diretamente do corpo humano é difícil. A medula óssea é uma possível fonte, porém, envolve procedimentos invasivos e, por vezes, de risco. A obtenção de células a partir do sangue e o seu cultivo em laboratório envolvem técnicas relativamente simples. A única dificuldade era induzir a divisão celular, uma vez que as células do sangue periférico perderam a capacidade de se dividir. Para esse fim, foi utilizada uma substância extraída do feijão, a fito-hemaglutinina, que em condições apropriadas, permite que os linfócitos T se dividam. Glóbulos brancos do sangue são colocados em um meio de cultura por 48 a 72 horas, quando deverão se dividir livremente. O índice mitótico é aumentado quando a cultura é tratada com um agente desagregador do fuso, a colchicina. Dessa forma, as células atingem a fase de metáfase do ciclo, mas não conseguem sair dela; portanto, acumulam-se células nessa etapa mitótica, na qual os cromossomos duplicados constituídos por duas cromátides unidas pelo centrômero atingem seu maior grau de condensação, permitindo a sua análise.
 As técnicas de bandamento cromossômico longitudinal (bandas G e R) evidenciam faixas transversais ao longo das cromátides (Animação 4); elas permitem a identificação individual de cada cromossomo, bem como a localização dos pontos de quebra em rearranjos cromossômicos do tipo translocações, deleções etc. Vários tratamentos que envolvem desnaturação e/ou digestão enzimática, seguida de incorporação de corantes de DNA específicos, podem fazer com que os cromossomos se corem, revelando uma série de bandas claro-escuras. O padrão de bandas de cada cromossomo proporciona evidências de algum tipo de estrutura superior à das regiões de 1 a 10 Mb.
 
Anomalias cromossômicas
Qualquer alteração no cariótipo humano geralmente determina mudanças morfológicas e/ou fisiológicas, a não ser que ela ocorra em regiões desprovidas de informação genética.
As aberrações ou anomalias cromossômicas podem ser classificadas em numéricas e estruturais, que incluem, respectivamente, alterações em número ou em estrutura. Em muitos casos, as aberrações cromossômicas são incompatíveis com a sobrevivência do indivíduo afetado.
Fonte: https://edisciplinas.usp.br/mod/book/view.php?id=2438559&chapterid=20673 (três primeiros capítulos)Classificar as mutações cromossômicas.
Síndrome de Down
É causada por uma mutação no cromossomo 21 (por isso também é conhecida como trissomia do 21), apresenta uma incidência de 1 a cada 800 nascidos vivos. Dentre os principais sinais clínicos estão: 
· Braquicefalia
· Fissuras palpebrais oblíquas para cima
· Orelhas de implantação baixa
· Prega palmar única
· Cardiopatia congênita
· Clinodactilia
· Aumento do espaço entre o primeiro e segundo artelhos
· Deficiência intelectual 
· Atraso no desenvolvimento
· Hipotonia (diminuição subjetiva da resistência ao movimento passivo no recém-nascido, durante seu desenvolvimento: moleza, diminuição do tônus muscular e da força, perda rápida do peso, falta de controle parcial ou total da cabeça, dificuldades de respirar e deglutir)
· Baixa estatura
Síndrome de Patau
Assim como a síndrome de Down, também é causada pela trissomia de um cromossomo, neste caso do cromossomo 13, sendo muito mais rara que a primeira, com 1 caso a cada 3600 nascidos vivos. Dentre os principais sinais clínicos estão: 
· Deficiência intelectual
· Hemangiomas planos na cabeça (tumor benigno formado pelo acúmulo anormal de vasos sanguíneos, levando ao aparecimento de uma área inchada e com uma mancha avermelhada ou arroxeada)
· Microftalmia bilateral
· Anoftalmia
· Coloboma da íris 
· Onfalocele
· Orelhas malformadas e com implantação baixa
· Fissura de lábio e palato
Síndrome de Edwards
Trissomia do cromossomo 18, extremamente rara, com 1 caso a cada 5000 nascimentos. Ocorre o acometimento de múltiplos órgãos e sistemas. Causa aleatória, pouco comum na mesma família, sendo mais frequente em gestações tardias. Causa aleatória, pouco comum na mesma família, sendo mais frequente em gestações tardias. Na ultrassonografia é identificado algumas anormalidades físicas correspondentes a síndrome (ex: mãos fechadas). 50% dos afetados morrem nas primeiras duas semanas de vida, 5 a 10% sobrevivem ao primeiro ano e essa sobrevida é possível até a idade escolar, com deficiência aparente. Os principais indícios clínicos são: 
· Deficiência intelectual
· Atraso no desenvolvimento
· Anomalia cardíaca congênita
· Mãos cerradas com 2º e 5º quirodáctilos sobrepostos aos 3º e 4º
· Fácies sindrômica 
· Mamilos menores e mais distantes um do outro
· Occipto proeminente (parte traseira e inferior do crânio)
· Micrognatia
· Orelhas com implantação baixa
· Dedos sobrepostos
· Pernas cruzadas
· Pés tortos congênitos. 
Síndrome de Klinefelter
É causada pela presença de um cromossomo sexual a mais (formando, portanto, a combinação XXY), ocorre em 1 caso a cada 500 nascidos vivos meninos,no Brasil. Como efeito, há cromatina sexual no homem, fator exclusivo da mulher, devido ao cromossomo X adicional. Deste modo, a azoospermia (ausência total de espermatozoides no sêmen devido a parada da espermatogênese na fase de espermátide), baixos andrógenos, apesar de uma alta elevação de FSH e LH, que, geram histologicamente uma hiperplasia de células de Leydig e hialinização dos túbulos seminíferos. Seu tratamento pode incluir suplementação de testosterona. Seus sinais clínicos são: 
· Infertilidade
· Hipogonadismo hipergonadotrófico
· Testículos pequenos e firmes 
· Ginecomastia (desenvolvimento de mamas) em 30% dos casos
· Estatura maior que a média
· Diminuição nos pelos da face e do corpo
· Alterações variáveis de comportamento
Síndrome de Turner
É causada pela falta do cromossomo sexual X (restando, portanto, apenas o outro cromossomo X, visto que ocorre apenas em mulheres), ocorre em 1 a cada 2500 meninas. Tratamento centrado nas manifestações clínicas associadas, como tratamento cirúrgico das malformações associadas (principalmente cardíacas), terapia de reposição com estrógenos (devido à disgenesia gonadal = distúrbio no desenvolvimento dos ovários na mulher) e aconselhamento genético. Seus sinais clínicos são: 
· Baixa estatura
· Cardiopatia
· Amenorreia
· Pescoço curto e alado
· Déficit cognitivo
· Atraso no crescimento e no desenvolvimento pubera l
· Linha posterior de implantação dos cabelos
· Tórax alargado com aumento da distância entre os mamilos
Síndrome do X frágil
Causada pela presença de um sítio frágil para o cromossomo X, ocorre em 1 a cada 4000 homens e em 1 a cada 6000 mulheres. Os principais sinais clínicos são: macrocefalia, face alongada, orelhas proeminentes, deficiência intelectual moderada a severa, atraso no neurodesenvolvimento, convulsões, comportamento hiperativo, pouco contato visual.
As mutações estruturais provocam a quebra em pedaços dos cromossomos e o pedaço quebrado pode se unir a outro cromossomo ou se perder. Em geral, essas mutações causam câncer, infertilidade e doenças. As alterações estruturais podem ser causadas pela deleção (perda de um pedaço do cromossomo), duplicação (porção do cromossomo duplicado), inversão (quando o cromossomo tem uma porção invertida), translocação (um trecho do cromossomo separa-se e se liga a outro cromossomo não homólogo).
Referência: http://ead.bauru.sp.gov.br/efront/www/content/lessons/67/ETAPA%204_Texto_4_%20Mutacoes%20e%20Sindromes%20cromossomicas.pdfConceituar doença gênica, síndrome cromossômica, mosaico e microdeleções.
Descrever a organização genômica e as definições de gene, cromossomo e DNA satélite.
Doença gênica, ou doença genética, é, basicamente, qualquer distúrbio formado por uma alteração em nosso DNA, o que pode ocorrer, por exemplo, por causa de uma troca de bases no genoma. Algumas dessas doenças são hereditárias, ou seja, são mutações que passam dos pais para os filhos, portanto, ações realizadas na vida dessa pessoa não influenciam neste caso. Há ainda o caso de mutações não-herdadas, em que, como é explícito no nome, não é passada de geração em geração, mas sim desenvolvida durante a vida do paciente de maneira esporádica. 
Síndromes cromossômicas são causadas por alterações estruturais, que podem ser ocasionadas por inversões ou perdas de nucleotídeos em consequência da falta ou excesso de cromossomos em uma célula, anormalidade denominada aneuploidia. 
Mosaico cromossômico, ou mosaicismo cromossômico, ocorre quando um indivíduo apresenta dois materiais cromossômicos distintos, ocorre por causa de uma variação no número de cromossomos presentes em células do organismo, já que o normal/ideal seria que todas as células do organismo apresentassem o mesmo número de cromossomos. 
Microdeleções consistem em perdas de pequenas partes do DNA de um cromossomo, o que não é identificado em uma cariotipagem comum, demandando técnicas mais avançadas para a sua identificação, como o cariótipo com bandas de alta resolução (PCR ou FISH).
Cromossomo: estrutura composta de DNA, normalmente associada à proteína que contém genes arranjados em sequência linear. São, basicamente, longos fios de DNA associados a proteínas histonas em um arranjo complexo, visível no microscópio óptico durante a metáfase da divisão celular.
DNA satélite: atualmente, o termo DNA satélite é usado para descrever a fração do genoma altamente repetitiva, ou seja, sequências de DNA que se repetem milhares ou milhões de vezes. Nos DNA satélites, as unidades de repetição (cópias) estão arranjadas em tandem, formando extensas cadeias ao longo das regiões heterocromáticas dos cromossomos. Entre os mecanismos moleculares que afetam a evolução dos DNA satélites podemos destacar, além de mutações pontuais, o “crossing-over” desigual, a conversão gênica, a amplificação via "círculo rolante” e o deslizamento das fitas de DNA durante a replicação, que podem atuar em conjunto por um processo conhecido como evolução combinada. Embora haja casos isolados, a taxa evolutiva relativamente alta destas sequências pode indicar ausência de qualquer função para a maioria delas. Consequentemente, sequências de DNA satélite podem ser, na maioria das vezes, consideradas seletivamente neutras, sendo marcadores informativos no estudo comparativo entre espécies filogenéticamente próximas.
ORGANIZAÇÃO GENÔMICA
	As células humanas contêm cerca de 6 bilhões de pares de bases de DNA, distribuídos por 46 cromossomos (ou 23 pares, no caso dos humanos, estão presentes também os dois cromossomos sexuais: XX, no caso das mulheres, ou XY, no caso dos homens). Basicamente, cada organismo apresenta sua sequência de DNA organizado de forma específica (é isso que nos torna diferentes uns dos outros). 
Gene: segmento de molécula de DNA, responsável pelas características herdadas geneticamente. Cada gene, portanto, é composto por uma sequência específica de DNA que contém um código genético com instruções para produzir proteínas que desempenham funções específicas no corpo.