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Genética Humana | Camyla Duarte 1 Nucleossomo: consiste em proteínas de ligação ao DNA que pertencem a duas classes: histonas e proteínas não histonas. O nucleossomo é, portanto, a unidade básica de empacotamento do DNA. Solenóides: compactação dos nucleossomos em estruturas de cromatina secundárias helicóidais: 30 nm de diâmetro 1 solenóide: 6 nucleossomos Cromossomos: são longos fios de DNA associados a proteínas histonas em um arranjo complexo. Há dois exemplares idênticos de cada cromossomo em cada célula diploide. Portanto, nos núcleos existem pares de cromossomos homólogos. Células diploides: 2n cromossomos Células haploides: n cromossomos (n: número básico de cromossomos de uma espécie) Centrômero ou constrição primaria: região estrangulada – ponto de referência citológico básico dividindo os cromossomos em dois braços É uma região da cromatina bastante condensada com sequências de DNA altamente repetidas. No centrômero existe o cinetócoro (estrutura proteica em forma de discos empilhados; o mais interno liga-se aos microtúbulos do fuso de divisão). Cada indivíduo possui normalmente dois números cromossomos diferentes: o haploide ou gamético (n) e o diploide ou somático (2n) p (petti): braço curto q (queue): braço longo Os braços são indicados pelo número de cromossomos seguido de p ou q Ex: 11p é o braço curto do cromossomo 11 Além do centrômero, certos cromossomos apresentam estreitamentos que aparecem sempre no mesmo lugar = constrições secundarias Constrição secundária – essa constrição situa-se em mais de 80% dos casos, no braço curto do cromossomo. O segmento cromossômico situado entre a constrição secundária e o telômero é denominado satélite. Nessa constrição também ocorre a região organizadora do nucléolo Os acrocêntricos possuem satélites, localizados após a constrição secundaria Os braços voltados para cima são os curtos e os que estão voltados para baixo são os longos, mesmo nos cromossomos metacêntricos. Telômeros Estruturas localizadas nas extremidades dos cromossomos lineares, cujo encurtamento ocorrido a Genética Humana | Camyla Duarte 2 cada mitose pode resultar em senescência celular (envelhecimento celular) Nos seres humanos os telômeros são formados pela repetição de seis nucleotídeos: TTAGGG Em alguns tecidos, a enzima telomerase é capaz de contrapor o encurtamento dos telômeros. Estes exercem ainda papel de proteção celular, evitando a instabilidade genética Funções biológicas essenciais: o Proteger os cromossomos de recombinações e fusões das sequências finais com outros cromossomos o Reconhecer danificações no DNA o Estabelecer mecanismos para replicações dos cromossomos o Contribuir na organização funcional cromossômica no interior do núcleo o Participar na regulação da expressão genética, e servir à maquinaria molecular como um "relógio" que controla a capacidade replicativa de células humanas e a entrada destas em senescência celular. Técnica de análise dos cromossomos Cultura celular As células para análise cromossômica devem ser capazes de crescimento e divisão rápida em cultura. As células mais acessíveis são os leucócitos, especificamente linfócitos T Metáfase: neste estágio, os cromossomos aparecem ao microscópio como uma dispersão cromossômica e cada cromossomo apresenta duas cromátides, unidas pelo centrômero. Procedimento para análise: amostra de sangue periférico e acrescenta-se heparina para evitar coagulação Centrifugação: permite aos leucócitos se sedimentarem como uma camada distinta Quantidade de glóbulos brancos: 5-10 mil/ mm cúbico sangue Quantidade de plaquetas: 180-400 mil/mm cúbico sangue Glóbulos vermelhos: 5 milhões/mm cúbico sangue 5-6 litros de sangue Os leucócitos são colocados em meio de cultura tecidual e estimulados a dividir-se pelo acréscimo de um agente mitogenico: a fito-hemaglutinina Fito-hemaglutinina – é uma proteína do grupo das lectinas; essa proteína é isolada do feijão (Phaseolus) e age como mitogênica em certas células animais. A substância mitogenica estimula a divisão celular (mitose) A cultura é incubada por cerca de 72 horas Adição de uma solução diluída de colchicina, para impedir a conclusão da divisão celular inibindo a formação de fusos mitóticos e retardando a separação dos centrômeros. Acúmulo de células em metáfase no meio de cultura Adiciona-se uma solução hipotônica – tumefação (inchaço) nas células, lisando-as e liberando os cromossomos, mas mantendo os centrômeros intactos Genética Humana | Camyla Duarte 3 Os cromossomos são fixados, espalhados em lâmina e corados por uma das várias técnicas e prontos para analise Bandeamento cromossômico Bandeamento G (mais utilizado): corados com o corante Giemsa. Cada par de cromossomos cora-se num padrão típico de bandas claras e escuras. Bandeamento Q: cromossomos tratados com quinacrina-mostarda ou compostos semelhantes e examinados por microscopia de fluorescência. Bandeamento R: os cromossomos recebem pré- tratamento com calor antes da coloração Giemsa. Nesse caso, as bandas claras e escuras resultantes (bandas R) são o inverso das produzidas por bandeamento G ou Q. Bandeamento C (centrômero): envolve a coloração da região centromerica de cada cromossomo e outras regiões que contenham heterocromatina. As cromátides aparecem claras enquanto o centrômero e a heterocromatina ficam escuras. Tecidos para análise do cariótipo o Sangue periférico – mais utilizado o Líquido amniótico o Vilosidades coriônicas o Cultura de fibroblastos o Medula óssea o Tumores sólidos Fotomicrografia de célula humana em metáfase: Padronização cariotípica Conferências e suas propostas: o Denver (1960) – classificação básica para cromossomos mitóticos humanos, divisão em 7 grupos distribuídos de acordo com o tamanho e morfologia. → cromossomo 1: apresenta um DNA com 250 milhões de pares de bases (maior) → cromossomo Y, o menor desse genoma, tem 50 milhões de pares de bases. → O genoma humano: cerca de 3 bilhões de pares de bases, que representam 25.000 genes. → o Londres (1963)- Os 7 grupos foram denominados com letras(A a G). Descrição morfológica detalhada dos grupos A, C, D, E e G o Chicago (1966)- Regras para a descrição do cariótipo (fórmula cariotípica). Criação dos símbolos utilizados na descrição de cariótipos normais e anormais, em coloração convencional → 46,XX mulher 46, XY homem 47,XY+21 - homem, trissomia do 21 45,X0 - mulher com Síndrome de Turner o Paris (1971,1975) Genética Humana | Camyla Duarte 4 o ISCN (1978 a 1995) Autossomos: do cromossomos 1 ao 22 Classificação de Denver Grupo A: formado pelos seis maiores cromossomos. Os pares 1 e 3 são metacêntricos e o par número 2 é submetacêntrico Grupo B: os pares 4 e 5, submetacêntricos, não são distinguíveis entre si Grupo C: submetacêntricos de tamanho médio. o Engloba os pares de 6 a 12 e o X (=6) o Cromossomos 6, 7, 8, 11 e X são comparativamente mais metacêntricos do que 9, 10 e 12 Grupo D: acrocêntricos de tamanho médio com satélites nos braços curtos (13 a 15) Grupo E: formado pelos pares 16, 17 e 18 (cromossomos curtos); o 16 é metacêntrico e os pares 17 e 18 submetacêntricos o O par 17 tem os braços curtos ligeiramente maiores que o par 18. Grupo F: os pares 19 e 20 são metacêntricos pequenos (indistinguiveis) Grupo G: pares 21 e 22 e Y: acrocêntricos pequenos o Os pares 21 e 22 são indistinguíveis entre si e apresentam satélites. o Y: posição paralela das cromátides e ausência de satélites Cariótipo feminino Depois de verificar que nas fotografias dessas metáfases existem 46 cromossomos, (diplóide normal da espécie humana) os cromossomos podem serrecortados e distribuídos em sete grupos, designados pelas sete primeiras letras maiúsculas do nosso alfabeto ( A, B, C, D, E, F, G). FISH: fluorescence in situ hybridization, hibridização in situ é uma técnica baseada na detecção de pequenos segmentos de DNA ou RNA a partir de "sondas" específicas: sequências de nucleotídeos complementares desenvolvidas a partir de segmentos conhecidos do DNA ou RNA que se deseja identificar. Utiliza sondas de DNA marcadas com fluorescência para detectar anomalias cromossômicas que estão além do poder de resolução da citogenética de rotina, como microdeleções e rearranjos cromossômicos complexos Citogenética Aberrações cromossômicas numéricas Síndrome: conjunto de sinais e sintomas que caracterizam uma doença/ patologia Individuo normal: 46 cromossomos, 22 pares de autossomos e 1 par de cromossomos sexuais Genética Humana | Camyla Duarte 5 Euploidias Alteração de múltiplo exato do número haplóide (n) de cromossomos. Pode envolver tanto uma perda quanto um ganho do conjunto de cromossomos. São incompatíveis com a vida Perda: Haploidia(conjunto n de cromossomos) Ganho: o Triploidia (conjunto 3n de cromossomos) o Tetraploidia (conjunto 4n de cromossomos) o Pentaploidia (conjunto 5n de cromossomos) Aneuploidias Aumento ou diminuição de um ou mais cromossomos. Variações do número diploide de cromossomos Aumento: o Trissomia: 2n + 1 cromossomo o Trissomico duplo: 2n + 1 + 1 cromossomos o Tetrassomia: 2n + 2 cromossomos o Pentassomia: 2n + 2 + 1 cromossomos o Hexassomia: 2n + 2+ 2 cromossomos Diminuição: o Monossomia 2n - 1 cromossomo o Nulissomia 2 n - 2 cromossomos Exemplos de aneuploidias: o Monossomia do cromossomo X : Síndrome de Turner – 45, X0 o Trissomia do cromossomo 21 (S.Down) o Trissomia do cromossomo 13 (S. Patau) o Trissomia do cromossomo 18(S.Edwards) OBS: A monossomia de cromossomos autossomos inviabiliza o indivíduo, provocando sua eliminação São formadas por processos de não disjunção (quando os cromossomos não migram para os polos das células) A não disjunção pode ocorrer na meiose I, onde os cromossomos homólogos deveriam se separar ou na meiose II, onde as cromátides irmãs deveriam se separar. As aberrações cromossômicas numéricas podem ser pré-zigoticas, antes da formação do zigoto, na produção dos gametas, óvulos ou espermatozoides ou pós-zigoticas, após a formação do zigoto, durante as divisões mitóticas do embrião. Pré-zigótica: Quando não há disjunção na meiose I nem na meiose II Quando o erro acontece em uma célula autossômica a célula é inviável, ocorrendo apoptose. Mosaico Indivíduos mosaico possuem linhagens de células normais e linhagens com aberração É uma aneuploidia pós zigotica Não disjunção na divisão mitótica do zigoto Genética Humana | Camyla Duarte 6 Dependendo do momento da divisão celular isso mudara o percentual de células mosaico que ele irá carregar, se for na primeira divisão ele será 100% mosaico, se for na segunda ele será 50% mosaico. Dissomia uniparental Presença de 2 cromossomos provenientes do mesmo genitor em uma prole diploide. Recebe a informação só de um “lado” Forte relação com idade materna avançada Pode ou não ser apresentado de forma clínica, se o cromossomo for alterado haverá uma manifestação clínica já que há dois genes com a mesma informação de um problema Não é uma aberração numérica já que não há perda nem ganho de informações genéticas Classificações Isodissomia: o Não disjunção na meiose II o O mesmo cromossomo em duplicata, 2 cromossomos presentes no zigoto têm a mesma origem e as mesmas informações genéticas Heterodissomia: o Mais comum o Ocorre na primeira divisão meiótica (na gametogênese) o Os cromossomos são provenientes do mesmo genitor o Os cromossomos homólogos são iguais em sua forma, mas seus alelos não são exatamente iguais, diferentes na informação. Rn de termo: nasceu de 9 meses (+-40 semanas) Peso normal bb: 3-4 kg Altura normal bb: 45-50cm AIG: adequado para a idade gestacional – quando o bb nasce com o tamanho e peso normal PIG: pequeno para a idade gestacional Genética Humana | Camyla Duarte 7 GIG: grande para a idade gestacional Quirodáctilo: dedos da mão Pododáctilo: dedos do pé Trissomia total- condição pós ou pré zigotica Síndromes cromossômicas Síndrome de Down Cariótipo 47, XX ou XY + 21 Incidência + 1 : 600 nascidos vivos (combinação mais frequente de malformações) Mortalidade até o primeiro ano de vida = 44% (Cardiopatias (CIA/CIV/PCA), infecções pulmonares, leucemia) Etiologia o Trissomia do cromossomo 21 = 94% o Mosaicismo = 2,4% o Translocação = 3,3% Características clínicas o Baixa estatura o Hipotonia generalizada o Braquicefalia o Occipital achatado o Pavilhão das orelhas é pequeno o Implantação baixa das orelhas o Face achatada e arredondada o Olhos com fendas palpebrais mongólicas o Boca entreaberta o Língua protrusa, sulcada e saliente (macrogossia). o Fenda Palpebral “Mongólica “ o Epicanto interno o Dermatóglifos- mãos curtas e alargadas prega única palmar transversa ("prega simiesca") → Prega única do V dedo Evolução o Melhora do Tônus muscular o Piora do Q.I. o Desempenho social é acima do esperado. o Dóceis, felizes e amáveis o Gostam de música, tem senso rítmico apurado, imitam as pessoas. o Sexo Feminino: podem menstruar e gerar filhos o Sexo Masculino: considerados estéreis, por baixos níveis de testosterona.
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