Anomalias Cromossômicas Estruturais

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Deleções e Duplicações 
de Segmentos 
Cromossômicos 
A ausência de um segmento 
cromossômico é denominada deleção 
ou deficiência. Grandes deleções podem 
ser detectadas citologicamente por 
estudo dos padrões de bandeamento 
em cromossomos corados, mas as 
pequenas, não. Em um organismo 
diploide , a deleção de um segmento 
cromossômico faz parte do genoma 
hipoploide. Essa hipoploidia pode estar 
associada a um efeito fenotípico, 
principalmente se a deleção for grande. 
Um exemplo clássico é a síndrome do 
 
 
 
miado do gato, também conhecida como 
síndrome cri-du-chat em seres 
humanos. Esse distúrbio é causado por 
deleção no braço curto do cromossomo 
5. O tamanho da deleção varia. 
Indivíduos heterozigotos para a deleção 
e um cromossomo normal têm o 
cariótipo 46del(5)(p14), no qual os 
termos entre parênteses indicam a 
ausência de bandas na região 14 do 
braço curto (p) de um dos 
cromossomos 5. Esses 
indivíduos podem apresentar 
grave comprometimento mental 
e físico; o choro queixoso, , 
semelhante ao miado de gato na 
infância, dá nome à síndrome. 
A presença de um segmento 
cromossômico extra é 
denominada duplicação. O segmento 
Estruturais
00 
extra pode estar unido a um dos 
cromossomos ou pode constituir um 
novo cromossomo separado, ou seja, 
uma “duplicação livre”. O efeito é o 
mesmo nos dois casos: o organismo é 
hiperploide em relação a parte de seu 
genoma. A exemplo do que ocorre nas 
deleções, essa hiperploidia pode estar 
associada a um efeito fenotípico. 
As deleções e duplicações são dois tipos 
de aberrações na estrutura do 
cromossomo. As grandes aberrações 
podem ser detectadas por exame dos 
cromossomos mitóticos corados por 
agentes de bandeamento como 
quinacrina ou Giemsa. No entanto, é 
difícil detectar pequenas aberrações 
dessa forma, que geralmente são 
identificadas por outras técnicas 
genéticas e moleculares. O organismo 
mais adequado para estudo de deleções 
e duplicações é Drosophila, cujos 
cromossomos politênicos garantem 
uma oportunidade ímpar de análise 
citológica detalhada. 
Os segmentos duplicados também 
podem ser reconhecidos nos 
cromossomos politênicos. Muitas 
outras duplicações consecutivas foram 
encontradas em Drosophila , na qual a 
análise de cromossomos politênicos 
torna a detecção relativamente fáci. 
Hoje, as técnicas moleculares tornaram 
possível detectar duplicações 
consecutivas muito pequenas em uma 
grande variedade de organismos. Por 
exemplo, os genes que codificam as 
proteínas da hemoglobina passaram 
por duplicação consecutiva em 
mamíferos. As duplicações gênicas 
parecem ser relativamente comuns e 
garantem variação significativa para a 
evolução. 
 
 
 
 
Um cromossomo pode sofrer rearranjo 
interno ou se unir a outro cromossomo. 
Na natureza há considerável variação 
no número e na estrutura de 
cromossomos, mesmo entre 
organismos muito próximos. 
Portanto, as espécies, ainda que do 
mesmo gênero, podem ter diferentes 
arranjos dos cromossomos. Essas 
Rearranjos da estru 
tura do cromossomo 
diferenças indicam o rearranjo do 
genoma ao longo do processo de 
evolução. Na verdade, a observação de 
que é possível encontrar rearranjos 
cromossômicos como variantes em 
uma mesma espécie sugere que há 
reformulação contínua do genoma. 
Esses rearranjos podem modificar a 
posição de um segmento do 
cromossomo, ou podem unir 
segmentos de diferentes 
cromossomos. De uma forma ou de 
outra, a ordem dos genes é alterada. Os 
citogeneticistas identificaram muitos 
tipos de rearranjos cromossômicos. 
Aqui serão analisados dois tipos: 
inversão, que é a mudança de 
orientação de um segmento em um 
cromossomo, e translocação, que é a 
fusão de segmentos de diferentes 
cromossomos. Em seres humanos, os 
rearranjos cromossômicos têm 
significado médico porque alguns 
predispõem ao desenvolvimento de 
certos tipos de câncer. 
 
 
Inversões 
A inversão ocorre quando um segmento 
do cromossomo se desprende, gira 
cerca de 180° e se fixa novamente ao 
restante do cromossomo; logo, há uma 
inversão da ordem dos genes no 
segmento. Esses rearranjos podem ser 
induzidos no laboratório com raios X, 
que fragmentam os cromossomos. Às 
vezes, os fragmentos se fixam 
novamente, mas durante o processo um 
segmento gira e há uma inversão. 
Também há evidências de inversões 
naturais por atividade de elementos 
transponíveis – sequências de DNA 
capazes de mudar de posição no 
cromossomo. 
As inversões também podem ser 
provocadas pela reunião de fragmentos 
do cromossomo gerados por 
cisalhamento mecânico, talvez em 
razão do entrelaçamento de 
cromossomos no núcleo. Ninguém 
sabe ao certo que fração das inversões 
naturais é causada por cada um desses 
mecanismos. 
Os citogeneticistas distinguem dois tipos 
de inversões observando se o segmento 
invertido inclui ou não o centrômero do 
cromossomo. 
As inversões pericêntricas incluem o 
centrômero e as inversões 
paracêntricas, não. A consequência 
disso é que uma inversão pericêntrica 
não tem esse efeito. Assim, se um 
cromossomo acrocêntrico sofre uma 
inversão com um ponto de quebra em 
cada braço (i.e, uma inversão 
pericêntrica), pode ser transformado 
em um cromossomo metacêntrico. Mas 
se um cromossomo acrocêntrico sofre 
uma inversão em que as duas quebras 
estão no braço longo (i.e , uma inversão 
paracêntrica), a morfologia do 
cromossomo não se altera. Desse 
modo, com o uso de métodos citológicos 
padronizados, é muito mais fácil 
detectar inversões pericêntricas que 
paracêntricas. 
Durante a meiose, há pareamento ponto 
a ponto dos cromossomos invertido e 
não invertido ao longo de seu 
comprimento. Entretanto, por causa da 
inversão, os cromossomos precisam 
formar uma alça para permitir o 
pareamento na 
região em que a 
ordem dos genes 
foi invertida. 
 
Translocações 
A translocação ocorre quando um 
segmento de um cromossomo se 
desprende e se une a outro 
cromossomo (i.e., não homólogo). O 
significado genético é a transferência 
dos genes de um cromossomo para 
outro. 
A troca de fragmentos de dois 
cromossomos não homólogos sem 
perda de material é denominada 
translocação recíproca. 
Os dois cromossomos translocados 
ficam de frente um para o outro no 
centro da cruz, e os dois cromossomos 
não translocados fazem o mesmo; para 
maximizar o pareamento, os 
cromossomos translocados e não 
translocados alteranm-se, formando os 
braços da cruz. Essa configuração de 
pareamento é diagnóstica de um 
heterozigoto para translocação. As 
células em que os cromossomos 
translocados são homozigotos não 
formam um padrão cruciforme. Em vez 
disso, há pareamento uniforme de cada 
cromossomo translocado com seu par 
de estrutura idêntica. 
Como participam do pareamento 
cruciforme quatro centrômeros, cuja 
distribuição coordenada para polos 
opostos na primeira divisão meiótica 
pode ou não ocorrer, a disjunção do 
cromossomo em heterozigotos para 
translocação é um processo um tanto 
incerto, propenso a produzir gametas 
aneuploides. 
Quando os centrômeros que vão para o 
mesmo polo são de cromossomos 
diferentes (i.e., heterólogos ) , a disjunção 
é denominada adjacente I; quando os 
centrômeros que vão para o mesmo 
polo são do mesmo cromossomo (i.e, 
homólogos), a disjunção é denominada 
adjacente II. 
A produção de gametas aneuploides por 
disjunção adjacente explica por que os 
heterozigotos para translocação têm 
fertilidade reduzida. Quando esses 
gametas fertilizam um gameta euploide, 
o zigoto resultante é geneticamente 
desequilibrado e, portanto, é improvável 
que sobreviva. Em vegetais, muitas 
vezes os próprios gametas aneuploides 
são iniviáveis, sobretudo do lado 
masculino, e são produzidos menos 
zigotos. Portanto, os heterozigotos para 
translocação são caracterizados por 
baixa fertilidade.Cromossomos 
Compostos e 
Translocações 
Robertsonianas 
Às vezes, um cromossomo funde-se ao 
seu homólogo, ou duas cromátides-
irmãs se unem, formando uma unidade 
genética única. Um cromossomo 
composto pode ser estável em uma 
célula desde que tenha apenas um 
centrômero ativo; se houver dois 
centrômeros, cada um deles pode se 
mover para um polo diferente durante a 
divisão, separando o cromossomo 
composto. O cromossomo composto 
também pode ser formado pela união de 
segmentos de cromossomos 
homólogos. 
Às vezes a citogenética chama essa 
estrutura de isocromossomo, porque 
seus dois braços são equivalentes. A 
diferença entre o cromossomo 
composto e a translocação é que o 
primeiro é a fusão de segmentos de 
cromossomos homólogos. Já a 
translocação é a fusão de 
cromossomos não homólogos. 
O primeiro cromossomo composto foi 
descoberto em 1922 por Lilian Morgan, 
casada com T.H. Morgan. Esse 
cromossomo foi formado pela fusão de 
dois cromossomos X em Drosophila, 
criando um cromossomo X ligado ou X 
duplo. A descoberta foi feita por meio de 
experimentos genéticos, não por análise 
citológica. Lilian Morgan cruzou fêmeas 
homozigotas para uma mutação 
recessiva ligada ao X com machos de 
tipo selvagem. A partir desse 
cruzamento, seria de esperar que todas 
as fêmeas da prole fossem do tipo 
selvagem e os machos, mutantes. No 
entanto, Morgan observou exatamente 
o oposto: todas as fêmeas eram 
mutantes e todos os machos, de tipo 
selvagem. Outra pesquisa mostrou que 
os cromossomos X nas fêmeas 
mutantes haviam se ligado uns aos 
outros. 
As fêmeas com X ligado produzem dois 
tipos de ovócitos, duplo – X e nulo-X, e os 
machos produzem dois tipos de 
espermatozoides, os que têm X e os que 
têm Y. A união desses gametas de todas 
as maneiras possíveis produz dois tipos 
de prole viável: fêmeas XXY mutantes, 
que herdam os cromossomos X ligados 
da mãe e um cromossomo Y do pai; e os 
machos X0 de fenótipo selvagem, que 
herdam um cromossomo X do pai e não 
herdam cromossomo sexual da mãe. Já 
que o cromossomo Y é necessário para 
a fertilidade, esses machos X0 são 
estéreis. 
Por terem herdado um cromossomo Y 
da mãe, os machos nascidos desse 
cruzamento eram férteis e puderam ser 
cruzados com suas irmãs XXY para criar 
um estoque no qual os cromossomos X 
ligados foram permanentemente 
mantidos na linhagem feminina. 
Os cromossomos não homólogos 
também podem se fundir em seus 
centrômeros, com criação de uma 
estrutura chamada translocação 
robertsoniana, em homenagem ao 
citologista F.W. Robertson. Por exemplo, 
a fusão de dois cromossomos 
acrocêntricos produz um cromossomo 
metacêntrico; os diminutos braços 
curtos dos cromossomos participantes 
são perdidos nesse processo. Ao que 
tudo indica, essas fusões de 
cromossomos foram bastante 
frequentes durante a evolução. 
Também pode haver fusão 
terminoterminal dos 
cromossomos para formar uma 
estrutura com dois centrômeros 
. Se um dos centrômeros for 
inativado, a fusão dos 
cromossomos será estável. 
Essa fusão notavelmente 
ocorreu na evolução de nossa 
própria espécie. O cromossomo 2 
humano, que é metacêntrico, tem 
braços que correspondem a dois 
cromossomos acrocêntricos nos 
genomas dos grandes primatas. A 
análise citológica detalhada mostrou 
que aparentemente as extremidades 
dos braços curtos desses dois 
cromossomos se fundiram para criar o 
cromossomo 2 humano.