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Prof. Dr. Alexandre Dias
UNIDADE II
Genética e 
Citogenética Humana
 Estudo dos cromossomos, a sua estrutura, as suas anormalidades e o seu comportamento, 
baseado em uma suspeita clínica.
Introdução à Citogenética Humana
Estrutura dos cromossomos:
 Centrômero;
 Cromátide-irmãs;
 Telômeros.
Introdução à Citogenética Humana
Fonte: adaptado de: livro-texto.
Telômeros
Cromátides-irmãs
Centrômero
Braço curto p
Braço longo q
Tipos de cromossomos humanos:
 Metacêntricos;
 Submetacêntricos;
 Acrocêntricos.
Introdução à Citogenética Humana
Fonte: adaptado de: livro-texto.
Telômeros
Cromátides
Centrômero
Braço curto p
Braço longo q
Satélite
Constrição 
secundária
Metacêntrico Submetacêntrico Acrocêntrico
 Numéricas;
 Estruturais;
 Intracromossômicas.
Alterações citogenéticas
Alterações numéricas:
 Aneuploidias e euploidias.
Alterações estruturais:
 Anormalidades na arquitetura dos cromossomos com/sem a perda de regiões genômicas.
Introdução à Citogenética Humana
 Cariótipo é o conjunto cromossômico de cada espécie. Representa o número total 
de uma célula somática (2n).
Espécie humana:
 Células somáticas = 2n (diploide) – 46 cromossomos.
Como avaliar essas anormalidades cromossômicas?
 Células somáticas = 2n (diploide) – 46 cromossomos.
 23 pares de cromossomos.
 22 autossomos.
 1 par sexual.
 XX – Mulheres.
 XY – Homens.
Como avaliar essas anormalidades cromossômicas?
Fonte: Montenegro e Dias (2011).
Cariotipagem – o processo...
Fonte: livro-texto.
 Coloração convencional – coloração única.
 Bandeamento G – padrões claros (CG – “genes ativos”) e escuros (AT).
 Bandeamento C – heterocromatina constitutiva.
 Bandeamento NOR – RON – constrições secundárias dos cromossomos com os satélites.
 Bandeamento Q – quinacrina mostarda (fluorescente) –
bandas brilhantes (AT) e opacas (CG) – Y.
 Bandeamento R – salina e calor (inverso da G).
Técnicas de coloração das lâminas
Cariotipagem:
1. Cultivo de células;
2. Baixo custo;
3. Análise: profissionais qualificados;
4. Tempo para a liberação de laudos diferenciados.
Atenção!
Pontos de atenção para o teste de cariotipagem:
Processo de cultura de células – depende de diversos fatores para o sucesso:
 Crescimento celular;
 Contaminações;
 Células em metáfase para a análise do cariótipo;
 Bandamento cromossômico;
 Limitação técnica – resolução 5 Mb.
Concluindo
Paciente do sexo feminino, 5 anos de idade, com atraso de fala, malformações congênitas 
múltiplas e atraso no desenvolvimento motor, apresentou uma suspeita de doença genética. 
Realizou o cariótipo com bandeamento G e resultado normal.
Responda à questão proposta:
a) Explique o porquê o resultado do cariótipo, mesmo sendo o indicativo de uma anormalidade 
genética, apresentou um resultado normal. 
Interatividade
O cariótipo com bandeamento G apresenta limitações inerentes à técnica (não identifica 
variantes menores que 5 MB – 10 MB). 
Essa paciente pode apresentar outras variantes que o teste de cariotipagem não foi capaz de 
identificar, como as doenças gênicas e as variantes de ponto.
Resposta
Aneuploidias:
 Trissomias 21, 18, 13, 8, 16, 22;
 Monossomia X, Duplo Y, Tipo X, Klinefelter.
Euploidias:
 69/92 cromossomos.
Doenças cromossômicas numéricas
Trissomia do cromossomo 21 – Síndrome de Down:
1:650 RNs vivos:
 65 a 85% resultam em aborto espontâneo.
 Diagnóstico clínico.
Achados: 
 Perfil facial achatado 90%
 Hipotonia muscular 80%
 Hiperextensibilidade articular 80%
 Pele redundante na nuca 80%
 Fendas palpebrais oblíquas para cima 80%
Doenças cromossômicas numéricas
Pavilhões auriculares anormais 60%
Clinodactilia do 5º dedo 60%
Prega palmar única 45%
________________________________________
100% apresentam pelo - 4 e 89% pelo - 6
*Tópicos em defeitos congênitos. 
 LEITE, J. C. L.; CAMUNELLO, L. N.; GIUGLIANI, R. (2002).
Doenças cromossômicas numéricas
Outros achados:
 Hipotonia muscular;
 Atraso de crescimento e do esqueleto;
 SNC;
 Craniofaciais;
 SCV/SGI/SGU/SH/SI;
 Mais raras: convulsões, estrabismo;
 Criptorquidia, sindactilia, distúrbios de tireoide.
Doenças cromossômicas numéricas
Fonte: Labgen (2009).
Doenças cromossômicas numéricas
Fonte: Smiths (2013).
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Trisomy21_graph.jpg
Trissomia do cromossomo 18 – Síndrome de Edwards:
 3/1000 nascidos vivos;
 3M:1H.
Diagnóstico clínico:
 Deficiência de crescimento, ADNPM, orelhas malformadas e de implantação baixa, 
micrognatia, defeitos cardíacos congênitos, dígitos fletidos e sobrepostos.
Doenças cromossômicas numéricas
Expectativa de vida: 5 dias – 1 hora a 18 meses:
 Sem anomalias cardíacas severas e gastrointestinais: média de 40 dias de sobrevida;
 Todas atingem algum grau de DNPM – muito variável;
 Algumas conseguem sorrir e interagir com os familiares.
Doenças cromossômicas numéricas
Trissomia 18:
Doenças cromossômicas numéricas
Fonte: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=12355860
Doenças cromossômicas numéricas
Fonte: Smiths (2013).
Trissomia do cromossomo 13 – Síndrome de Patau:
 1/5.000 nascidos vivos;
 Ocorrência de abortos espontâneos é 100 X maior do que a incidência de nascimentos;
 M>H, discretamente;
 Diagnóstico clínico;
 Microcefalia, defeitos do couro cabeludo, fendas orofaciais, defeitos cardíacos congênitos, 
polidactilia, grave retardo do desenvolvimento e morte precoce.
Doenças cromossômicas numéricas
 Expectativa de vida: 2,5 dias.
 ~80% morrem durante o 1º mês.
 5% sobrevivem até o 6º mês.
Doenças cromossômicas numéricas
Fonte: Smiths (2013).
Trissomia 13:
Doenças cromossômicas numéricas
Fonte: 
https://upload.wikimedia
.org/wikipedia/commons
/c/c2/Trisomy13.jpg
Monossomia X – Síndrome de Turner:
 Geralmente, é identificado ao nascimento ou antes da puberdade;
 1:5.000 nascidos vivos;
 25% dos abortos no 1º trimestre da gestação.
Diagnóstico clínico:
 Baixa estatura (geralmente, menor do que 144 cm);
 Disgenesia gonadal (hipoplasia ou ausência) – sexualmente 
infantil, amenorreia 1ª, esterilidade, desenvolvimento mamário 
retardado, genitália externa infantil e pelos pubianos escassos.
Doenças cromossômicas numéricas
 Linfedema congênito – edema do dorso do pé.
 Higroma cístico – pescoço alado.
 Tórax largo com o espassamento dos mamilos.
 Palato estreito e mandíbula pequena.
 Baixa implantação dos cabelos na nuca.
 Unhas hipoplásicas.
 Anomalias renais (ferradura).
 Problemas auditivos.
Doenças cromossômicas numéricas
Doenças cromossômicas numéricas
Fonte: Smiths (2013).
1. Baja estatura (100%).
2. Malformaciones craneales.
Micrognatia (60%).
Paladar ojival (38%).
3. Cuello corto (40%).
Hipoplasia de las vértebras cervicales.
4. Orejas de baja implantación y rotadas.
5. Cuello alado (25%).
Baja implantación del cabello (42%).
6. Multiples nevus (26%).
7. Mamilas hipopásticas o invertidas.
8. Acortamiento del cuarto metacarpiano 
(37%).
9. Cuvitus valgus (47%).
10. Obstrucciones linfáticas: edemas 
congénitos.
11. Edema em manos y pies (22%).
12. Uñas hiperconvexas y frágiles (13%).
13. Alteraciones renales (40%).
14. Gónadas em cintillas (96%).
Monossomia X:
Doenças cromossômicas numéricas
Fonte: Labgen (2009).
Síndrome de Klinefelter – cromossomo X extra em homens:
 1ª anomalia humana a ser relatada com relação aos cromossomos sexuais.
 1/1000 – 47,XXY; 1/25000 – 48,XXXY; 1/10000 – outros.
 15% são mosaicos.
 Diagnóstico clínico.
 Aparentemente normais até a puberdade; hipogonadismo e 
hipogenitalismo; características sexuais secundárias 
subdesenvolvidas; inférteis (azoospermia); ginecomastia; 
obesidade centrípeta; QI abaixo do normal com alta 
variabilidade: compreensão verbal e habilidade – dificuldades 
de aprendizado.
Doenças cromossômicas numéricas
Fenótipo:
Doenças cromossômicas numéricas
Fonte: Smiths (2013).
Síndromede Klinefelter:
Doenças cromossômicas numéricas
Fonte: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0
Síndrome do duplo Y:
 1/1000 NVM;
 Características físicas e comportamentais iguais aos homens normais;
 Não disjunção paterna na meiose II.
Sinais fenotípicos e sociais:
 Alto risco de problemas comportamentais ou educacionais 
(podem apresentar QI abaixo do normal);
 Inteligência normal sem dismorfismo;
 Geralmente, férteis.
Doenças cromossômicas numéricas
Duplo Y:
Doenças cromossômicas numéricas
Fonte: 
https://commons.wikimedia.org/
w/index.php?curid=1296466
Síndrome do triplo X:
 1/1000 NVF.
Achados fenotípicos:
 Não são fenotipicamente anormais;
 Desenvolvem caracteres sexuais em idade adequada e, geralmente, são férteis;
 ~70% apresentam problemas de aprendizado;
 Adolescência para a idade adulta: desvio comportamental.
Doenças cromossômicas numéricas
Achados citogenéticos:
 48,XXXX – retardo físico-
mental grave;
 49,XXXXX – grave retardo de 
desenvolvimento com muitos 
defeitos físicos.
Doenças cromossômicas numéricas
Fonte: Labgen (2009).
Outras trissomias:
 Trissomia 8;
 Trissomia 16;
 Trissomia 22.
 Mosaicismo; 
 Etiologia das aneuploidias…
Doenças cromossômicas numéricas
Etiologia das aneuploidias
Fonte: adaptado de: DIAS, A. T. Tese de doutorado – 2015. FMUSP.
Zigoto
Alteração 
genética
Célula 
inviável
Mosaico 47/46 
Cromossomos
Mosaicismo
Non-Disjunction
NormalNormalNormalNon-Disjunction
Normal 
Separation
M
e
io
s
is
I
M
e
io
s
is
II
Non-Disjunction during Meiosis
Number of Chromosomes in Gametes
As não disjunções cromossômicas são as principais causas de aneuploidias. Explique:
a) Qual é o impacto das não disjunções cromossômicas pré-zigóticas?
b) Qual é o impacto das não disjunções cromossômicas pós-zigóticas?
Interatividade
a) As não disjunções pré-zigóticas, geralmente, provocam a prole aneuploide, em todas as 
linhagens celulares.
b) As não disjunções pós-zigóticas, geralmente, provocam a prole aneuploide, em mosaico.
Resposta
Anomalias estruturais:
 Inversões, translocações, inserções, deleções, duplicações.
 Outras anormalidades estruturais.
Doenças cromossômicas estruturais
 São determinadas por quebra cromossômica com o posterior rearranjo em uma 
combinação anormal.
 Presentes em 1 para cada 375 neonatos.
 Espontaneamente, têm uma frequência baixa.
 Induzidas por agentes quebradores (clastogênicos) – radiações ionizantes, infecções virais e 
substâncias químicas.
Doenças cromossômicas estruturais
 Rearranjos equilibrados.
 Rearranjos não equilibrados.
 Estáveis.
 Instáveis.
Doenças cromossômicas estruturais
Fenótipo, provavelmente, anormal:
 Deleção – monossomia parcial;
 Duplicação – trissomia parcial.
 Deficiência intelectual idiopática – alterações nas regiões subteloméricas – FISH.
 Qualquer alteração que desregule a função dos genes pode resultar em um 
desenvolvimento anormal.
Doenças cromossômicas estruturais
 Translocações – equilibradas e não equilibradas.
 Translocação robertsoniana.
 Deleções.
 Duplicações.
 Inversões – paracêntrica e pericêntrica.
 Isocromossomos.
 Cromossomos em anel.
Doenças cromossômicas estruturais
Doenças onco-hematológicas:
Doenças cromossômicas estruturais
Fonte: Labgen (2009).
Doenças onco-hematológicas:
Doenças cromossômicas estruturais
Fonte: Labgen (2009).
Síndrome do X-frágil:
Deficiência intelectual ligada ao X:
 Presença de sítio frágil no cromossomo X (Xq27.3) – região com altos índices de repetições 
CGG (6-54 repetições: normal);
 Indivíduos com pré-mutação: 54-200 repetições – geralmente, sem os sinais fenotípicos, 
porém, com maior risco para a prole;
 Afetados: mais de 200 repetições.
Doenças cromossômicas estruturais
Síndrome da deleção 3p:
Achados clínicos:
 Deficiência de crescimento intrauterino;
 Hipotonia muscular;
 Severo-profundo retardo mental;
 Microcefalia;
 Filtro longo;
 Micrognatia;
 Hérnia umbilical.
Doenças cromossômicas estruturais
Síndrome da deleção 5p – Síndrome de Cri-du-Chat:
 Deleção parcial do braço curto (5p15.3) do cromossomo 5;
 85% – casos novos (esporádico);
 15% – segregação desigual de pais com a translocação envolvendo essa região.
Achados clínicos:
 Choro característico;
 Deficiência no crescimento;
 Atraso na dentição;
 Deficiência intelectual;
 Microcefalia;
 Fissura labiopalatina.
Doenças cromossômicas estruturais
Síndrome de microdeleções e microduplicações:
 Quadros clínicos.
Doenças cromossômicas estruturais
Síndrome
Localização no 
cromossomo
Locus/Gene Sonda
Di George 22q11.2 D22S75
Smith-Magenis Miller 
Dieker
17p11.2 D17S379
Prader-Willi/Angelman 15q11.2 SNRPN
Williams-Beuren 7q11.23 ELASTINA
Wolf-Hirschhorn 4p16.3 D4S166
Cri-Du-Chat 5p15.3 e 5p15.2 D5S18
Mecanismos da Síndrome de PW/A – Doença de imprinting:
 Microdeleção;
 Metilação;
 UPD.
Doenças cromossômicas estruturais
Explique a sentença: 
“O cariótipo não é a melhor ferramenta para diagnosticar as microdeleções!”
Interatividade
O cariótipo detecta as anormalidades entre 5 e 10 Mb. 
As microdeleções acometem as regiões de cerca de 1 – 3 Mb, não sendo ideal essa 
metodologia para “enxergar” essas pequenas perdas.
Resposta
Como detectar as alterações pequenas – microdeleções?
FISH:
 Técnica citogenômica que viabiliza que uma cópia de material genético fabricado em escala 
industrial (probe – sonda) hibridize (“anele e fixe”), com a sequência homóloga no genoma 
de uma célula de determinado paciente, que, ao ser estimulada por uma fonte luminosa 
emite um sinal fluorescente visível sob a microscopia de fluorescência.
Doenças cromossômicas estruturais
 Cultura celular, preparação direta, corte histológico.
FISH
Fonte: acervo pessoal.
 Detecta as alterações gênicas no nível cromossômico.
 Grande número de sondas para as diversas regiões no mercado comercial, 
sendo específicas.
 Rapidez e confiabilidade do resultado.
 Conforto na análise.
Vantagens da FISH
Custos:
 Sondas;
 Microscopia de fluorescência;
 Estrutura física própria para a análise e a realização da técnica – sala escura;
 Necessidade de um sistema de fotodocumentação;
 Durabilidade: sondas com tempo de vida útil curto.
Especificidade – limitação técnica!
Desvantagens da FISH
Selar e desnaturar
Lavar
Preaquecer Pipetar sonda Colocar a lamínula 
Hibridizar
DAPI
Tratamento da lâmina parafinada 
para a realização da técnica de FISH
A FISH...
Fonte: Citogem Bitecnologia
Equipamentos
Fonte: acervo pessoal.
Centrômero de 15
“Cromossomo marcador”
Fonte: Christofolini et al. (2014).
Sondas centroméricas
Painting de 16
“Cromossomo marcador”
 São sondas específicas de várias regiões do mesmo cromossomo – utilizadas, 
principalmente, para determinar as translocações e as deleções.
Sondas Painting
Fonte: Christofolini et al. (2014).
Sonda LPU – Genes TWIST e ELN:
FISH
Fonte: Dias et al. (2013).
TWIST1
TWIST1
TWIST1
ELN
ELN
Chr. 7
Chr. 7
Chr. 15
Red signal:
TWIST1 – at 7p
~181 Kb. 
Green signal:
ELN – at 7q
~450 Kb.
Como detectar as alterações pequenas – microdeleções?
MLPA:
 A MLPA é a técnica citogenômica que permite, 
na mesma reação, avaliar cerca de 50 regiões 
do material genético de estudo (DNA ou RNA). 
É muito utilizada como teste de screening genômico 
para os portadores de malformações congênitas e na 
elucidação de quadros clínicos complexos de 
pacientes sem diagnóstico definitivo;
 A triagem quantitativa de alterações de regiões importantes do 
genoma humano, como os subtelômeros, ou de microdeleções 
por MLPA revela uma taxa de 5-10% de anomalias em 
pacientes com cariótipo convencional normal, e malformações 
congênitas, sendo, portanto, considerada como uma técnica 
auxiliar valiosa para a análise citogenética de rotina.
Doenças cromossômicas estruturais
Fonte: autoriaprópria.
P
e
a
k
 R
a
ti
o
2,5
2
1,5
1
0,5
0
100 200 300 400 500
Size (ops)
Como detectar as alterações pequenas – microdeleções?
Arrays:
 Os testes baseados na técnica de array são ferramentas de alta resolução que possibilitam a 
identificação de ganhos e perdas de microrregiões genômicas em um único experimento. O 
experimento consiste na hibridação do material do paciente nas lâminas ou chips de array, e, 
por intensidade do sinal fluorescente, pode-se determinar tais alterações quantitativamente.
Doenças cromossômicas estruturais
Fonte: DIAS, A. T. Tese de doutorado – 2015. FMUSP.
 A citogenética é a área da genética que estuda os cromossomos, as suas estruturas, 
funcionalidades e anormalidades relacionadas às suas consequências clínicas.
 O teste de cariótipo é o exame que avalia a constituição cromossômica das espécies. Os 
humanos apresentam 46 cromossomos nas suas células diploides que podem sofrer 
alterações numéricas e estruturais. Essas variantes podem causar quadros sindrômicos, 
como a síndrome de Down e, se acometer a linhagem celular da medula óssea, pode 
provocar o desenvolvimento de leucemias.
 As grandes variantes são passíveis de serem detectadas com 
o cariótipo. Entretanto, as pequenas anormalidades passarão 
despercebidas devido à limitação da técnica. Para estas, 
devemos lançar mão de técnicas de citogenética molecular 
(FISH) e citogenômicas (MLPA e array). Assim, as doenças 
cromossômicas numéricas (aneuploidias), estruturais 
(deleções, duplicações, inversões, entre outras), e de 
imprinting e UPD podem ser identificadas por diferentes 
testes laboratoriais.
Concluindo…
 Convido a todos para realizarmos a atividade no chat e interagirmos sobre a genética.
Convite para o chat
ATÉ A PRÓXIMA!