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GENÉTICA E CITOGENÉTICA HUMANA
Unidade II
5 CITOGENÉTICA: CONCEITOS E FUNDAMENTOS
A citogenética é a área da genética que estuda os cromossomos, suas estruturas, funcionalidades e 
anormalidades relacionadas às suas consequências clínicas.
Os cromossomos são estruturas organizadas, presentes dentro do núcleo celular das células 
nucleadas da espécie humana. Em células somáticas, os cromossomos encontram-se aos pares 
(2n=46 - diploide) e nas células germinativas; no fim da meiose, encontram-se individualizados, ou 
seja, um representante de cada cromossomo dos 23 pares originais (n=23 - haploide).
Os cromossomos são basicamente formados por DNA e proteínas estruturais. Em sua conformação, 
os cromossomos possuem uma região de constrição primária denominada centrômero. Os centrômeros 
são formados por sequências de DNA repetitivo constrito, o que delimita o cromossomo em duas regiões 
físicas: o braço curto (p – do francês petit) e o braço longo (q – por ser a próxima letra do alfabeto). Além 
disso, os cromossomos apresentam nas extremidades dos braços curto e longo estruturas constituídas 
por fileiras repetitivas de proteínas e de DNA, e estas são chamadas de telômeros. Estes são fundamentais 
para a orientação durante o processo de divisão celular e proteção das extremidades dos cromossomos. 
A figura a seguir apresenta a estrutura básica dos cromossomos humanos.
Telômeros
Braço curto p
Centrômero
Braço longo q
Cromátides-irmãs
Figura 25 – Imagem de um cromossomo duplicado, 
antes da separação das cromátides-irmãs
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Unidade II
 Observação
Cada telômero é composto de matrizes de repetições TTAGGG e é 
precedido por um subtelômero, que é formado por sequências repetitivas 
entremeadas de genes específicos de cada braço cromossômico.
Os cromossomos da espécie humana são divididos em três categorias: metacêntricos, 
submetacêntricos e acrocêntricos.
Os metacêntricos são aqueles cujo centrômero está localizado na região mediana do cromossomo, 
ou seja, eles possuem braços curtos (p) e braços longos (q) de tamanhos muito semelhantes. Já os 
submetacêntricos possuem um braço curto menor do que o braço longo, ou seja, o centrômero está 
mais deslocado para cima de sua região mediana. Por fim, os cromossomos acrocêntricos são aqueles 
cujo centrômero está situado na extremidade superior, deixando-o praticamente sem a presença 
de braço curto. Os cromossomos acrocêntricos possuem uma particularidade: a presença de regiões 
organizadoras de nucléolos, excetuando-se o cromossomo acrocêntrico Y.
A figura a seguir apresenta os três tipos de cromossomos que constituem o cariótipo humano.
Telômeros
Cromátides
Centrômero
Braço longo q
Braço curto p
Satélite
Constrição 
secundária
Metacêntrico Submetacêntrico Acrocêntrico
Figura 26 
O estudo da constituição cariotípica da espécie humana foi um grande desafio durante o século XX. 
A determinação exata do número cromossômico humano em 1956 foi crucial para o desenvolvimento da 
citogenética clínica. Na década de 1960, durante a Convenção de Denver, a uniformização da técnica de 
coloração convencional cromossômica e a da determinação do estudo cariotípico por grupos possibilitou 
a identificação de diferentes aneuploidias, euploidias e alterações cromossômicas estruturais grandes.
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GENÉTICA E CITOGENÉTICA HUMANA
As aneuploidias são um grupo de alterações numéricas do conjunto cariotípico 2n=46, e o seu 
portador apresenta variações no número final de cromossomos (a mais – trissomias, tetrassomias; 
ou a menos – monossomias). Entretanto, não possui alteração da constituição diploide do conjunto 
cromossômico. Um exemplo clássico de aneuploidia é a trissomia do cromossomo 21, relacionada à 
síndrome de Down.
As aneuploidias podem afetar tanto os cromossomos autossômicos como os sexuais. Entre as aneuploidias 
relacionadas aos cromossomos autossômicos, destacam-se a trissomia do cromossomo 18 (síndrome de 
Edwards), a trissomia do cromossomo 13 (síndrome de Patau) e a trissomia do cromossomo 21 (síndrome 
de Down). Quando tratamos de cromossomos sexuais, destacam-se para o sexo masculino a síndrome de 
Klinefelter (47,XXY e suas variantes) e a síndrome do duplo Y (47,XYY) e, para o sexo feminino, a 
monossomia X ou síndrome de Turner (45,X) e a síndrome poli X (47,XXX e suas variantes).
A presença de um autossomo extra geralmente leva a anormalidades graves de desenvolvimento, 
já duplicações de cromossomos pequenos e/ou de regiões pobres em genes parecem ser toleradas 
e compatíveis com a sobrevivência. As monossomias têm consequências ainda mais graves, pois, 
invariavelmente, levam a aborto espontâneo durante os estágios iniciais de gravidez. Ter um 
número anormal de cromossomos sexuais em geral tem consequências mais brandas que números 
anormais de autossomos.
As consequências do desenvolvimento dessas trissomias e monossomias são resultado de um 
desequilíbrio dos níveis de produtos gênicos críticos codificados nos cromossomos afetados. Por 
exemplo, as principais características da síndrome de Down estão associadas à presença de três cópias 
de uma região de 1,6 Mb (megabase) na localização do cromossomo 21q22.2, denominada região crítica 
da síndrome de Down.
As aneuploidias têm etiologia pré-zigótica (na gametogênese, durante a meiose) ou pós-zigótica 
(na embriogênese, durante a mitose). Essa anormalidade numérica acontece por erros de disjunção 
cromossômica durante as fases de divisão do ciclo celular, por pareamento desigual entre cromossomos 
homólogos ou de cromátides-irmãs.
As euploidias são anormalidades numéricas que envolvem um conjunto haploide (n=23) inteiro. 
Elas podem resultar geralmente em triploidias (3n=69) e tetraploidias (4n=92). Esses casos comumente 
geram perda gestacional (abortamento) e os casos nascidos-vivos são mosaicos.
Quando o erro acontece durante a meiose (pré-zigótica), essa alteração originalmente acometerá 
todas as células do seu portador. Caso ocorra durante a mitose (pós-zigótica), essa anormalidade se 
apresentará na forma de mosaico. A figura a seguir ilustra a origem das aneuploidias, durante os ciclos 
de divisão meiótico e mitótico, por erro de disjunção cromossômica.
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Unidade II
Não disjunção
Normal NormalMeiose IINormal Não disjunção
NormalMeiose I
Zigoto
Mosaicismo
Alteração 
genética
Célula 
inviável
Mosaico 47 / 46 
cromossomos
Figura 27 – Não disjunção cromossômica no ciclo de divisão meiótico 
e mitótico, originando perfil celular alterado não mosaico e mosaico
Define-se mosaicismo como a presença de linhagens celulares geneticamente distintas em um 
organismo (pessoa) que são oriundas de um mesmo zigoto. Presente em cerca de 1/10 mil indivíduos, 
o mosaicismo é um fenômeno relativamente comum e de difícil caracterização, uma vez que pode 
se apresentar restrito a determinado tecido ou em todos os tecidos de maneira equilibrada ou com 
distribuição independente intratecidual. Ademais, o mosaicismo pode afetar tanto cromossomos 
autossômicos como os cromossomos sexuais.
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GENÉTICA E CITOGENÉTICA HUMANA
No mosaicismo, o número de células alteradas e normais nos diversos tecidos do organismo humano pode 
não estar homogeneamente distribuído. Papavassiliou et al. (2009) demonstraram que, em pacientes mosaicos 
para trissomia do cromossomo 21 a proporção de células alteradas em mucosa oral e no sangue periférico são 
consideravelmente diferentes e que tais predominâncias estão relacionadas à expressão fenotípica dos tecidos.
 Saiba mais
O mosaicismo está presente em muitos casos de pacientes com doenças 
genéticas raras. Saiba mais sobre o mosaicismo lendo a referência a seguir:
CHECK, W. Mosaicism adds to challenge in molecular diagnostics. Cap 
Today, 2016. Disponível em: http://www.captodayonline.com/mosaicism-
adds-challenge-molecular-diagnostics/. Acesso em: 15 jan. 2020.
Outro grupo de anormalidades cromossômicas importantes para o estudo do geneticista refere-se 
às alterações na estrutura dos cromossomos. Classificam-se em equilibradas(quando não há alteração 
no conteúdo genômico celular) ou não equilibradas (quando há prejuízo, ou seja, modificação na 
quantidade e na funcionalidade do genoma). Nas alterações equilibradas, destacam-se: inversões, 
translocações equilibradas e inserções. Já nas anormalidades não equilibradas, destacam-se: translocações não 
equilibradas, deleções, duplicações, isocromossomos e cromossomos em anel.
As inversões podem ser classificadas em dois grandes grupos: paracêntricas e pericêntricas. As inversões 
pericêntricas são aquelas em que o cromossomo sofre duas quebras: uma no braço curto e outra 
no braço longo; esse bloco, que envolve a região centromérica, se inverte de posição. Já na inversão 
paracêntrica as duas quebras acontecem no mesmo braço do cromossomo e essa região se inverte, 
não envolvendo a região centromérica.
p36.13
p36.11
 p34.3 p34.2
 p32.3
 p31.3 p31.2
p31.1
 p21.3 p21.1 p13.3
q12
q21.1
q20
 q25.2 q25.3 q31.1 q31.3 q32.1 q32.2
q41
q42.2 q43 q44
p36.13
p36.11
 p34.3 p34.2
 p32.3
 p31.3 p31.2
p31.1
q21.1 q12
 p13.3 p21.1 p21.3
q23.3
 q25.2 q25.3 q31.1 q31.3 q32.1 q32.2
q41
q42.2 q43 q44
Cromossomo 1 Cromossomo 1
Figura 28 – Inversão pericêntrica e inversão paracêntrica
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Unidade II
As translocações cromossômicas são definidas por “trocas” de partes dos cromossomos (regiões 
genômicas) entre cromossomos não homólogos. As translocações podem ser equilibradas (quando essa 
troca de pedaços não altera o conteúdo genômico) ou não equilibradas (quando nesse processo há 
perda ou ganho de determinados segmentos do DNA).
Além disso, temos um tipo muito comum e característica de translocação que envolve apenas 
cromossomos acrocêntricos: a translocação robestsoniana. Nela, os cromossomos acrocêntricos “perdem” 
sua RON (região organizadora do núcleo) e há a fusão entre dois cromossomos acrocêntricos, formando um 
único cromossomo. Essa é uma das principais causas de síndrome de Down e síndrome de Patau herdadas.
As inserções são marcadas pela introdução de um determinado segmento cromossômico em outro, 
comumente sem prejuízo ao conteúdo genômico nuclear.
Por sua vez, as deleções e duplicações são consideradas rearranjos estruturais não equilibrados; 
são, respectivamente, perda e ganho de determinadas regiões/fragmentos dos cromossomos, as quais 
geralmente causam danos ao seu portador e, consequentemente, caracterizam um determinado fenótipo.
Os isocromossomos são caracterizados pela perda total de um dos braços do cromossomo e duplicação 
do braço restante. Assim, um paciente com isocromossomo terá dois braços curtos ou dois braços 
longos. Os cromossomos em anel são constituídos pela junção das extremidades dos cromossomos. Essa 
junção é causada pela deleção das suas extremidades terminais (telômeros) e, com isso, são formadas 
“pontas ligantes” que se unem para tentar estabilizar o cromossomo que sofreu esse dano.
Esses rearranjos estruturais, na maioria das vezes, propiciam o aparecimento de pequenos 
desequilíbrios estruturais e disrupções gênicas (quebras dentro dos genes), causando principalmente as 
síndromes de microdeleção e/ou microduplicação e outras anormalidades.
5.1 O teste de cariotipagem clássica: da coleta ao laudo
Com a determinação do conteúdo cromossômico celular em 1956 por Tjio e Levan, a comunidade 
científica e clínica tiveram em suas mãos ferramentas para melhorar a compreensão das anormalidades 
cromossômicas numéricas e estruturais por meio do exame de cariotipagem clássica.
O teste de cariótipo sob bandeamento G tem por finalidade analisar sob a microscopia óptica os 
cromossomos quanto às anormalidades numéricas e estruturais grandes, com a limitação de ~5 Mb. 
Cada par cromossômico se cora de maneira única, com um padrão de bandas claras e escuras, permitindo 
a identificação exata do conjunto cariotípico. Com as técnicas de bandeamento, todos os cromossomos 
podem ser diferenciados individualmente, viabilizando o diagnóstico de anormalidades.
A cariotipagem é a técnica diagnóstica mais usada para avaliar os portadores de doenças genômicas. 
Atualmente, o exame é disponibilizado em laboratórios específicos da rede pública de saúde e sua 
realização faz parte da rotina de serviços de genética médica. A cariotipagem possui baixo custo e tem 
benefícios relevantes à saúde materno-infantil.
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GENÉTICA E CITOGENÉTICA HUMANA
O teste de cariótipo é realizado para pessoas que, rotineiramente, apresentam alguma suspeita ou 
condição clínica que sugira uma alteração cromossômica. Também é executado em mulheres com idade 
avançada, devido ao risco aumentado de não disjunções cromossômicas durante o fim do ciclo meiótico 
do oócito. A seguir, serão apresentadas algumas condições que geralmente acompanham as fichas 
clínicas dos pacientes submetidos a esse exame:
• idade materna avançada;
• genitores com translocação equilibrada;
• gestações anteriores com relatos de aneuploidias ou anomalias cromossômicas;
• malformação fetal ou translucência nucal aumentada;
• casais com perdas gestacionais recorrentes;
• ansiedade maternal – pré-natal de alto risco.
Esse teste pode ser realizado em diferentes materiais biológicos, destacando-se nos linfócitos do 
sangue periférico, nas células da medula óssea para diagnóstico das neoplasias medulares, no líquido 
amniótico, na vilosidade coriônica e no sangue fetal do cordão umbilical para o diagnóstico pré-natal, 
na pele (para casos de mosaicismo restrito à linhagem de fibroblastos – síndrome de Pallister Killian), 
em material de aborto (cerca de 60% das perdas gestacionais apresentam anormalidades genéticas) 
ou em qualquer outro material nucleado passível de entrar no ciclo celular.
 Observação
O cariótipo é o estudo do conjunto cromossômico de uma espécie. O 
exame pode ser realizado em diferentes materiais, por exemplo, na amostra 
coletada da medula óssea para pacientes com suspeita de leucemia mieloide 
crônica e para a investigação do cromossomo Philadelphia (Ph).
A finalidade desse teste é avaliar e triar, de maneira clássica, anormalidades cromossômicas 
(aneuploidias e grandes alterações estruturais) com resolução de aproximadamente 450-550 bandas 
cromossômicas. Para a execução dessa técnica, é necessária a coleta de material biológico vivo do 
paciente e posterior cultivo celular, uma vez que é preciso analisar células em metáfase (fase do ciclo 
celular na qual é possível visualizar os cromossomos sob microscopia óptica) para obter o cariótipo.
Para finalidade didática, serão acentuados o protocolo para cariotipagem de linfócitos de sangue 
periférico. O material coletado é adicionado, em ambiente estéril (capela de fluxo laminar), ao meio 
de cultura específico com agentes mitogênicos (fitohemaglutinina) que estimularão o processo de 
crescimento celular. Após período de incubação em estufa (37 ºC por 72 horas), período em que haverá 
o maior número de células no ciclo celular, à cultura é adicionada a colchicina, um alcaloide que inibe a 
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Unidade II
formação das fibras do fuso mitótico, impedindo que células em metáfase prossigam para sua próxima 
etapa, a anáfase. Dessa forma, a cultura é interrompida e a preparação cromossômica é iniciada com 
a adição da solução hipotônica (KCl, 0,075M). Essa solução tem por finalidade aumentar o volume de 
água dentro da célula, deixando-a túrgida e, assim, melhorando o espalhamento dos cromossomos na 
célula. Depois, adiciona-se a solução fixadora elaborada na proporção 3:1 (três partes de metanol: uma 
parte de ácido acético glacial) a suspenção celular para limpar a amostra. Essa lavagem com solução 
fixadora é realizada ao menos três vezes, deixando o pellet celular bem limpo.
No fim, a lâmina é preparada com essa suspensão celular para ser corada e analisada sob microscopia 
óptica. As imagens são capturadas em softwares especializados de análise cariotípica. A figura a seguir 
apresenta resumidamente os passos para arealização do cariótipo de linfócitos de sangue periférico.
Coleta da amostra Semeadura Cultivo
Lâminas
Análise Laudo
Preparação cromossômica
Figura 29 – Sequência esquemática do processamento do teste de cariótipo em sangue periférico
5.2 Cariotipagem sob coloração convencional – passo a passo
Quando o estudo cariotípico foi implantado nas rotinas diagnósticas (aproximadamente na década 
de 1960), os cromossomos eram analisados de acordo com seu tamanho e a posição do centrômero, 
sendo classificados em grupos de A a G. A análise do cariótipo sob coloração cromossômica convencional 
é realizada ordenando-os em grupos.
A seguir, apresentaremos como é executada a análise cariotípica da espécie humana em grupos.
O grupo A é constituído por três pares de cromossomos: 1, 2 e 3. São os maiores cromossomos do 
genoma. O par número 1 é o maior cromossomo metacêntrico; o par número 2 é o maior cromossomo 
submetacêntrico e o par número 3 é formado por dois cromossomos metacêntricos grandes, de tamanho 
menor que o par número 1. A figura a seguir ilustra os pares cromossômicos do grupo A:
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GENÉTICA E CITOGENÉTICA HUMANA
Figura 30 
O grupo B é constituído pelos pares 4 e 5. Ambos são cromossomos submetacêntricos de tamanho 
grande, com menor proporção entre os braços curto e longo. Dessa forma, aparentam uma chave-inglesa, 
conforme mostra a figura a seguir.
Figura 31 
O grupo C é constituído pelos pares cromossômicos autossômicos de 6 a 12 e pelo cromossomo 
sexual X. Assim, homens têm 15 cromossomos nesse grupo e as mulheres têm 16. Todos são cromossomos 
submetacêntricos de tamanho intermediário, conforme mostra a figura a seguir.
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Unidade II
Figura 32 
O grupo D é constituído por três pares de cromossomos acrocêntricos grandes (pares 13 a 15), 
conforme ilustra a figura seguir.
Figura 33 
O grupo E é formado por três pares de cromossomos submetacêntricos pequenos (16 a 18), e o par 
16 é ligeiramente metacêntrico em relação aos pares 17 e 18, conforme mostra a figura a seguir.
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GENÉTICA E CITOGENÉTICA HUMANA
Figura 34 
O grupo F é formado por dois pares de cromossomos metacêntricos pequenos (19 e 20). Esses pares 
lembram muito uma gravata borboleta, conforme ilustra a figura a seguir.
Figura 35 
Por fim, o grupo G é constituído pelos pares cromossômicos autossômicos de 21 a 22 e pelo 
cromossomo sexual Y. Assim, homens têm cinco cromossomos nesse grupo e as mulheres têm quatro, 
conforme mostra a figura a seguir.
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Unidade II
Figura 36 
Tecnicamente, a análise do cariótipo segue uma ordem prática de sequência de análise de grupos. 
Geralmente, os cromossomos são avaliados na seguinte ordem: A, B, D, E, F, G e C. A figura a seguir apresenta 
uma foto de uma metáfase sob coloração convencional como é observada no microscópio óptico.
Figura 37 
Técnica de coloração sob bandeamento G
Em 1972, com o advento da técnica de coloração cromossômica sob bandeamento G, os pares 
cromossômicos puderam ser identificados de maneira inequívoca e as anormalidades estruturais e 
numéricas, antes não analisadas de maneira exata, puderam ser elucidadas.
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GENÉTICA E CITOGENÉTICA HUMANA
A técnica de bandeamento G destaca os cromossomos em bandas claras e escuras, sendo que a 
banda clara é formada por regiões ricas em nucleotídeos GC e as bandas escuras por nucleotídeos AT. 
As bandas claras são normalmente ricas em genes. Assim, com a técnica de bandeamento G, os 
cromossomos não são mais classificados em grupos, mas sim aos pares, conforme seu padrão único de 
bandas claras e escuras. Comparativamente, o padrão de bandas G no cariótipo humano se assemelha a 
verdadeiros “códigos de barras”, únicos e específicos para cada cromossomo da espécie humana.
A figura a seguir apresenta uma imagem de cariótipo sob bandeamento G.
Figura 38 
A figura a seguir destaca um cariótipo sob bandeamento G montado para o sexo masculino.
1
6
13
19
2
7
14
20
3
8
15
21
9 10
16
22
4
11
17
X
5
12
18
Y
Figura 39 
A figura a seguir mostra um cariótipo sob bandeamento G montado para o sexo feminino.
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1
6
13
19
2
7
14
20
3
8
15
21
9 10
16
22
4
11
17
X
5
12
18
Y
Figura 40 
Técnica de coloração sob bandeamento C
A técnica de bandeamento C é realizada para destacar as regiões de constrição cromossômica 
primária (centrômeros) e as regiões de heterocromatina constitutiva dos cromossomos 1, 9, 16 e Y. 
A figura a seguir traz a imagem de uma metáfase sob bandeamento C, evidenciando um cromossomo X 
com uma alteração estrutural – cromossomo em anel.
r(x)
Figura 41 
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GENÉTICA E CITOGENÉTICA HUMANA
Técnica de coloração sob bandeamento NOR
A técnica de bandeamento NOR tem por finalidade evidenciar as regiões organizadoras de nucléolos 
dos cromossomos acrocêntricos (pares 13, 14, 15, 21 e 22). A figura a seguir apresenta a imagem de uma 
metáfase sob bandeamento NOR, revelando a presença de um cromossomo marcador com duas regiões 
de NOR destacadas nas extremidades.
Mar
Figura 42 
Técnica de coloração sob bandeamento Q
A técnica de bandeamento Q utiliza quinacrina mostarda, um reagente fluorescente que destaca 
as regiões dos cromossomos em bandas brilhantes e opacas. A figura a seguir traz a imagem de um 
cariótipo, trissômico para o cromossomo 21, corado por bandeamento Q.
1
6
13
19
2
7
14
20
3
8
15
21
9 10
16
22
4
11
17
X
5
12
18
Y
Figura 43 
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Técnica de coloração sob bandeamento R
Nessa técnica, aplica-se solução salina aquecida para alterar o padrão da banda G. Assim, onde no 
bandeamento G visualizamos regiões claras, no bandeamento R visualizaremos essa mesma região com 
tonalidade escura. Por sua vez, as regiões coradas com tonalidade escura no bandeamento G terão tonalidade 
clara no bandeamento R. A imagem a seguir ilustra a imagem de um cariótipo do sexo feminino normal 
corado sob bandeamento R.
1
6
13
19
2
7
14
20
3
8
15
21
9 10
16
22
4
11
17
X
5
12
18
Y
Figura 44 
A figura a seguir apresenta o exemplo de um cariótipo de um menino com atraso no desenvolvimento 
neuropsicomotor; esse indivíduo possui um cromossomo marcador extranumerário, ou seja, tem 
47 cromossomos em sua constituição celular.
1
6
13
19
2
7
14
20
3
8
15
21
9 10
16
22
54
11
17
X
Mar
12
18
Y
47, XY, +mar
Figura 45 
63
GENÉTICA E CITOGENÉTICA HUMANA
 Observação
Os cromossomos marcadores estão presentes no cariótipo e não é 
possível reconhecê-los, ou seja, não apresentam um padrão de banda 
identificável. Geralmente, são fruto de rearranjos cromossômicos 
envolvendo mais de um cromossomo.
Para atingir o sucesso da técnica de cariotipagem, diversos passos são cruciais para garantir a 
qualidade do processo, tais como a obtenção de células em metáfase, boa qualidade na preparação 
cromossômica e na coloração das lâminas. O conjunto desses fatores permite uma análise confiável e 
inequívoca do cariótipo.
Como citado anteriormente, o estudo cromossômico clássico, o qual utiliza a técnica de cariotipagem 
com bandeamento G, é a ferramenta mais aplicada na rotina diagnóstica dos recém-nascidos portadores 
de malformações congênitas. Entretanto, dependendo da gravidade desse defeito, nem sempre é possível 
coletar amostras biológicas em quantidade e/ou qualidade adequada para realizar esse teste, devendo-se 
ressaltar que a maioria dos conceptos malformados tem uma sobrevida curta, o que dificulta a execução de 
nova coleta quando necessário. Assim, em determinados casos, o diagnóstico citogenômico fica indefinido.
Com relação aos aspectos econômicos, é a técnica de menor valor financeiro. A liberação do laudo 
é realizada em aproximadamente trinta dias e a sua relação custo-benefício ao paciente, quando 
utilizada isoladamente, é questionável, pois, conforme acentuado anteriormente, detecta alterações 
citogenéticas em cerca de 3 a 15% dos pacientes com malformações congênitas e déficit intelectual. 
Assim, uma margem considerável de casos fica semconclusão; outras técnicas de citogenética molecular 
e citogenômica são aplicadas para complementar a investigação etiológica das doenças genéticas.
5.3 Citogenética molecular: a hibridação in situ fluorescente (Fish)
Técnica amplamente discutida na literatura, a Fish é baseada na homologia entre uma sonda de DNA 
marcada com fluorescência e o material alvo da pesquisa (células e tecidos). Por meio dessa técnica, é 
possível determinar perdas, ganhos e rearranjos de regiões específicas do genoma de maneira rápida 
e sensível sob microscopia de fluorescência.
Em meados da década de 1980, com o advento da técnica de Fish, os estudos citogenéticos utilizando 
essa ferramenta e suas variantes foram cruciais para aprimorar a velocidade e a sensibilidade de análise 
dos cariótipos. Esse método possibilitou a detecção de anormalidades cromossômicas submicroscópicas 
(> 0,5 Mb), bem como a caracterização detalhada de muitos rearranjos estruturais.
Estudos demonstram que a reavaliação citogenômica de pacientes portadores de malformações 
usando variantes da técnica de Fish auxiliam na identificação de anormalidades ocultas no teste de 
cariotipagem. Ainda, essas técnicas permitem o refinamento do mapa da região crítica de síndromes 
importantes, como a síndrome de 18p- e os casos de mosaicismo na síndrome de 9p-.
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Unidade II
A Fish tem alta especificidade e sensibilidade. Considerada padrão-ouro no diagnóstico de muitas 
doenças genômicas, possui como vantagens a rapidez em sua execução e a confiabilidade nos 
resultados. Em contrapartida, por ter um elevado custo e ser específica, não é uma técnica usada 
para triagem genômica.
Em amostras teciduais, a Fish é amplamente utilizada para a confirmação de alterações específicas 
no DNA já conhecidas. Ela deve ser considerada uma ferramenta de investigação complementar à 
triagem genômica, com importante aplicabilidade para validar os casos de suspeita de mosaicismo inter 
e intratecidual.
Uma das grandes vantagens da Fish é que ela dispensa o cultivo celular, o que permite a liberação dos 
resultados em menos de 24 horas e uma conduta clínica imediata. Essa técnica é de alta sensibilidade 
e especificidade, por conseguinte, não é considerada uma metodologia de triagem, devendo estar 
vinculada a uma hipótese diagnóstica. Com poder de avaliar pequenas alterações citogenômicas, é 
considerada padrão-ouro para a análise de doenças monogênicas.
Com relação aos aspectos econômicos, a Fish possui custo-benefício elevado, uma vez que sua 
especificidade, confiabilidade e rapidez encerram o diagnóstico citogenômico.
A técnica de Fish se inicia com a desnaturação da fita de DNA dos cromossomos, a qual pode ser 
realizada tanto por agentes químicos como por calor. Dessa forma, a dupla fita se abre, permitindo que 
a sonda fluorescente se ligue (hibridize) em sua região homóloga e, após uma série de lavagens, possa 
revelar a região genômica de estudo. A lâmina é contracorada com um corante fluorescente, de cor 
diferente ao fluoróforo da sonda, permitindo que a região-alvo e os cromossomos sejam visualizados sob 
microscopia de epifluorescência. As imagens são capturadas e analisadas em softwares especializados. 
A figura a seguir apresenta uma imagem de uma célula submetida à técnica de Fish, revelando a presença 
de três centrômeros do cromossomo 15 (um deles é derivativo – cromossomo marcador).
Figura 46 
65
GENÉTICA E CITOGENÉTICA HUMANA
5.4 Citogenômica: aspectos clínicos e laboratoriais
A MLPA (multiplex ligation-dependent probe amplification – amplificação multiplex de sondas 
dependente de ligação) e a Fish são técnicas citogenômicas consagradas pela literatura científica. 
Altamente eficazes, facilitam a identificação de diferentes tipos de aberrações em portadores de 
doenças genômicas, como microdeleções, microduplicações, avaliação de expressão, imprinting 
genômico e CNVs.
5.4.1 MLPA
É a técnica citogenômica que permite que em uma mesma reação sejam avaliadas cerca de cinquenta 
regiões do material genético de estudo (DNA ou RNA). É muito usada como teste de screening genômico 
para 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, portanto, é considerada uma técnica 
auxiliar valiosa para a análise citogenética de rotina.
Para realizar a técnica de MLPA, diferentemente da cariotipagem, não é necessária a coleta de 
células vivas do paciente, uma vez que não precisam ser cultivadas. O material genético é extraído e 
submetido a uma reação em cadeia da polimerase (PCR).
Em seguida, as regiões-alvo da técnica são marcadas com fluorescência e sequenciadas 
automaticamente. Após o término da técnica, o produto é analisado por um software que quantifica o 
material em estudo.
No tocante às particularidades da técnica, destaca-se o risco de contaminação do material de estudo 
com DNA ou RNA de outra amostra. Para isso, é preciso ter extrema cautela no processo de extração e 
manipulação dos ácidos nucleicos. Com relação aos aspectos positivos, além dos já descritos, ressalta-se 
que para sua efetivação não é necessária uma grande quantidade de DNA (aproximadamente 50 ng/µL) 
por reação.
Quanto aos custos do teste, a técnica de MLPA tem resultado positivo em razão dos seguintes 
aspectos: a cobertura no genoma (quantidade de regiões avaliadas por reação); a rapidez com que 
os laudos são liberados (aproximadamente 24 horas); a praticidade metodológica (kits de trabalho 
completos e prontos para uso); e sua confiabilidade diagnóstica.
A utilização da técnica de MLPA é uma alternativa metodológica com excelente custo-benefício 
para a detecção de microrrearranjos (duplicações e deleções) no genoma investigado. Essa técnica avalia 
cerca de quarenta regiões de interesse clínico diferentes em um único experimento; é uma estratégia 
de triagem genômica quantitativa eficaz, eficiente e efetiva, que contempla a detecção de grandes 
alterações (aneuploidias) e as pequenas CNVs baseadas em uma hipótese diagnóstica.
66
Unidade II
5.4.2 Cariotipagem molecular por arrays
Os testes baseados na técnica de matriz 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 em lâminas ou chips de matriz e, por intensidade do sinal 
fluorescente, é possível determinar tais alterações quantitativamente.
Os arrays diferenciam-se conforme a sua metodologia ou resolução das lâminas ou dos chips. 
O CGH-array (hibridação genômica comparativa por matriz) consiste na hibridação simultânea entre 
DNA controle e DNA do paciente e, de acordo com o desequilíbrio genômico do paciente, haverá 
predominância de sinais marcados do paciente ou do controle, refletindo em duplicações ou deleções, 
respectivamente. Caso haja homogenia entre os sinais, considera-se que o paciente é normal para o teste.
A metodologia de SNP (single nucleotide polymorphisms – polimorfismo de nucleotídeo único) não 
utiliza DNA controle na hibridação. A partir de sequências de oligonucleotídeos (pequenas sequências 
de nucleotídeos) presentes nas lâminas ou nos chips, o DNA do paciente é hibridado e os resultados são 
analisados e contrapostos para a liberação e conclusão do teste.
Por fim, o teste de matriz permite uma análise minuciosa de deleções e duplicações no genoma 
completo. Segundo Slavotinek et al. (2006), as matrizes revolucionaram a forma de se observar o 
genoma humano, proporcionando, através das suas diferentes plataformas, concluir o diagnóstico de 
diferentes rearranjos cromossômicos relacionados a quadros clínicos complexos.
A figura a seguir apresenta o resultado de uma imagem do cromossomo 21 em um testede matriz, 
evidenciando que cada ponto verde é uma sonda (probe), a qual cobre uma região do cromossomo 
analisado do paciente.
2,00
1,60
1,20
0,80
0,40
-0,00
-0,40
-0,80
-1,20
-1,60
-2,00
21
-2
21
-11
21
-2
1
21
-31
21
-4
0
21
-7
21
-1
6
21
-2
6
21
-3
6
21
-4
5
22
-2
Figura 47 
 Observação
O teste de cariotipagem molecular por array é utilizado quando o paciente 
apresenta fenótipo, com quadros malformativos e deficiência intelectual, 
sem uma hipótese diagnóstica consistente, já que nesse teste o genoma 
será avaliado de maneira mais ampla, permitindo que o estudo de variações 
genéticas, principalmente do tipo CNVs, seja realizado sem um alvo definido.
67
GENÉTICA E CITOGENÉTICA HUMANA
5.5 Nomenclatura para testes citogenéticos e citogenômicos
Os resultados de testes citogenéticos e citogenômicos seguem uma nomenclatura internacional 
para a elaboração dos resultados dos exames.
A criação do resultado de um exame segue as normas do ISCN (International System for Human 
Cytogenomic Nomenclature – Sistema Internacional de Nomenclatura Citogenética), um guia prático 
que é atualizado rotineiramente, conforme a evolução dos métodos diagnósticos.
A seguir, destaca-se o formato da confecção do resultado de um teste de cariotipagem:
Número de 
cromossomos
Cromossomos 
sexuais
Cromossomo 
alterado
Banda 
cromossômica
Tipo de 
alteração, ,
Figura 48 
Observe os exemplos a seguir:
• Homem com cariótipo normal: 46,XY
— Homem com 46 cromossomos com um par sexual XY.
• Mulher com cariótipo normal: 46,XX
— Mulher com 46 cromossomos com um par sexual XX.
• Homem com síndrome de Down: 47.XY,+21
— Homem com 47 cromossomos (tipo de alteração: um cromossomo a mais; cromossomo 21 alterado).
• Mulher com síndrome de Edwards: 47,XX,+18
— Mulher com 47 cromossomos (tipo de alteração: um cromossomo a mais; cromossomo 18 alterado).
• Homem com síndrome de cri-du-chat: 46.XY,del(5)(p14 → pter)
— Homem com 46 cromossomos (tipo de alteração: parte de um cromossomo a menos – 
deleção; cromossomo 5 alterado; banda cromossômica envolvida – de p14 até o fim do 
braço curto p14 → pter).
68
Unidade II
 Saiba mais
O texto a seguir destaca a elaboração de laudos dos demais testes de 
citogenética e citogenômica.
SIMONS, A.; SHAFFER, L. G.; HASTINGS, R. J. Cytogenetic nomenclature: 
changes in the ISCN 2013 compared to the 2009 edition. Cytogenetic and 
Genome Research, v. 141, p. 1-6, Jun. 2013. Disponível em: https://www.
karger.com/Article/Pdf/353118. Acesso em: 10 dez. 2019.
6 DOENÇAS CAUSADAS POR ANEUPLOIDIAS (ALTERAÇÃO NUMÉRICA)
A seguir, estudaremos as principais doenças relacionadas às aneuploidias de cromossomos 
autossômicos e sexuais mais conhecidas: trissomia do cromossomo 21 (síndrome de Down); trissomia 
do cromossomo 18 (síndrome de Edwards); trissomia do cromossomo 13 (síndrome de Patau) ; síndrome 
de Klinefelter (47,XXY e suas variantes); síndrome de Turner ou monossomia X (45,X); síndrome de Duplo 
Y (47,XYY); e síndrome de triplo X (47,XXX e suas variantes).
6.1 Aneuploidias dos cromossomos autossômicos
6.1.1 Síndrome de Down
A síndrome de Down (SD) é caracterizada geneticamente, de maneira clássica, pela trissomia completa 
livre do cromossomo 21 (T21). A aneuploidia mais comum e frequente na população, a trissomia do 
cromossomo 21, acomete 1:800 recém-nascidos vivos, independentemente do sexo. Clinicamente, ela 
é caracterizada pelo fácies característica, com baixa implantação de orelhas, deficiência intelectual, 
cardiopatias congênitas (30 a 40% dos casos), estenose ou atresia duodenal, ânus imperfurado e doença 
de Hirschsprung. Os indivíduos com SD apresentam risco maior (dez a vinte vezes) do que a população 
dissômica de desenvolver leucemias. Entre os pacientes com SD, 90% têm perda auditiva significativa, 
geralmente do tipo condutor, com casos de hipotireoidismo congênito e Alzheimer precoce.
Um dos principais riscos para se gerar um filho com SD é a idade materna avançada. Com o 
envelhecimento dos oócitos, as fibras do fuso que estão ligadas aos cromossomos homólogos na meiose I 
também envelhecem, correndo o risco de romperem-se em local errado, permitindo que cromossomos 
a mais ou a menos segreguem-se de maneira indevida. Por exemplo, o risco de ter um nascido vivo com 
síndrome de Down na idade materna de 30 é de um em mil; aos 40, de nove em mil.
Exclusivamente nas aneuploidias que envolvem os cromossomos acrocêntricos (T13 e T21), podem 
ocorrer trissomias por translocação robertsoniana, ou seja, o cromossomo extra envolvido na doença 
encontra-se translocado sobre outro cromossomo acrocêntrico.
69
GENÉTICA E CITOGENÉTICA HUMANA
Figura 49 – Menino com SD
A figura a seguir ilustra a trissomia livre do cromossomo 21.
Figura 50 
A imagem a seguir traz uma fotografia de uma Fish evidenciando a trissomia do cromossomo 21.
70
Unidade II
1
6
13
19
2
7
14
20
3
8
15
21
9 10
16
22
4
11
17
X
5
12
18
Y
Figura 51 
6.1.2 Síndrome de Edwards
A síndrome de Edwards (SE) é geneticamente caracterizada pela trissomia completa do cromossomo 
18. Acomete 1:5000 indivíduos nascidos vivos, sendo a condição cromossômica autossômica mais 
frequente após a SD. Clinicamente, os pacientes com SE apresentam retardo de crescimento intrauterino 
e baixo peso ao nascer, com cardiopatia congênita e outros defeitos no processo de embriogênese, como 
microcefalia, micrognatia e microstomia. Destaca-se que os recém-nascidos possuem os punhos cerrados 
e sobreposição de dedos. Além desses sinais, os portadores da SE têm baixa implantação de orelhas.
Por se tratar de uma síndrome com grave comprometimento sistêmico, muitos pacientes com SE 
falecem antes do nascimento ou no primeiro mês de vida. De 5 a 10% das crianças com essa condição 
vivem após o primeiro ano, e elas geralmente têm uma deficiência intelectual grave.
A figura a seguir apresenta um cariótipo de um menino com a trissomia do cromossomo 18.
1
6
13
19
2
7
14
20
3
8
15
21
9 10
16
22
4
11
17
X
5
12
18
Y
Figura 52 
71
GENÉTICA E CITOGENÉTICA HUMANA
6.1.3 Síndrome de Patau
A síndrome de Patau (SP) é geneticamente caracterizada, de maneira clássica, pela trissomia livre do 
cromossomo 13 (T13). Afeta 1:16.000 recém-nascidos vivos, independentemente do sexo. É clinicamente 
reconhecida pela grave deficiência intelectual e defeitos congênitos que os pacientes apresentam, 
destacando-se: cardiopatias congênitas; anormalidades cerebrais ou da medula espinhal; microftalmia; 
polidactilia; fendas orofaciais; hipotonia muscular.
Devido à sua gravidade clínica, a maioria dos recém-nascidos vivos falecem nos primeiros dias ou 
nas primeiras semanas de vida, sendo que de 5 a 10% dos casos sobrevivem após o primeiro ano de vida.
Exclusivamente nas aneuploidias que envolvem os cromossomos acrocêntricos (T13 e T21), podem 
ocorrer trissomias por translocação robertsoniana, ou seja, o cromossomo extra envolvido na doença 
encontra-se translocado sobre outro cromossomo acrocêntrico.
A figura a seguir mostra um cariótipo clássico de uma menina com síndrome de Patau.
1
6
13
19
2
7
14
20
3
8
15
21
9 10
16
22
4
11
17
X
5
12
18
Y
Figura 53 
6.2 Aneuploidias dos cromossomos sexuais
6.2.1 Síndrome de Klinefelter
A síndrome de Klinefelter (SK) é uma anomalia cromossômica caracterizada classicamente pela 
presença de um cromossomo X a mais na constituição cariotípica de homens XY (47,XXY) descrita 
em 1942. Os pacientes com SK podem apresentar também cariótipos 48,XXYY; 48,XXXY; 49,XXXYY; 
49,XXXXY, todos de incidência mais rara.
72
Unidade II
A SK pode se apresentar na forma de mosaico, destacando-se linhagens 46,XY/47,XXY; 46,XY/48,XXXY 
e 47,XXY/48,XXXY, além de anomalias estruturais como 47,X,i(Xq)Y e 47,X,del(X)Y. Acomete cerca de 
1:650 meninos nascidos vivos, afetando cerca de 3% de homens inférteis e cerca de 5 a 10% dos 
homens oligospérmicos ou azoospérmicos.
A SK dificilmente é diagnosticada na infância, uma vez que asalterações tornam-se mais visíveis 
somente após o período da puberdade, quando as principais características aparecem nos indivíduos, 
como: estatura elevada; ginecomastia; hipogonadismo; hipogenitalismo; azoospermia; criptorquidismo; 
hipospádia; pelos esparsos; ombros estreitos; quadris largos. Alguns casos apresentam deficiência 
intelectual leve. É comum, mesmo na vida adulta, muitos casos passarem desapercebidos, pois, apesar 
das características, esses indivíduos possuem uma atividade sexual relativamente normal, mas com 
dificuldade reprodutiva. Assim, como há uma baixa procura por especialistas, é plausível que grande 
parte dos portadores de SK não estejam corretamente diagnosticados.
O motivo de a SK implicar na infertilidade do indivíduo se deve à diminuição dos andrógenos, 
causando a atrofia testicular e, consequentemente, a azoospermia.
Crianças com SK podem apresentar hipotonia muscular e problemas de coordenação que podem 
atrasar o desenvolvimento motor. Os meninos afetados geralmente têm dificuldade de aprendizagem, 
resultando em leves atrasos no desenvolvimento da fala e da linguagem e em problemas com a leitura.
A figura a seguir apresenta um cariótipo clássico de um menino com SK.
1
6
13
19
2
7
14
20
3
8
15
21
9 10
16
22
4
11
17
X
5
12
18
Y
Figura 54 
6.2.2 Síndrome de Turner
A síndrome de Turner (ST) é uma cromossomopatia acentuada pela monossomia total ou parcial de 
um dos cromossomos X, acometendo aproximadamente uma em 2.500-4.000 meninas nascidas vivas. 
Relativamente rara, a ST é uma das principais causas de aborto prematuro, sendo aparentemente o 
único tipo de monossomia envolvendo um cromossomo inteiro compatível com a sobrevida. Acomete 
apenas meninas.
73
GENÉTICA E CITOGENÉTICA HUMANA
Descrita inicialmente por Henry Turner e Otto Ullrich na década de 1930, a ST é fenotipicamente 
caracterizada por: baixa estatura; pescoço alado; disgenesia gonadal; amenorreia primária; infantilismo 
sexual; infertilidade; hipertelorismo mamário; anomalias cardíacas e renais; escoliose. Além disso, as 
pacientes podem apresentar: linfedema de mãos e pés ao nascer; pescoço curto e alado; baixa implantação 
de cabelos na nuca; cubitus valgus (deformidade do antebraço, que apresenta inclinação para longe do 
corpo); linhas hipoplásicas e hiperconvexas; micrognatia; palato alto e arcado; deficiência auditiva; 
hipertensão arterial; osteoporose; obesidade; distúrbios visuais; intolerância à glicose; dificuldades de 
aprendizagem; problemas psicossociais; doenças tireoidianas; doenças autoimunes.
A ST é uma doença genética caracterizada pela ausência total (aneuploidia constitucional) ou parcial 
(variante cromossômica estrutural) no par de cromossomos sexuais (XX) de mulheres.
Em geral, cerca de 45% das pacientes apresentam constituição cromossômica 45,X. Essa monossomia 
pode ser decorrente de uma não disjunção de origem pré-zigótica durante a gametogênese, ou 
pós-zigótica durante o processo de desenvolvimento embrionário e fetal.
A causa mais frequentemente associada à ST, ocorrendo em aproximadamente 75% dos casos, é 
a não disjunção meiótica paterna durante a gametogênese, que advém de um erro na separação dos 
cromossomos homólogos durante a meiose I, ou da separação das cromátides-irmãs no decorrer da fase 
de anáfase da meiose II do ciclo celular.
Além disso, a monossomia do cromossomo X pode ocorrer de maneira constitutiva (em todas as 
células do organismo) ou apresentar-se na forma de mosaico.
O mosaicismo pode ser responsável por um fenótipo variável nas pacientes com ST, corroborando 
para exacerbar ou diminuir sinais clínicos característicos da síndrome.
Aproximadamente 45% das pacientes que apresentam ST exibem um primeiro cariótipo 45,X, não 
sendo relatado mosaicismo. Segundo a literatura, um segundo cromossomo sexual é necessário para 
a sobrevida fetal, assim, teoricamente, todas as meninas nascidas vivas com ST deveriam ter uma 
segunda linhagem celular com um segundo cromossomo sexual. Essa hipótese é sustentada devido à 
alta frequência de diagnósticos de meninas com um cariótipo 45,X puro em materiais de abortos (99% 
dos casos de ST com cariótipo 45,X resultam em óbito fetal).
A detecção do mosaicismo depende de alguns fatores, como: o tipo e o número de tecidos analisados; 
o número de células estudadas; a sensibilidade das técnicas; e a possibilidade de seleção, que pode 
resultar no desaparecimento de linhagens celulares. Por esse motivo, é importante avaliar um grande 
número de células para a correta determinação do conjunto cariotípico do organismo.
A ST também pode ser decorrente de alterações estruturais envolvendo o braço curto do 
cromossomo X. Essas aterações incluem: deleções, translocações, duplicações, inversões, cromossomos 
em anel e isocromossomos.
74
Unidade II
Entre os resultados cariotípicos mais frequentes em pacientes com ST em mosaico, destacam-se as 
linhagens 45,X com 46,X,i(Xq); 46,XX; 47,XXX; 46,X,del(Xp) ou 46,XY.
A figura a seguir apresenta um cariótipo clássico de uma menina com a ST.
1
6
13
19
2
7
14
20
3
8
15
21
9 10
16
22
4
11
17
X
5
12
18
Y
Figura 55 – Cariótipo de uma mulher com monossomia X (síndrome de Turner) identificada pela técnica de bandeamento G
A figura a seguir mostra uma Fish com apenas um sinal para a sonda de centrômero de 
cromossomo X.
Figura 56 – Imagem da Fish da paciente 1, com a sonda DXZ1 – referente ao cromossomo 
X (verde), evidenciando apenas um sinal para o cromossomo X
75
GENÉTICA E CITOGENÉTICA HUMANA
6.2.3 Síndrome do duplo Y
A síndrome do duplo Y (SDY) é uma aneuploidia geneticamente caracterizada pelo cariótipo 47,XYY. 
Acometendo cerca de 1:1000 meninos nascidos vivos, pode não causar grandes alterações fenotípicas e 
físicas aparentes, destacando-se apenas a estatura elevada para alguns de seus portadores.
Os pacientes com SDY possuem um risco elevado de apresentar dificuldades de aprendizagem 
e atraso no desenvolvimento de habilidades de fala e linguagem. Os meninos afetados podem ter 
atraso no desenvolvimento motor e hipotonia muscular. Outros sinais e sintomas dessa condição 
incluem tremores nas mãos ou outros movimentos involuntários, convulsões e asma. Homens com 
síndrome de 47,XYY têm um risco maior de apresentar dificuldades comportamentais, sociais e 
emocionais em comparação com seus pares não afetados. Esses problemas incluem transtorno de 
déficit de atenção/hiperatividade (TDAH); depressão; ansiedade; e transtorno do espectro autista.
A figura a seguir mostra um cariótipo de um menino com SDY.
1
6
13
19
2
7
14
20
3
8
15
21
9 10
16
22
4
11
17
X
5
12
18
Y
Figura 57 - Cariótipo de um homem com 47, XYY
6.2.4 Síndrome do triplo X
A síndrome do triplo X (STX), também chamada trissomia X, é geneticamente caracterizada pela 
presença de uma cópia extra do cromossomo X no cariótipo de meninas (47,XXX). A STX acomete cerca 
de 1:1.000 meninas nascidas vivas, e as portadoras apresentam geralmente estatura mais elevada do 
que a maioria das mulheres, sem desvios fenotípicos mais graves.
76
Unidade II
A STX está associada a um risco aumentado de dificuldades de aprendizado e atraso no 
desenvolvimento das habilidades de fala e linguagem, atraso motor, hipotonia muscular e dificuldades 
comportamentais e emocionais. Convulsões ou anormalidades renais ocorrem em cerca de 10% das 
mulheres afetadas.
A figura a seguir apresenta um cariótipo clássico de uma mulher com STX.
1
6
13
19
2
7
14
20
3
8
15
21
9 10
16
22
4
11
17
X
5
12
18
Y
Figura 58 
 Lembrete
O teste de cariotipagem clássica é realizado de rotina no estudo de 
aneuploidias e na triagem de doenças genéticas em pacientes com quadros 
malformativos sindrômicos.
6.3 Doenças causadas por CNVs (rearranjos estruturais)
O delineamento molecular das anormalidades estruturais submicroscópicas não balanceadas é 
essencial, pois fornece pistas importantes para os diversos efeitos fenotípicos associados àpresença 
de CNVs e não explicados pela citogenética clássica, por exemplo, o efeito de alterações da dosagem 
gênica causado por duplicações ou a haploinsuficiência gerada por deleções e a variabilidade fenotípica 
decorrente dos rearranjos cromossômicos complexos.
Ao longo dos anos, as abordagens citogenômicas contribuíram diretamente para a elucidação 
de mecanismos que levam a essas doenças genômicas. As microdeleções intersticiais que ocorrem 
em regiões cromossômicas específicas, como na síndrome de Miller-Dieker (17p13) ou na síndrome 
DiGeorge/Velocardiofacial (22q11.2), puderam ser reconhecidas, diagnosticadas e, consequentemente, 
melhor estudadas.
77
GENÉTICA E CITOGENÉTICA HUMANA
Descobriu-se que nessas regiões a recorrência de pontos de quebra específicos é causada pela 
presença de sequências repetidas – low copy repeats (LCRs). A presença dessas LCRs resulta em 
instabilidade genômica e predispõe esses locais a recombinações genômicas, causando a doença.
Da mesma forma, estudos moleculares aplicados às regiões teloméricas e subteloméricas 
específicas revelaram que diferentes CNVs presentes nessas regiões, antes não detectadas, estariam 
diretamente relacionadas com as causas de deficiência mental em muitos pacientes.
 Observação
A citogenômica teve importância fundamental para impulsionar a 
compreensão da arquitetura do genoma, sua plasticidade e sua relação 
com a saúde humana.
Além disso, a caracterização molecular dessas regiões permitiu a compreensão dos mecanismos 
que resultaram na estabilização de rearranjos cromossômicos terminais, por exemplo, os pacientes 
portadores da síndrome da deleção 1p.
A reavaliação de pacientes portadores de fenótipo clínico heterogêneo e cariótipo similar utilizando 
técnicas citogenômicas como a Fish ajudou a identificar pontualmente as microdeleções e refinar 
o mapa da região crítica de síndromes, estreitando as regiões relacionadas a características clínicas 
específicas, por exemplo, para a microcefalia em 18q21.33, e para a atresia aural congênita em 18q22.3 
para a síndrome de 18q-.
A associação entre as alterações não visíveis microscopicamente, menores que 3 Mb, como os 
rearranjos complexos intra e intercromossômicos e sítios frágeis com as novas síndromes permitiu um 
impulso no entendimento da correlação genótipo-fenótipo na literatura médica.
Desse modo, a relação das duplicações localizadas na região 17p11.2, no cromossomo 17, com as 
manifestações clínicas dos pacientes portadores hoje está bem estabelecida em diferentes bancos de 
dados do genoma.
As características clínicas de pacientes com a síndrome de Prader-Willi (PWS) também puderam ser 
melhor compreendidas, como: atividade fetal diminuída; obesidade; hipotonia; retardo mental; baixa 
estatura; hipogonadismo hipogonadotrófico; estrabismo; mãos e pés pequenos.
A maioria dos casos de PWS surge devido a uma microdeleção paterna na região 15q11-q13, 
incluindo o gene SNRPN (small nuclear ribonucleoprotein polypeptide N – polipeptídeo N da pequena 
ribonucleoproteína nuclear).
Uma vez que a deleção em 15q12 foi associada a um fenótipo específico, a reavaliação em um 
grande número de portadores com mesmo quadro clínico mostrou que 70% dos pacientes com a 
síndrome de Prader-Willi tinham a mesma microdeleção, sendo que o restante dos pacientes denotava 
78
Unidade II
dissomia uniparental materna para o cromossomo 15 e uma minoria apresentava diferenças no padrão 
de imprinting genômico.
SNRPN SNRPN
Paterno Materno
Cromossomo 15
OFFON
OFFON
ONOFF
snoRNA 
genes
snoRNA 
genes
UBE3A UBE3A
Figura 59
Na figura anterior, destaca-se um aglomerado de genes próximo ao centrômero do cromossomo 
15 (na banda 15q11.2), o qual está sujeito ao imprinting específico de acordo com a origem 
(sombreamento em azul e rosa): vários genes, incluindo SNRPN e muitos genes snoRNA são expressos 
de forma exclusiva a partir do cromossomo 15 paterno, o qual é silenciado no cromossomo 15 
materno. Por outro lado, o gene UBE3A é silenciado na cópia paterna e ativo na cópia materna. 
Assim, a perda de função desses genes tem consequências diferentes, dependendo da origem dos 
pais: a perda de UBE3A no 15 materno leva à síndrome de Angelman, enquanto a perda de UBE3A 
no 15 paterno não tem consequências, uma vez que o gene é inativo de qualquer maneira na cópia 
paterna. O mecanismo envolve a metilação do DNA (indicado no hachurado) da região SNRPN do 
cromossomo materno 15.
 Lembrete
A associação entre as alterações não visíveis microscopicamente, menores 
que 3 Mb, como os rearranjos complexos intra e inter-cromossômicos e sítios 
frágeis com as novas síndromes, permitiu um impulso no entendimento da 
correlação genótipo-fenótipo na literatura médica.
A ausência de contribuição materna da região no cromossomo 15q11-q13, incluindo o gene 
UBE3A, resulta na síndrome de Angelman (AS), que é caracterizada por deficiência mental grave, 
comprometimento da fala, ataxia e/ou tremor dos membros e um comportamento típico, que 
inclui risos frequentes e excitabilidade. Além disso, microcefalia e convulsões também podem estar 
presentes nesse quadro.
79
GENÉTICA E CITOGENÉTICA HUMANA
Em outros casos, as microdeleções foram observadas após a identificação inicial de translocações. 
A deleção em 22q11, por exemplo, foi inicialmente relatada em pacientes com síndrome de DiGeorge, 
portadores de translocações não equilibradas envolvendo o cromossomo 22. Estudos posteriores 
utilizando técnicas citogenômicas em um grupo de pacientes com as mesmas manifestações clínicas 
mostraram que 95% apresentavam microdeleções em 22q11.2, permitindo associar essa região genômica 
a uma síndrome antes muito difícil de ser diagnosticada.
O fenótipo principal dessa síndrome é a presença de malformação cardíaca conotruncal, 
associada ou não a outras alterações, como palato fendido, hipoplasia de timo e de glândula 
paratireoide, dismorfias faciais, voz nasalada, dificuldade de aprendizagem, doenças psiquiátricas 
e deficiência mental leve.
Assim, hoje as deleções da região q11.2 do cromossomo 22, por possuírem a mesma etiologia, 
são classificadas como variações de um mesmo espectro clínico, com sobreposição de fenótipo e 
expressividade variável, denominada síndrome da deleção 22q11.2.
Da mesma forma, pequenas sequências repetitivas menores que 10 kb, as LCRs (low copy 
repeats – repetições de poucas cópias), estariam envolvidas em rearranjos relacionados a diferentes 
doenças genômicas, além da associação com síndrome da deleção 22q11.2, também na doença de 
Charcot-Marie-Tooth tipo 1 A, que é decorrente de uma duplicação de aproximadamente 1,4 Mb 
em 17p12.
Inúmeras síndromes de microdeleção também foram identificadas com o auxílio dessas correlações.
Por exemplo, na síndrome de Williams-Beuren, que é caracterizada principalmente por sinais faciais 
distintivos e estenose aórtica supravalvar, a observação da segregação da translocação balanceada 
associada a um fenótipo clínico característico revelou uma região específica no cromossomo 7, que 
compreende o gene da elastina e é responsável pela anormalidade cardíaca nesses pacientes.
Em 1993, pesquisadores descreveram uma família com Williams-Beuren portadora de uma 
translocação entre os cromossomos 6 e 7, cujo ponto de quebra em 7q11.23 provocou uma disrrupção 
no gene da elastina, acreditando-se ser essa a causa dos defeitos cardíacos nesses pacientes. 
Investigações posteriores em indivíduos com síndrome de Williams-Beuren revelaram microdeleções 
em 7q11.23 em 90% dos casos.
Outros exemplos da relevância da correlação genótipo-fenótipo proporcionada pelos avanços 
nos estudo da arquitetura do DNA para a identificação inequívoca de uma variedade de quadros 
sindrômicos presentes ao nascimento são os casos de síndrome de Wolf-Hirschhorn, a qual está 
relacionada à ausência de segmentos genômicos no braço curto do cromossomo 4, em 4p16.3, à 
síndrome do cri-du-chat, causada pela deleção parcial em 5p15.2 (região crítica), à monossomia 18qe suas variantes em 18q22-qter e à síndrome de Miller-Dieker (17p13.3).
80
Unidade II
 Resumo
A citogenética é a área da genética que estuda os cromossomos, 
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 em suas células 
diploides, e estas podem sofrer alterações numéricas e estruturais. Tais 
variantes podem causar quadros sindrômicos, como a síndrome de Down 
e, se a linhagem celular da medula óssea for acometida, pode provocar o 
desenvolvimento de leucemias.
Vimos que as grandes variantes são passíveis de serem detectadas com 
o cariótipo. Entretanto, as pequenas anormalidades passarão despercebidas 
devido à limitação da técnica. Assim, devemos lançar mão de técnicas de 
citogenética molecular (Fish) e citogenômicas (MLPA e matriz). Por fim, 
destacamos que as doenças cromossômicas numéricas (aneuploidias), 
estruturais (deleções, duplicações, inversões – entre outras) e de imprinting 
e UPD podem ser identificadas por diferentes testes laboratoriais.
 Exercícios
Questão 1. Por intermédio do estudo do cariótipo, é possível analisar alterações no número de 
cromossomos de uma espécie. No cariótipo a seguir, por exemplo, observa-se uma alteração denominada:
1
6
13
19
7
14
20
8
15
21
9
16
22
10
17
X
11
18
Y
12
32 4 5
Figura 60 
81
GENÉTICA E CITOGENÉTICA HUMANA
A) Nulissomia.
B) Trissomia.
C) Tetrassomia.
D) Haploidia.
E) Monossomia.
Resposta correta: alternativa B.
Análise das alternativas
A) Alternativa incorreta.
Justificativa: nulissomia é uma aneuploidia que ocorre quando há a perda de um par completo de 
cromossomo, sendo quase sempre letal.
B) Alternativa correta.
Justificativa: no cariótipo, é possível observar a presença de três cromossomos 18, o que indica uma 
trissomia. A trissomia do 18 é chamada de síndrome de Edwards.
C) Alternativa incorreta.
Justificativa: síndrome XXXX (também chamada tetrassomia X ou 48,XXXX) é uma desordem 
cromossômica rara causada pela presença de 4 cromossomos X em vez de 2. Essa condição ocorre 
apenas em mulheres, uma vez que não há presença do cromossomo Y.
D) Alternativa incorreta.
Justificativa: a haploidia é o estado de um núcleo, de uma célula que possui um só cromossomo para 
cada par de homólogos. A haploidia é representada simbolicamente por n.
E) Alternativa incorreta.
Justificativa: monossomia se refere à condição na qual existe apenas uma cópia do cromossomo 
especificado, por exemplo, a síndrome de Turner, que acomete mulheres que apresentam 45 cromossomos 
(44 autossômicos + 1 sexual X).
82
Unidade II
Questão 2. (PUCRS 2001)
1
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 X / Y
2 3 4 5
Figura 61 
O cariótipo é de um indivíduo do sexo ______ com síndrome de ______.
A) Feminino – Klinefelter.
B) Masculino – Klinefelter.
C) Masculino – Down.
D) Feminino – Turner.
E) Masculino – Turner.
Resposta correta: alternativa B.
Análise das alternativas
A) Alternativa incorreta.
Justificativa: a síndrome de Klinefelter só ocorre no sexo masculino (XXY).
83
GENÉTICA E CITOGENÉTICA HUMANA
B) Alternativa correta.
Justificativa: a síndrome de Klinefelter consiste num grupo de anomalias cromossômicas nas quais 
encontram-se dois ou mais cromossomos X em machos. A síndrome, resultante de uma deficiência 
genética com o cariótipo 47, XXY, é uma das principais causas de esterilidade no sexo masculino.
C) Alternativa incorreta.
Justificativa: a síndrome de Down é a trissomia do cromossomo 21 (autossômica) e acomete ambos 
os sexos.
D) Alternativa incorreta.
Justificativa: a síndrome de Turner é uma monossomia do X.
E) Alternativa incorreta.
Justificativa: a síndrome de Turner acomete apenas o sexo feminino por ser uma monossomia do X. 
Cariótipo 44 autossômicos + 1 X = 45 cromossomos.