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XX222120191817 1413 16151211109 65 874321 XY222120191817 1413 16151211109 65 874321 46 cromossomos paternos (2n) 46 cromossomos maternos (2n) Óvulo (n) (23 cromossomos) Espermatozoide (n) (23 cromossomos) 46 cromossomos (23 de origem paterna e 23 de origem materna) XX222120191817 1413 16151211109 65 874321 R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt .1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . 213 C a p ít u lo 7 • N ú cl e o e c ro m o ss o m o s 5 Cromossomos homólogos Cada célula do corpo de uma pessoa possui 46 cromossomos. Os homens têm 22 pares de autossomos, um cromossomo X e um cromossomo Y. As mulheres têm 22 pares de autossomos e dois cromossomos X. Os óvulos humanos têm 23 cromossomos, sendo 22 autossomos (um de cada tipo) e um cromossomo X. Os espermatozoides humanos também têm 23 cromossomos, sendo 22 autossomos e um cromossomo sexual, que pode ser tanto o cromossomo X quanto o cromossomo Y. Assim, metade dos espermatozoides produzidos por um homem possui um cromossomo X e a outra metade possui um cromossomo Y. Quando um espermatozoide se funde ao óvulo na fecundação, os dois conjuntos de cromossomos reúnem-se na primeira célula do novo ser, o zigoto. Na espécie humana, o zigoto contém 23 cromossomos recebidos da mãe e 23 recebidos do pai. A determinação do sexo ocorre no momento da fecundação; no caso de o espermatozoide fecundante ter um cromossomo X, o zigoto originará uma pessoa do sexo feminino; se o espermatozoide tiver um cromossomo Y, a pessoa será do sexo masculino. Pouco antes de se dividir, o zigoto duplica todos os seus cromossomos e, na divisão celular, cada célula-filha receberá réplicas exatas dos 46 cromossomos recebidos dos genitores. Os dois representantes de cada tipo de cromossomo de uma célula originada do zigoto, um herdado do pai e outro da mãe, são chamados de cromossomos homólogos (do grego homoios, igual, semelhante). (Fig. 7.9) Células diploides e células haploides Células que apresentam pares de cromossomos homólogos, como a primeira célula de nosso corpo e todas as demais, que dela descendem, são chamadas de células diploides (do grego diplos, duplo, dois) e representadas pela sigla 2n. Por outro lado, células que apresentam ape- nas um lote de cromossomos, tais como óvulos e espermatozoides, são chamadas de células haploides (do grego haplos, simples) e representadas pela sigla n. Os cromossomos de um par de homólogos são praticamente indistinguíveis: eles têm mes- mo tamanho, mesma forma e possuem genes equivalentes, localizados nas mesmas posições relativas no filamento cromossômico. Por exemplo, se em determinado local de um cromossomo houver um gene com a instrução para produzir determinada proteína, em seu homólogo, no local correspondente, haverá um gene com uma instrução idêntica ou muito semelhante. Figura 7.9 Os genes da espécie humana distribuem-se em 24 tipos de cromossomos. Cada pessoa herda dois conjuntos de 23 cromossomos, um proveniente da mãe e outro proveniente do pai. (Representação esquemática sem escala, cores-fantasia.) R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt .1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . 214 U n id a d e B • O rg a n iz a çã o e p ro ce ss o s ce lu la re s Seção 7.3 Cromossomos humanos 1 Citogenética humana O estudo dos cromossomos humanos tem grande importância porque, entre outros motivos, algumas doenças estão diretamente relacionadas a alte- rações cromossômicas. Atualmente os cientistas têm condições de identificar pessoas com problemas cromossômicos e prever o risco de seus filhos virem a ser afetados por certas doenças hereditárias. Esses procedimentos fazem parte de um ramo da Genética denominado aconselhamento genético. A Citogenética Humana, ramo da Biologia que estuda os cromossomos humanos, é uma especialidade relativamente nova. Para se ter ideia, apenas em 1956 ficou definitivamente demonstrado que tanto homens quanto mulheres têm 46 cromossomos em cada uma das células. A técnica mais empregada para o estudo dos cromossomos humanos baseia-se no cultivo, em tubo de ensaio, de um tipo de glóbulo branco do san- gue, o linfócito. Retira-se um pouco de sangue da pessoa e separa-se a fração que contém os glóbulos brancos, a qual é colocada em um frasco com solução nutritiva para células. Acrescenta-se a esse frasco uma substância chamada fitoemaglutinina, que induz os linfócitos a se dividirem. Depois de alguns dias, adiciona-se ao frasco uma substância chamada colchicina, que bloqueia a divisão celular exatamente no estágio em que os cromossomos estão mais condensados, o que facilita observá-los. Algumas horas depois da adição de colchicina, acrescenta-se uma solução hipotônica, que faz as células incharem. Quando se deixam cair gotas dessa solução sobre lâminas de vidro para micros- copia, as células inchadas arrebentam e liberam os cromossomos, que aderem à lâmina e podem ser corados e examinados ao microscópio óptico. O pesquisador escolhe um conjunto completo de cromossomos e foto- grafa-o. Os cromossomos são recortados da foto e organizados por ordem decrescente de tamanho e de acordo com a posição dos centrômeros. Essa montagem é chamada idiograma. (Fig. 7.10) 2 Cariótipo humano normal O conjunto de características morfológicas dos cromossomos de uma célula constitui seu cariótipo (do grego karyon, núcleo). Na espécie humana, por exemplo, os cariótipos de homens e de mulheres são iguais quanto a 22 pares de autossomos, mas diferem quanto ao par de cromossomos sexuais. Nas mulheres, esse par é composto por dois cromossomos morfologicamente idênticos, os cromossomos X. Nos homens, o par de cromossomos sexuais é composto por um cromossomo X e um cromossomo Y. Uma forma de escrever os cariótipos normais de homem e de mulher é: Cariótipo da mulher: 22AA 1 XX (ou 46, XX) Cariótipo do homem: 22AA 1 XY (ou 46, XY) Alguns cromossomos humanos são facilmente identificados pelo tamanho e pela forma; outros são muito parecidos, sendo praticamente indistinguíveis quanto à morfologia. No entanto, quando se submetem preparações citológicas de cromossomos a certos tratamentos especiais, surgem faixas transversais típicas para cada um dos pares de cromosso- mos. Assim, em uma preparação citológica submetida a esses tratamentos, pode-se identificar, pelas faixas, cada um dos 23 pares cromossômicos do cariótipo humano. (Fig. 7.11) Objetivos❱❱❱❱ Conhecer o número CCCCCCC normal de cromossomos da espécie humana (46) e compreender o significado das fórmulas cromossômicas da mulher (46, XX) e do homem (46, XY). Reconhecer a CCCCCCC importância dos estudos cromossômicos para diagnosticar e prevenir síndromes cromossômicas, relacionando a ciência à melhora das condições de vida da humanidade. Termos e conceitos❱❱❱❱ aconselhamento • genético idiograma• cariótipo• síndrome de Down• síndrome de Turner• síndrome de • Klinefelter Plasma com linfócitos Cultivo por alguns dias 37 °C Retirada de sangue Separação das hemácias por decantação Centrifugação para precipitação dos linfócitos Recorte dos cromossomos e ordenação dos pares de homólogos por ordem decrescente de tamanho, para montagem do idiograma Observação das lâminas ao microscópio, após coloração que evidencia os cromossomos Adição de colchicina Célula que não está em divisão Cromossomos de linfócito em divisão Transferência dos linfócitos para meio de cultura contendo indutor de divisões celulares Adição de solução hipotônica não isão Fotografia do conjunto de cromossomos de um linfócito Coleta de linfócitos do fundo do tubo centrifugado Gotejamento sobre a lâmina de microscopia A B C D E F R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt .1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . 215C a p ít u lo 7 • N ú cl e o e c ro m o ss o m o s Figura 7.10 Representação esquemática da técnica de preparação de um idiograma humano. (Imagens sem escala, cores-fantasia.) Conteúdo digital Moderna PLUS http://www.modernaplus.com.br Texto: Por que o cromossomo Y é tão estranho? 5 µm Figura 7.11 Idiogramas obtidos a partir de micrografias de cariótipos humanos normais ao microscópio óptico. A. Idiograma feminino. B. Idiograma masculino. As faixas transversais, típicas de cada cromossomo, são obtidas com um tratamento químico especial. O padrão de faixas ajuda a identificar os tipos cromossômicos, permitindo encontrar seu homólogo para a montagem do idiograma. (Cores-fantasia.) A B