Citogenética Humana

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CITOGENÉTICA
HUMANA
CROMOSSOMOS
Tjio e Levan, 1956: definição do número de cromossomos
2n = 46
Humanos tem 46 cromossomos, ou 23 pares, que carregam aproximadamente 25.000 genes
 22 pares são autossomos 
23º par =cromossomos sexuais: XX ou XY 
Desenvolvimento de técnicas
Citogenética
Cromatina e estrutura do cromossomo condensado
Técnicas para análise citogenética
Células em processo de divisão
Condensação máxima dos cromossomos
METÁFASE
Melhor
visualização
CROMOSSOMO METAFÁSICO
Fito-hemaglutinina
Lectina (proteína) encontrada no feijão
Mitogênico – estimula a divisão celular
Colchicina
Inibição da polimerização dos microtúbulos – liga-se à tubulina
IMPEDE A PROGRESSÃO DA DIVISÃO CELULAR
Uso de solução hipotônica
(KCl)
Cultura de linfócitos de sangue periférico
Obtém-se uma amostra de sangue periférico e acrescenta-se HEPARINA
para evitar coagulação; 
A amostra é em seguida centrifugada a uma velocidade que permita
 aos leucócitos se sedimentarem como uma camada distinta; 
Os leucócitos são colhidos, colocados em meio de cultura tecidual e 
estimulados a dividir-se pelo acréscimo de um AGENTE
 MITOGÊNICO, a FITO-HEMAGLUTININA 
A cultura é incubada por cerca de 72 horas, até que as células estejam se multiplicando rapidamente; 
Acrescenta-se, então, uma solução diluída de COLCHICINA
Em seguida, adiciona-se uma SOLUÇÃO HIPOTÔNICA para causar tumefação nas células, lisando-as e liberando os cromossomos 
Os cromossomos são fixados, espalhados 
em lâminas e corados
Coloração
Corante de Giemsa
Coloração convencional
CARIÓTIPO HUMANO
CROMOSSOMO DUPLICADO
Cromátide
Braço Curto (p)
Braço Longo (q)
Centrômero
(envolvido pelo
Cinetócoro)
Telômeros
Constricções 
Secundárias
Constrição
Primária
Cromossomo metafásico
CARIÓTIPO HUMANO
GRUPO A: 1-3 Os maiores; 1 e 3 são metacêntricos e o 2 é submetacêntrico
GRUPO B: 4,5 grandes; submetacêntricos
GRUPO C:6-12,X tamanho médio; submetacêntricos
GRUPO D: 13-15 Tamanho médio; acrocêntricos com satélites
GRUPO E:16-18 Pequenos; 16 é metacêntrico mas o 17 e 18 são submetacêntricos
GRUPO F: 19,20 Pequenos; metacêntricos
GRUPO G: 21,22,Y pequenos; acrocêntricos,com satélites no 21e 22, mas não no Y 
OS AUTOSSOMOS SÃO NUMERADOS DO MAIOR PARA O MENOR, EXCETO O 21, QUE É MENOR QUE O 22
Grupo
Características
No. de Cromossomos
Pares Cromossômicos
Tamanho
Posição do Centrômero
A
Grandes
Meta
Submeta
Meta
6
1
2
3
B
Grandes
Submeta
4
5 e 6
C
Médios
Submeta
♀16
♂15
6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 e X
D
Médios
Acro
6
13, 14 e 15
E
Pequenos
Submeta
6
16, 17 e 18
F
Pequenos
Meta
4
19 e 20
G
Pequenos
Acro
♀ 4
♂ 5
21, 22 e Y
Total
46 Cromossomos
Cariótipo
Humano
Técnicas de bandeamento
Bandeamento G
- Técnica mais usada**
Os cromossomos são inicialmente tratados com tripsina, para a 
desnaturação das proteínas cromossômicas e em seguida são corados
 com o corante Giemsa. Cada par de cromossomos cora-se num 
padrão típico de bandas claras e escuras. 
Bandeamento Q
Os cromossomos são tratados com quinacrina-mostarda ou compostos
 semelhantes e em seguida examinados por microscopia de fluorescência.
 Os cromossomos coram-se num padrão específico de bandas brilhantes e
 opacas (bandas Q); as bandas brilhantes correspondem quase exatamente
 às bandas G escuras. 
Bandeamento R
Os cromossomos recebem pré-tratamento com calor antes da coloração
 Giemsa . Nesse caso, as bandas claras e escuras resultantes (bandas R)
 são o inverso das produzidas por bandeamento G ou Q. 
Bandeamento C 
Envolve a coloração da região centrômérica de cada cromossomo e 
outras regiões que contenham heterocromatina. 
Bandeamento de alta resolução
Esse tipo de bandeamento cora cromossomos preparados num estágio 
inicial da mitose (prófase ou prometáfase) que estão ainda
 em uma condicão relativamente não-condensada. 
BANDEAMENTO G
46, XX
Cariótipo
mulher normal
Bandeamento C
BANDEAMENTO Q
BANDEAMENTO R
 BANDAS R
31
BANDEAMENTO
G
 NOMENCLATURA
1p22.2
Cromossomo: 1
Braço: Curto
Região: 2
Banda: 2
Sub-banda: 2
prometafásicos
Citogenética de Alta Resolução
Número maior de bandas
Citogenética Molecular
Uso de sondas de DNA
 
L'HYBRIDATION FLUORESCENTE (FISH)
la technique d'hybridation fluorescente (FISH ou fluorescent in situ hybridization) permet de repérer la présence d'anomalies chromosomiques par un système couplé anticorps-fluorophore. 
Le principe en est le suivant
     
Michel Demouliere -Lycée Charles de Gaulle Caen. 
DESNATURAÇÃO PELO CALOR
SONDA ASSOCIADA A UMA MOLÉCULA R
FISH
HIBRIDAÇÃO DA SONDA
ASSOCIAÇÃO COM ANTICORPO ANTI-R, LIGADO A UM FLUORÓFORO
FISH – SONDAS PARA SEQ. TELOMÉRICAS
Cariótipo espectral (SKY)
ABERRAÇÕES CROMOSSÔMICAS
Numéricas
EUPLOIDIAS
ANEUPLOIDIAS
Aberrações
numéricas
Erros mitóticos ou meióticos – NÃO DISJUNÇÃO
Euploidias – comuns em abortos
Triploidia
3n
TRIPLOIDIA
MOSAICISMO 2n/3n
Indivíduo com mosaicismo 2n/4n e periodontite grave
ANEUPLOIDIAS
2n + 1
2n - 1
Autossomos
TRISSOMIA DO 21(S. de Down)
TRISSOMIA DO 18 (S.Edwards)
TRISSOMIA DO 13 (S. Patau)
Em nascidos vivos
TRISSOMIA
MONOSSOMIA
Não Disjunção
Cromossômica
SÍNDROME DE DOWN
1/600 Nascimentos
Hipotonia
Retardo mental
Epicanto
Prega palmar única
Micro/Braquicefalia
Fendas palpebrais com inclinação mongolóide
Cardiopatia
1866 – John L. Down
1959 – J. Lejeune: aberração cromossômica
TRISSOMIA DO 21 – SÍNDROME DE DOWN
S. DE DOWN
TRISSOMIA 21
TRISSOMIA 
SIMPLES
Maior parte dos casos
MOSAICISMO – CASOS MAIS RAROS
MOSAICOS E QUIMERAS
Anomalias orais:
-Palato alto
-Protrusão da língua
Microdontia/Hipodontia
Supranumerários
Atraso na erupção
Suscetibilidade maior a doenças periodontais
Problemas de oclusão
S de Down e idade materna
RISCO SÍND. DE DOWN
RISCO PARA QUALQUER PROBLEMA
CROMOSSÔMICO
30
1/885
1/440
32
1/725
1/360
34
1/465
1/230
36
1/285
1/140
38
1/175
1/85
40
1/110
1/55
42
1/65
1/32
44
1/40
1/20
46
1/25
1/12
48
1/16
1/8
SÍNDROME DE PATAU – Sinais clínicos
Fissura lábio-palatal
TRISSOMIA DO 13
POLIDACTILIA
TRISSOMIA
13
Síndrome de
Patau
1/10.000
Patau, 1960
NORMAL
TRISSOMIA 13
TRISSOMIA DO 18
Síndrome de Edwards
ANEUPLOIDIAS DOS CROMOSSOMOS SEXUAIS
SÍNDROME DE KLINEFELTER – 47, XXY
Ginecomastia
Hipogenitalismo
Esterilidade
Não há retardo mental
Esmalte mais espesso
Taurodontismo/Problemas de oclusão
DUPLO Y – 47, XYY
gêmeos
Estatura elevada
Problemas de aprendizado (50%)
Atraso na fala
DUPLO Y
1º caso publicado 
em 1961
1/1000
Despertou grande interesse médico e científico após observar-se 
que a proporção de homens XYY era bem maior entre os detentos 
de uma prisão de segurança máxima, sobretudo entre os mais
 altos, do que na população em geral (JACOBS et al., 1968)
Tamanho da coroa maior
Esmalte mais espesso
Raízes mais longas
TRIPLO X – 47, XXX
-Fenótipo geralmente normal
-Fertilidade normal
- Irregularidades do ciclo menstrual
Esmalte mais espesso
MONOSSOMIA DO CROMOSSOMO X – 45,X (SÍNDROME DE TURNER)
Estatura baixa e esterilidade (100%)
Dentes menores, esmalte mais fino, raízes curtas, taurodontismo
Síndrome de Turner
 – higroma cístico
Aberrações cromossômicas estruturais
Comprometimento da estrutura do cromossomo
Balanceadas
Não
balanceadas
Não há alteração na quantidade de
material genético
Desequilíbrio na quantidade de mat. genético
Origem das Aberrações
Quebras + reassociação
Crossing over
DELEÇÕES
DELEÇÕES
DELEÇÕES
Síndrome do miado do gato (cri du chat) – deleção do braço curto do cromossomo 5
5 p-
Síndrome de Wolf-
Hirschorn (deleção do braço curtodo 4)
4 p-
4p-
Gene MSX1 (4p16.1)
Produto envolvido em interações epitélio-mesenquimais durante a embriogênese
Papel fundamental durante o início do desenvolvimento dos dentes
Hipodontia
Síndrome de Witkop (unhas-dentes)
Fissuras não sindrômicas
MSX1 Gene is Deleted in Wolf-
Hirschhorn Syndrome Patients 
with Oligodontia 
P. Nieminen1, J. Kotilainen1, Y.
 Aalto, S. Knuutila, S. Pirinen, and I.
Thesleff
J Dent Res 82(12): 1013-1017, 2003 
DUPLICAÇÕES
DUPLICAÇÕES
Duplicação 1p36.3 
Duplicação parcial do cromossomo X
Duplicação
CROMOSSOMO EM ANEL
INVERSÃO
Pericêntrica
Paracêntrica
TRANSLOCAÇÕES
Recíprocas
Robertsonianas
Troca de 
segmentos entre
não – homólogos
HERDADA
“de novo”
Segregação na meiose de portador de translocação balanceada
TRANSLOCAÇÃO ROBERTSONIANA
Entre cromossomos acrocêntricos
Segregação na meiose de portador equilibrado
Translocação entre os cromossomos 14 e 21
Translocação entre os cromossomos 14 e 21
Não
balanceada
Nonrandom X inactivation occurs in female DMD patients with Xp21-autosome translocations. The translocation is balanced, but the X chromosome breakpoint disrupts the dystrophin gene. X inactivation is random, but cells which inactivate the translocated X die because of lethal genetic imbalance. The embryo develops entirely from cells where the normal X is inactivated, leading to a woman with no functional dystrophin gene. The resulting failure to produce any dystrophin causes DMD. 
The chimeric animal shown below is a baby "geep", made by combining a goat and sheep embryo. Notice the chimerism evident in the skin - big patches of skin on front and rear legs are covered with wool, representing the sheep contribution of the animal, while a majority of the remainder of the body is covered with hair, being derived from goat cells
Dicentric and acentric chromosomes are not stable through mitosis. Robertsonian translocations are produced by exchanges between the proximal short arms of the acrocentric chromosomes 13, 14, 15, 21 and 22. Both centromeres are present, but they function as one and the chromosome is stable. The small acentric fragment is lost, but this has no pathological consequences because it contains only repeated rDNA sequences, which are also present on the other acrocentric chromosomes.