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16/09/2015 1 CARIOTIPO E ALTERAÇÕES CROMOSSOMICAS Professora Dra Ana Luiza Galrão Cromossomos Homólogos Célula (2n) Duplicação dos cromossomos Cromossomos homólogos duplos Separação dos homólogos (R!) Separação das Cromátides (E!) Separação das Cromátides (E!) Divisão Celular: Mitose e Meiose 16/09/2015 2 MEIOSE 46 cromossomos paternos (2n) 46 cromossomos maternos (2n) Espermatozóide (n) (23 cromossomos) Óvulo (n) (23 cromossomos) 46 cromossomos (23 de origem paterna e 23 de origem materna) 16/09/2015 3 GENOMA • Conjunto cromossômico de uma célula haplóide, no qual pode se evidenciar o número, a forma e o tamanho dos cromossomos. CARIÓTIPO • Conjunto cromossômico de uma célula diplóide, no qual pode se evidenciar o número, a forma e o tamanho dos cromossomos. 16/09/2015 4 • É o conjunto de constantes cromossômicas válidas para cada espécie. • O número de cromossomos é constante em indivíduos da mesma espécie e variável em indivíduos de espécies diferentes. CARIÓTIPO Espécie Cariotipo (2n) Espécie Cariotipo (2n) Drosófila 8 Humano 46 Centeio 14 Macaco 48 Coelho 44 Rato 44 Cobaia 16 Carneiro 54 Avoante 16 Cavalo 64 Caracol 24 Galo 78 Minhoca 32 Carpa 104 Porco 40 Borboleta 380 Trigo 42 Samambaia 1200 • Cada par de cromossomos, possui uma certa forma e um certo tamanho. • Os cromossomas, aos pares, serão numerados em ordem decrescente de tamanho. Assim o par maior, por convenção, será o par nº 1. CARIÓTIPO Obs.: na espécie humana: 22 pares de autossomos, 1 par de heterocromossomos ou alossomas, responsáveis pela determinação do sexo (XX ou XY). 16/09/2015 5 Cariótipo humano normal 16/09/2015 6 Obtém-se uma amostra de sangue. Centrifuga: eritrócitos sedimentados Transpassa os leucócitos Estes são colocados em meio de cultura e estimulados a dividir-se, com adição da fito-hemaglutinina, agente mitogênico (estimula mitose) Técnica Incubação para multiplicação celular Acrescenta solução de colchicina, para impedir a conclusão da divisão celular (inibindo a formação do fuso e retardando a separação dos centrômeros) Então, as células paradas na metáfase acumulam-se na cultura 16/09/2015 7 Técnica coloração As células fixadas, usa-se reagentes para o tipo de bandeamento desejado 16/09/2015 8 Cariotipagem Passo I • Colheita – punção venosa, • Cultivo; • Adição de agentes estimulantes da mitose in vitro; • Inibir a mitose em metáfase; • Ruptura da célula e do núcleo celular; • Coloração e visualização em lâmina. Passo II • Cromossomos organizados pelo tamanho e posição do centrômero Técnicas de coloração do cariótipo • Bandeamentos G • Bandeamento Q • Bandeamento R • Bandeamento C • Bandeamento de alta resolução (pró-metafásico) • Cariotipagem espectral (SKY) 16/09/2015 9 • Células nucleadas, • Amostras sangue periférico, sangue fetal, líquido amniótico; • Pareamento dos cromossomos homólogos; • Rápido, fácil e baixo custo; • Permite a contagem do número de cromossomos; • Permite avaliar a qualidade dos preparados cromossômicos. Coloração convencional • Técnica mais usada; • tratamento com tripsina (desnaturante proteico) • Coloração com Giemsa Padrão de bandas clara e escuras (bandas G) • Coloração com quinacrina mostarda • observação ao microscópio de fluorescência Padrão de bandas brilhantes e opacas (bandas Q = bandas G) Desnaturação térmica e salina seguida de coloração com Giemsa ou flurocromo( Acridina) Padrão de bandas escuras e claras (bandas R) estão invertidas relativamente ao bandeamento G e Q Bandeamento G Bandeamento Q Bandeamento R 16/09/2015 10 Bandeamento G Bandeamento Q 16/09/2015 11 Bandeamento R Conceitos Prévios • Classificação dos cromossomos quanto à posição do centrômero Braço Braço Centrômero Metacêntrico Submetacêntrico Acrocêntrico Telocêntrico p q 16/09/2015 12 TIPOS DE CROMOSSOMOS metacêntrico submetacêntrico acrocêntrico Exercício 16/09/2015 13 Bandeamento G 16/09/2015 14 „ A: cromossomos 1 a 3 ¨ cromossomos grandes, metacêntricos e submetacêntricos. „ B: cromossomos 4 e 5 ¨ cromossomos grandes submetacêntricos. „ C: cromossomos 6 a 12, X ¨ cromossomos submetacêntricos de tamanho médio. D: cromossomos 13 a 15 ¨ cromossomos acrocêntricos. E: cromossomos 16 a 18 ¨ cromossomos relativamente curtos, metacêntricos ou submetacêntricos. „ F: cromossomos 19 e 20 ¨ cromossomos metacêntricos pequenos com padrão de bandas característico. „ G: cromossomos 21 e 22, Y ¨ cromossomos pequenos acrocêntricos com padrão de bandas característico. Numéricas: 1. Euploidias (monoploidia, triploidia, tetraploidia etc) 2. Aneuploidias (monossomia, nulissomia, trissomia, tetrassomia etc) Estruturais: -Translocação -Deleção - Inversão -Duplicação -Formação de isocromossomos -Formação de Cromossomos em anel 16/09/2015 15 Euploidia: Altera todo o teor do genoma (não ocorre na espécie humana) o 2n: indivíduos diplóides o n: indivíduos haplóides – Ex: zangão o 3n: indivíduos triplóides – Ex: Banana (Musa paradisíaca) Numéricas: - Junção de gametas anormais Ou - Quando há duplicação dos cromossomos sem ocorrer citocinese. Triploide (3N) 69, XXX Haploide (N) 23,X Euploidia: 16/09/2015 16 Numéricas: Numéricas: Aneuploidia: Altera o número de cromossomos do cariótipo o 2n + 1 (47 cromossomos) – Trissomia o 2n + 2 (48 cromossomos) – Tetrassomia o 2n – 1 (45 cromossomos) – Monossomia o 2n – 2 (44 cromossomos) – Nulissomia Durante o processo de meiose, na formação dos gametas, não ocorre disjunção (não ocorre separação) de um dos pares de cromossomos homólogos (meiose I), ou das cromátides irmãs de um cromossomo (meioseII), e desta forma, os gametas formados podem apresentar cromossomos a menos, ou a mais. 16/09/2015 17 Aneuploidia: Trissomia Monossomia Aneuploidia: 16/09/2015 18 Numéricas: 16/09/2015 19 Cariótipo Principais aneuploidias humanas Síndrome de Down (Trissomia do 21 ou Mongolismo) 3 cromossomos no par 21 Trissomia 1:700 RECEM-NASCIDOS O que causa? Erro na distribuição dos cromossomos na formação dos gametas (espermatozóides e óvulos) Idade avançada Exposição a altas taxas de radiação Uso de drogas alucinógenas (LSD, Heroína, Ecstasy) Numéricas: Cariótipos possíveis Homem: 47,XY +21 Mulher: 47,XX +21 16/09/2015 20 Principais aneuploidias humanas Síndrome de Down (Trissomia do 21 ou Mongolismo) Quadro clínico o Baixa estatura o Obesidade o Olhos oblíquos o Mãos e dedos curtos o Retardo mental o Homem estéril o Mulher fértil Numéricas: Cariótipos possíveis Homem: 47,XY +21 Mulher: 47,XX +21 ? 16/09/2015 21 Principais aneuploidias humanas Síndrome de Edwards (Trissomia do 18) Quadro clínico o Indicador maior e flexionado sobre dedo médio e dedo mínimo flexionado sobre o anular. o Genitais externos anormais. o Anomalias renais. o Mãos fortemente fechadas. o Pés em cadeira de balanço. o Orelhas dismórficas e de baixaimplantação. o Retardo mental e de crescimento. o 95% dos fetos são abortados espontaneamente. Numéricas: Cariótipos possíveis Homem: 47,XY +18 Mulher: 47,XX +18 Cariótipo ? 16/09/2015 22 Principais aneuploidias humanas Síndrome de Patau (Trissomia do 13) o Retardo mental e motor. o Microcefalia. o Anoftalmia ou microftalmia. o Nariz achatado. o Lábio e/ou palato fendido. o Orelhas dismórficas e de baixa implantação o Surdez. o Mãos e pés com polidactilia o 45% morrem antes do primeiro mês de vida. o 90% morrem antes dos seis meses. o Mais 5% morrem antes dos 3 anos Numéricas: Cariótipos possíveis Homem: 47,XY +13 Mulher: 47,XX +13 Cariótipo ? 16/09/2015 23 Quadro clínico o Ginecomastia (seios afastados) o Alargamento dos quadris o Voz aguda o Retardo mental presente de leve a moderado o Esterilidade (atrofia dos testículos) o Cromatina sexual presente nas células Principais aneuploidias humanas Síndrome de Klinefelter (XXY) Numéricas: 60% - não disjunção da meiose materna 40% - não disjunção da meiose paterna Só ocorre em homens Cariótipo: 47, XXY Principais aneuploidias humanas Síndrome de Klinefelter (XXY) Numéricas: Só ocorre em homens Cariótipo: 47, XXY 16/09/2015 24 Cariótipo ? Principais aneuploidias humanas Síndrome de Turner (X0) Numéricas: 16/09/2015 25 Principais aneuploidias humanas Síndrome de Turner (X0) Numéricas: Só ocorre em mulheres Cariótipo: 45,X0 oPescoço alado o Muitos pêlos no corpo o Retardo mental moderado o Esterilidade (ovários atrofiados) o Sem cromatina sexual nas células • 77% não disjunção da meiose paternal geralmente é X paterno que está ausente • 23% por não disjunção da meiose maternal Cariótipo ? 16/09/2015 26 Principais aneuploidias humanas Síndrome do duplo Y (XYY) o Maioria dos homens são fenotipicamente normais. o Tendem a ser altos o Apresentam dificuldades com a linguagem o QI ligeiramente abaixo do normal o Anomalias nas genitais o Dentes grandes Numéricas: Só ocorre em homens Cariótipo: 47,XYY • Não disjunção da meiose II paterna • Afeta o sexo masculino • Acreditava-se que essa síndrome gerava um comportamento criminal, violento ou agressivo, mas a teoria foi rechaçada Cariótipo 16/09/2015 27 Principais aneuploidias humanas Síndrome do triplo X- “Super-fêmea” Numéricas: Só ocorre em mulheres Cariótipo: 47,XXX o Esterilidade o Mulheres com estatura geralmente acima da média. o Apresentam genitália e mamas subdesenvolvidas. o Irregularidades menstruais o Retardo mental leve o Pregas Epicânticas o Anomalias são raramente vistas Já foram vistos mulheres com mais de 4 X cada vez que se aumenta o numero de X aumentam o retardo mental e anomalias físicas. Não disjunção meiótica paterna ou materna Numéricas: 1. Euploidias (monoploidia, triploidia, tetraploidia etc) 2. Aneuploidias (monossomia, nulissomia, trissomia, tetrassomia etc) Estruturais: -Translocação -Deleção - Inversão -Duplicação -Formação de isocromossomos -Formação de Cromossomos em anel 16/09/2015 28 • A estrutura dos cromossomos pode ser alterada de diversas maneiras: – Translocação – Deleção – Inversão – Duplicação – Formação de isocromossomos – Formação de Cromossomos em anel Estruturais: Translocação • Quando ocorre fragmentação em um cromossomo e este se liga a outro cromossomo (não homólogo) • Na translocação recíproca há uma troca mútua Estruturais: 16/09/2015 29 Translocação Não recíproca Translocação Recíproca Translocação Não recíproca Translocação Recíproca (Robertsoniana) Crossing-Over desigual (Duplicação / Deleção) Translocação Estruturais: Deleção • Se um cromossomo perde uma parte do seu material original. • Pode ocorrer na ponta ou no centro. Estruturais: 16/09/2015 30 Deleções (Intertiscial, Terminal p e Terminal q) p- q- Estruturais: Inserção • Se um cromossomo ganha uma parte de material não original. • Pode ocorrer na ponta ou no centro. Estruturais: 16/09/2015 31 Inversão • Quando o cromossomo se quebra em três e a parte central se liga ao contrário. • Pode envolver ou não o centrômero. Estruturais: Inversões (Pericêntrica e Paracêntrica) Estruturais: Inversão 16/09/2015 32 Duplicação • Pode levar a um mal pareamento durante a meiose, levando à não-disjunção. Estruturais: Iso q Estruturais: Formação de Isocromossomo 16/09/2015 33 Formação de Cromossomos em anel • Cromossomos com o telômero danificado podem se unir formando um anel Estruturais: Cromossomo em Anel (r) Estruturais: Formação de Cromossomos em anel 16/09/2015 34 Estruturais: ABREVIATURA SIGNIFICADO EXEMPLO + ganho 47 XY +21 - perda 45 XX, -14, -21 del deleção 46 XX, del (5p) t translocação 46 XX, t(2,8)(q21;p13) r anel 46 X, r(X) i isocromossomo 46 X, i(Xq) mat origem materna 47 XY, +15 mat pat origem paterna 47 XY, + 4 pat inv inversão Inv (5)(p15q21) 16/09/2015 35 •Choro débil característico, parecido com o miado de um gatinho. •Bebês geralmente hipoativos e de baixo peso. •Pregas epicânticas •microcefalia •Orelhas mal formadas ou de implantação baixa. •Prega única na palma das mãos. •Atraso nos desenvolvimentos cognitivo e motor. •Atrofia dos membros que ocasiona retardamento neuromotor. •Deficiência mental presente em todos os casos sendo freqüentes níveis de QI abaixo de 20
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