AlteracaoEstrutural GraduacaoBACH

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Alterações 
Cromossômicas 
Estruturais 
Ana Maria Benko Iseppon 
Laboratório de Genética e Biotecnologia Vegetal 
Depto. de Genética 
Centro de Ciências Biológicas 
Universidade Federal de Pernambuco 
 
 
 
 
Estruturais* 
 
NÃO BALANCEADAS 
Mudança no tamanho do 
genoma e no balanço gênico 
(aumento ou diminuição). 
 
Duplicação 
 
Deleção 
 
BALANCEADAS 
Rearranjos de posição. Não há 
aumento nem diminuição do 
tamanho do genoma 
Transposição 
Inversão 
Translocação 
Isocromossomo 
Fusão em 
tandem 
*São menos deletérias (prejudiciais) do que as alterações numéricas (especialmente 
rearranjos de posição). O prejuízo vai depender da extensão e localização da alteração. 
Variações Cromossômicas 
 
 
 
 
Estruturais* 
 
NÃO BALANCEADAS 
Mudança no tamanho do 
genoma e no balanço gênico 
(aumento ou diminuição). 
 
Duplicação 
 
Deleção 
 
BALANCEADAS 
Rearranjos de posição. Não há 
aumento nem diminuição do 
tamanho do genoma 
Transposição 
Inversão 
Translocação 
Isocromossomo 
Fusão em 
tandem 
*São menos deletérias (prejudiciais) do que as alterações numéricas (especialmente 
rearranjos de posição). O prejuízo vai depender da extensão e localização da alteração. 
Variações Cromossômicas 
 
 
 
 
Estruturais* 
 
NÃO BALANCEADAS 
Mudança no tamanho do 
genoma e no balanço gênico 
(aumento ou diminuição). 
 
Duplicação 
 
Deleção 
 
BALANCEADAS 
Rearranjos de posição. Não há 
aumento nem diminuição do 
tamanho do genoma 
Transposição 
Inversão 
Translocação 
Isocromossomo 
Fusão em 
tandem 
*São menos deletérias (prejudiciais) do que as alterações numéricas (especialmente 
rearranjos de posição). O prejuízo vai depender da extensão e localização da alteração. 
Variações Cromossômicas 
Polimorfismo Cromossômico 
99,4% de homologia 
Morfologia dos cromossomos em 
metáfase mitótica: 
 
•Medição individual dos braços cromossômicos 
•Posição do centrômero e das RONs 
•Padrão de bandeamento 
Identificação de Alterações Estruturais 
Ponte Anafásica & Cromossomo Retardatário 
Ponte anafásica 
Fragmento retardatário 
Segregação Anafásica 
Situação Normal 
M
u
l 
t 
i
c
ê
n
t
r
i
c
o 
D
i
c
ê
n
t
r
i
c
o 
Segregação Anafásica 
Situações Anômalas/Anormais 
centrômero 
centrômero 
centrômero 
centrômero 
centrômero 
centrômero 
Segregação: Cromossomo Dicêntrico 
Como ocorre a segregação? 
3 POSSIBILIDADES 
Inativação de um 
dos centrômeros 
Co-segregação 
dos centrômeros 
Formação de ponte 
anafásica e fragmento 
retardatário 
Segregação Normal Segregação Normal Segregação Anormal 
   
Inativação de um dos centrômeros 1ª Possibilidade: 
Centrômero 
inativado 
Centrômero 
inativado 
2ª Possibilidade: Co-segregação dos centrômeros 
3ª Possibilidade: 
Formação de 
ponte anafásica e 
fragmento 
retardatário 
Segregação oposta dos centrômeros 
Fragmento 
Retardatário 
Fragmento retardatário pode 
originar MICRONÚCLEO 
Cells of a hybrid plant of Hordeum x Secale, an unstable hybrid line, with 
chromosomes sometimes lost during division, forming micronuclei 
(arrows). Bar 10 um. Source: Heslop-Harrison & Schwarzacher. The Plant 
Journal (2011) 66, 18–33 
mi 
mi 
mi 
Genipa americana L. 
(Rubiaceae) 
A 
B 
C 
D E 
F G 
Meiose I em G. americana. A,B,C: Anáfase I com pontes anafásicas (setas vermelhas). D. Anáfase I adiantada 
com fragmentos retardatários (setas amarelas). E. Telófase I com micronúcleos (cabeça de seta vermelha). 
Células filhas com número irregular (tríades em F) e normal (tétrades em G). 
Jenipapo 
Fonte: Bortoleti et al. 
Irregularidades na Meiose 
Deleção Terminal 
sítio de quebra centrômero 
fragmento ab 
acêntrico 
Cromossomo com deleção de ab 
+ extremidade adesiva 
Deleção Intercalar ou Intersticial 
Fragmento bc 
acêntrico 
Cromossomo com deleção 
do segmento bc 
Síndrome Cri Du Chat (Miado de Gato) 
•1 : 50.000 nascimentos 
•Problemas respiratórios 
 (defeito na laringe) 
•Microcefalia 
•Olhos afastados 
•Problemas musculares 
•Defeitos de audição, visão 
•Dificuldades de locomoção e na fala. 
Par 5 
Deleção no braço curto do cromossomo 5 
Cromossomo em Anel 
•Alteração que ocorre quando um 
cromossomo perde as duas 
extremidades (dupla deleção) que, 
sem os telômeros, tendem a 
aderir-se formando um 
cromossomo em anel. 
Cromossomo em Anel 
Podem gerar 
pontes anafásicas 
Duplicação 
Repetição de um segmento cromossômico 
 
Origem das Deleções & Duplicações 
 
 Pareamento meiótico incorreto 
 Permutação incorreta 
 Distribuição desigual da cromatina 
Pareamento 
normal 
Pareamento 
desigual 
Cromossomo com deficiência 
do segmento de 
(deleção intercalar) 
Cromossomo com segmento 
de duplicado ‘em tandem’ 
Crossing Over 
Desigual 
Sítio de 
Crossing-over 
Deleção 
de C 
Duplicação 
de C 
Significado Evolutivo das Deleções e Duplicações 
Deleções 
 Mais prejudiciais que duplicações 
 Monossomias parciais 
 Eliminação de segmentos de DNA (codificantes ou não) 
 Podem ser vantajosas (geralmente não são) 
 
Duplicações 
 Menos prejudiciais 
 Trissomias parciais 
Aumento da dosagem de determinadas sequências de DNA 
 Possibilidades: 
Duplicação de genes + silenciamento e mutação de uma das cópias 
Duplicação de genes & neofuncionalização (novos tipos de genes!) 
 
Primeiros organismos 
capazes de 
transportar O2 
Globinas 
Duplicação & Neofuncionalização 
α=alfa 
β=beta 
Mb=myo 
Cygb=cyto 
g
lo
b
in
a 
Sítio Frágil 
Uma das causas de 
autismo 
congênito 
Síndrome do X Frágil 
 
Duplicação na região 
repetitiva do Gene 
FMR1 
 
-Normal: 6 a 53 repetições 
do códon CGG 
 
- X frágil: > 230 repetições! 
 
Sítio frágil no 
cromossomo X 
 
Transposição 
Transferência de um segmento de uma região a outra do 
mesmo cromossomo. O segmento transposto pode manter 
a mesma ordem gênica ou se inserir de forma invertida. 
 
 
 
 
 
 
Alteração rara: 
exige 3 sítios de quebra 
Posição 
original do 
fragmento 
Local da 
transposição do 
fragmento 
Inversões 
Quebra em dois pontos do cromossomo com 
reorganização invertida 
•Inversão pericêntrica 
 (inclui o centrômero) 
 
•Inversão paracêntrica 
 (não inclui o centrômero) 
Consequências Meióticas e Genéticas 
das Inversões 
•Pareamento “aparentemente” normal 
•Assinapse da região invertida 
•Formação de alça de inversão 
Alça de Inversão 
•Ausência de recombinação em toda a região invertida! 
•Recombinação na alça de inversão 
•Duplicações, deleções 
•Desbalanço gênico 
•Formação de “super gene” ou “super alelo” na região invertida 
•Condição heterozigota é perpetuada (sendo às vezes vantajosa) 
1 2 3 4 
IV III II I c 
b 
c 
d 
e 
f 
a 
 fora da alça (paracêntrica) dentro da alça (pericêntrica) 
Anormal (dicêntrica), com 
deleção (f) e duplicação (b, a) 
Anormal, com 
deleção (f) e duplicação (b, a) 
Alça de 
Inversão 
a 
a 
 fora da alça (paracêntrica) dentro da alça (pericêntrica) 
anormal (acêntrica)com 
deleção (ab) e duplicação (f) 
Anormal com 
deleção (ab) e duplicação (f) 
normal invertida normal invertida 
Alça de 
InversãoInversão Paracêntrica Inversão Pericêntrica 
Translocação 
Transferência de um segmento de um cromossomo para 
outro cromossomo não homólogo. 
Pode ser: Simples ou recíproca 
Translocação Recíproca antes depois 
Cromossomos trocam partes. 
Translocação Simples 
antes depois 
Um cromossomo doador e um receptor. 
Ativação de uma 
tirosina quinase 
que induz a 
produção de 
leucócitos. 
Translocação 
Recíproca 
Complexo de 
Translocação 
Translocação 
envolve três ou 
mais 
cromossomos 
não-homólogos 
até todos os 
pares do 
genoma. 
Translocação Robertsoniana 14/21 (D/G) 
Indivíduos fenotipicamente normais 
Filhos com trissomias/monossomias 
Braços 
curtos são 
perdidos. 
Fissão 
Cromossômica 
Fusão 
Cromossômica 
Isocromossomos 
Cromossomo metacêntricos idênticos com sequências palindrômicas 
 
 
 Mecanismo de origem: 
a) Fusão cêntrica entre homólogos telocêntricos; 
b) Translocação recíproca entre dois homólogos com quebra na região do 
 centrômero; 
c) Quebra do centrômero de duas cromátides irmãs com reconstituição 
 sequencial das cromátides. 
Braços 
Curtos 
Braços 
Longos 
Braços 
Curtos 
Braços 
Longos 
Fusão em Tandem 
Dois ou mais Cromossomos não homólogos se fusionam pelas 
extremidades (ocorre em plantas e animais) 
Fusão pelos 
telômeros 
Centrômero 
Centrômero 
Telômeros 
intersticiais 
Centrômero 
Inativo 
(latente) 
Apenas um 
Centrômero 
Permanece 
Ativo 
Fusão em Tandem na Evolução: Exemplos 
Na origem de um sistema sexual múltiplo 
 Peixe 
do ártico: 
Chionodraco hamatus 
Evolução entre primatas e humanos 
Cromossomo 2 (submetacêntrico) de 
humanos resultou da fusão de dois 
acrocêntricos de primatas 
Cervo de Reeve 
Muntiacus reevesi 
(2n=46) 
Cervo indiano 
Muntiacus muntjac 
(2n=6, XX ou 2n=7, XY1Y2) 
macho fêmea 
Fusão em tandem: cromossomo 2 
18 
7 
5 
9 
16 
21 
8 
Muntiacus muntjac 
centrômero 
Par 2 inclui 7 cromossomos fusionados 
multicentric Multicentric ring 
dicentric 
Sítio 
frágil 
Alterações em Tumores Humanos 
Leitura Recomendada 
Capítulo 9 
(Guerra, M., Introdução à Citogenética) 
Sites: 
Projeto Genoma Humano: 
http://web.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/index.shtml 
 
Animações: Mutações cromossômicas Estruturais (em inglês) 
https://www.youtube.com/watch?v=t_RF14GgeNo 
https://www.youtube.com/watch?v=XAGxp9j5rtc 
 
Translocação Robertsoniana 1/29 em bovinos 
https://www.youtube.com/watch?v=UBASt9Kx0fs 
 
Síndrome do X Frágil (em inglês): https://www.youtube.com/watch?v=9_PEW6ocSNs 
 
Cromossomo Philadelphia (em inglês): https://www.youtube.com/watch?v=7ZMVQ1Vbb7Y 
 
 
 Reforço do Aprendizado e Preparacão para a Prova: 
 - Exercícios de Fixação (disponibilizados para 
 cópia e enviados por e-mail).