Alterações cromossômicas

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Produção da variação genética: 
mudanças cromossômicas 
Capítulo 6 - Fundamentos de Genética (Snustad 
& Simmons)
Capítulo 9 - Genética: Um enfoque conceitual 
(Pierce)
Capítulo 17 – Introdução a Genética (Griffths)
Organização do DNA na célula
Citogenética
Alterações cromossômicas
 Numéricas ou estruturais
 Podem afetar tanto autossomos como cromossomos sexuais
Alterações cromossômicas numéricas
 Euploidias – lotes haplóides completos são adicionados
(poliploidia) ou deletados (monoploidia)
 Aneuploidias – um ou mais cromossomos são adicionados
ou deletados
Alterações numéricas - Poliploidia
 Ocorrem devido a falhas na meiose, levando a formação de
gametas não reduzidos, ou devidos a falhas nas divisões celulares
iniciais do organismo.
Alterações numéricas - Poliploidia
Alopoliploidia – ocorre a partir da 
hibridação de duas espécies 
distintas e posterior não-disjunção 
levando a duplicação de cada um 
dos conjuntos cromossômicos
Alterações numéricas - Poliploidia
Poliplodia
Extremamente comum em plantas
- Metade dos gêneros conhecidos são poliplóides
- Cerca de 2/3 das gramíneas são poliplóides
Alterações numéricas - Poliploidia
Poliplodia
Células de epiderme de folha de tabaco
Diplóide 2n
Tetraplóide 2n=4x
Poliploidia – Problemas de fertilidade
Alterações numéricas - Poliploidia
Tympanoctomys barrerae
 Cerca de 15% dos abortos espontâneos
Rara entre animais
- Problemas de balanço gênico em espécies com
cromossomos sexuais diferenciados
Alterações numéricas - Poliploidia
Odontophrynus americanus
Leposoma percarinatum
Alterações numéricas - Aneuploidias
 Se originam principalmente devido à não-disjunção na divisão celular
Vídeo 1
Alterações numéricas - Aneuploidias
Nulissomia – perda de um par de cromossomos (2n - 2)
Monossomia – perda de um único cromossomo (2n – 1)
Trissomia – adição de um cromossomo (2n + 1)
Tetrassomia – adição de um par de homólogos (2n + 2)
 Geralmente leva a alterações drásticas do fenótipo – alteração 
na dosagem gênica
Alterações numéricas - Aneuploidias
Síndrome de Down 
- Trissomia do cromossomo 21
- Feições características
- Vários graus de retardo mental
- Retardo de crescimento
- Alta incidência de problemas cardíacos, 
leucemias e outras anomalias
- Frequência: 1-2 /1000 nascimentos
Alterações numéricas - Aneuploidias
 Efeito da idade materna
Gametogênese feminina:
 No 5º mês de gestação todos
os ovócitos primários estão no
início da meiose (diplóteno) e
ficam estacionados nesta fase
até a ovulação (13 a 45 anos)
 Após a ovulação o ovócito
termina a divisão I da meiose e
só completa a meiose II se
ocorrer fecundação
 Do total de 1.000.000 de
ovócitos produzidos no 5º mês, a
mulher utilizará cerca de 400
durante a vida.
Síndrome de Down 
• Maior parte dos casos devido a 3 cópias inteiras do cromossomo 21
(Síndrome de Down primária)
• Cerca de 4% de pessoas com Down tem cariótipo com 2n=46, no
entanto apresentam um cromossomo 21 translocado com outro
autossomo (geralmente cromossomo 14) (Síndrome de Down
familiar)
Alterações numéricas - Aneuploidias
Síndrome de Edwards
Trissomia do 18
Síndrome de Patau
Trissomia do 13
Alterações numéricas - Aneuploidias
Síndrome de Turner
- Monossomia do cromossomo X
- Gônadas em fita
- Estatura baixa
- Pescoço alado
- Frequência: 1/2500 nascimentos
Alterações numéricas - Aneuploidias
Síndrome de Klinefelter
47 XXY
 Testículos pequenos e azoospermia
 Características sexuais secundárias 
pouco desenvolvidos
 Ginecomastia
 Frequência: 1/1000 nascimentos
Alterações estruturais
 Um ou mais cromossomos apresentam alterações de sua 
estrutura. 
 São resultantes de quebras cromossômicas, ocorridas
geralmente durante a interfase, seguidas de reintegração.
Não-equilibrados: quando o conjunto
cromossômico possui porções cromossômicas
em excesso ou faltando.
Equilibrados: quando o conjunto cromossômico
possui o complemento normal de informações.
Todas as informações genéticas estão presentes,
mas acondicionadas de modo diferente.
Rearranjos 
estruturais 
Alterações estruturais
Alterações estruturais - Duplicações
 Segmentos cromossômicos
duplicados, exatamente com a
mesma sequência de genes,
causando trissomias parciais.
As duplicações podem originar-se
por crossing-over desigual ou por
segregação anormal da meiose num
portador de uma translocação ou
inversão.
 Durante a prófase I ocorre a
formação de uma alça para o
pareamento correto dos homólogos.
Alterações estruturais - Duplicações
Fenótipo Bar em Drosophila melanogaster
Alterações estruturais - Duplicações
 Grande importância para a evolução das famílias gênicas e dos 
genomas
Alterações estruturais - Deleções
 Caracterizada pela perda de um segmento cromossômico, causando
monossômias parciais. Pode ser terminal ou intersticial.
 Podem originar-se por quebra cromossômica e perda do segmento
acêntrico. Em alguns casos, ocorrem por um crossing-over desigual entre
cromossomos homólogos desalinhados ou cromátides-irmãs.
 Durante a prófase I, ocorre a formação de uma alça para que ocorra o
pareamento dos homólogos.
Alterações estruturais - Deleções
Síndrome do Miado do Gato (Cri du chat)
Deleção do braço curto do cromossomo 5 (5p-).
 Choro típico dos afetados, o qual lembra o miado de gatos. 
 Outras características: hipotonia muscular, microcefalia, pavilhão das orelhas 
dismorficos, pregas epicântricas, malformações dos membros. 
 Frequência: 1/50.000 nascimentos.
Alterações estruturais - Inversões
 Ocorrência de duas quebras em um
cromossomo durante a intérfase e a
reintegração em posição invertida do
fragmento no mesmo cromossomo.
 Pode ser paracêntrica, se as
quebras ocorrerem em um mesmo
braço cromossômico, ou pericêntrica,
se o fragmento cromossômico
invertido incluir o centrômero.
 Quando em heterozigose, uma alça
é formada durante o pareamento dos
cromossomos na meiose I.
Vídeo 2
Alterações estruturais - Duplicações
Alterações estruturais – Inversão 
paracêntrica
Vídeo 3
Alterações estruturais – Inversão 
pericêntrica
Alterações estruturais – Inversão 
pericêntrica
Em geral causam queda de fertilidade nos heterozigotos
Exceção: Akodon cursor (2n=14, 15, 16)
Par 3 heteromórfico
Alterações estruturais -Inversões
Cromossomo 4 de humanos e chimpanzé diferem por uma inversão pericêntrica
Alterações estruturais - Inversões
 Gênero Leposoma – múltiplos eventos de inversão pericêntrica, 
além de fusões/fissões
L. guianense L. oswaldoi L. scincoides
Alterações estruturais - Translocações
 Ocorrem quebras em dois cromossomos distintos e estes
trocam os fragmentos entre si.
Vídeo 4
Alterações estruturais – Translocações recíprocas
 Resultam de quebra de
cromossomos não
homólogos, com trocas
recíprocas de segmentos
soltos.
 Quando os cromossomos
de uma translocação
recíproca balanceada se
pareiam na meiose, forma-
se uma figura em forma de
cruz. Dependendo da
segregação, serão formados
gametas viáveis (normais ou
portadores da translocação)
ou inviáveis.
Vídeo 5
Alterações estruturais – Translocações 
recíprocas
Algumas translocações recíprocas observadas em humanos 
estão relacionadas a alguns tipos de câncer
Translocação entre os cromossomos 
9 e 22 – Leucemia mielóide crônica
Translocação entre os cromossomos 
8 e 14 – Linfoma de Burkitt
Alterações estruturais – Translocações 
robertsonianas
 Envolve dois cromossomos acrocêntricosque se fundem
próximos à região do centrômero com perda dos braços curtos.
 Também conhecidas como fusões cêntricas
Alterações estruturais – Translocações 
robertsonianas
 Translocação 1/29 bovinos
Alterações estruturais – Translocações 
robertsonianas
Cromossomo 2 humano surgiu por translocação robertsoniana
entre dois cromossomos acrocêntricos de seu ancestral primata
Alterações estruturais – Fusão 
robertsoniana
Akodon cursor
Alterações estruturais – Fusões em tandem
 Evolução cariotípica do gênero Muntiacus principalmente 
devido a fusões em tandem
Alterações estruturais – Fusões em tandem
 Evolução cariotípica do gênero Muntiacus principalmente 
devido a fusões em tandem
M. gongshanensis (2n=8) M. feae (2n=14)
Sondas que mapeiam as regiões proximais (verde) e distais (vermelho) dos cromossomos 5, 
6, 9, 16 e 21 de M. reevesi (2n=46)
Alterações cromossômicas
 Geralmente levam a mudanças no fenótipo devido a um
desequilíbrio das dosagens gênicas
 Em humanos várias síndromes conhecidas são devido a
alterações cromossômicas
Alterações estruturais tem um importante papel na evolução
cariotípica
Polimorfismos cromossômicos
Diferenças entre os cariótipos de indivíduos de uma mesma espécie.
→ Heteromorfismo de cromossomos sexuais
Sistema XX:XO em Dichroplus
punctulatus (Orthoptera)
Sistema múltiplo do tipo 
X1X1X2X2:X1X2Y em 
Eutotettix (Orthoptera)
Algumas espécies apresentam diferenças nos cariótipos ao longo de sua distribuição 
geográfica. Ex. Akodon cursor – 28 formas cariotípicas diferentes!!!
Polimorfismos cromossômicos
Polimorfismo cromossômico
2n=40+2B
G. amarali (2n=38)
G. amarali (2n=39)
G. geckoides (2n=40)
Ex. Gymnodactylus amarali – fusão/fissão entre os cromossomos 
3 e 4 e presença de cromossomos B