2 aula alteracoes geneticas 2016

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Prof. MSc. Luciana Machado 
Guaberto 
guaberto@unoeste.br 
 
LABORATÓRIO DE GENÉTICA MOLECULAR E CITOGENÉTICA 
UNIVERSIDADE DO OESTE PAULISTA- UNOESTE 
 
 
Genética e o Organismo 
 
Avaliação Citogenética: Culturas de Linfócitos 
CITOGENÉTICA 
•O estudo dos cromossomos humanos, vegetal e 
animal. 
 
•É um ramo da biologia que servi de veículo 
para o auxílio do entendimento de vários 
fenômenos que acontecem nos cromossomos. 
CITOGENÉTICA Núcleo Celular 
Cromatina - representa o material genético, com proteínas e 
moléculas de DNA. 
Têm aspecto emaranhado de filamentos longos e finos, 
denominados cromonemas. 
Durante a divisão celular, os cromonemas espiralizam-se, tornando-
se mais curtos e mais grossos e passam a ser chamados de 
cromossomos. 
 
 
Ciclo Celular 
• G1: 12 horas 
• S: 7 a 8 horas 
• G2: 3 a 4 horas 
• Mitose: 1 a 2 
horas 
 
Duração do ciclo: 24 horas 
Período G1: intensa síntese de RNA e proteínas e aumento do 
citoplasma. 
PERÍODO S: duplicacão do DNA. 
PERÍODO G2: tempo adicional para assegurar completa replicação do 
DNA antes da mitose. 
MITOSE : Divisão equacional da célula. 
 
 Cromonema = Cromossomo 
Durante a divisão celular, os cromonemas 
espiralizam-se, tornando-se mais curtos e 
mais grossos. 
Podem, então, ser vistos individualmente e 
passam a ser chamados de cromossomos. 
 
. . 
NÚCLEO INTERFÁSICO C r o m a t i n a 
Cromonema: célula em 
interfase. 
Cromossomo: célula em 
divisão. 
CONCEITOS 
• CARIÓTIPO: conjunto de cromossomos de uma 
espécie. 
• CROMOSSOMOS: longa molécula de DNA associada 
com proteínas. 
• CROMOSSOMOS AUTOSSOMOS: 22 pares 
• CROMOSSOMOS SEXUAIS: que diferem os 
indivíduos masculino e feminino. 
• ABERRAÇÃO CROMOMOSSÔMICA: qualquer 
modificação no cariótipo- numéricas ou estruturais 
Cariótipo 
Cariótipo bovino: 30 pares de 
cromossomos, 29 de autossomos e 1 
par de cromossomos sexuais) 
Cariótipo 
Caprinos: 30 pares de 
cromossomos. Ovinos: 27 pares de 
cromossomos. 
Suínos: 19 pares 
de cromossomos. 
Abelhas: 16 pares de 
cromossomos. 
Coelhos: 22 pares 
de cromossomos. 
Cariótipo 
• Nº de pares de cromossomos: n 
• Células animais 2n  pares de 
cromossomos 
 
SISTEMAS REPRODUTIVOS: 
•Diferentes espécies 
•Forma, tamanho e nº de cromossomos 
•Cromossomos sexuais 
O CARIÓTIPO 
• Descrição das características do conjunto 
cromossômico de uma espécie 
 
• Nomenclatura do cariótipo humano 
•Os cromossomos são identificados pelo seu tamanho, pela 
posição do centrômero e padrão de bandas. São agrupados em 
pares de homólogos, em ordem decrescente de tamanho 
• 
•Representação do cariótipo 
• Cariograma – construído a partir de fotografias ou de 
desenhos detalhados de uma metáfase em que todos os 
cromossomos estão bem corados e individualizados 
•Idiograma – representação esquemática do cariótipo 
 
TERMINOLOGIA 
CROMOSSÔMICA 
p = “petit” (pequeno) = braço curto 
q = segue-se ao p no alfabeto = braço longo 
• Cromossomo metafásico mitótico 
Cromossomo 2, braço p 
na região 1, banda 6 
 QUANTO À POSIÇÃO DO 
CENTROMÊRO 
Cromossomos 
• Pares homólogos 
Cromossomos 
Dois tipos de cromossomos: 
No par de cromossomos sexuais podem haver diferença. 
Cromossomos autossomos Cromossomos Sexuais 
CARIÓTIPO HUMANO 
OS GRUPOS DE 
CROMOSSOMOS 
Acrocêntricos G 21, 22, Y 
Acrocêntricos e 
submetacêntrico 
 
F 19, 20 
submetacêntrico E 16 – 18 Menores 
 
Acrocêntricos D 13 – 15 
Submetacêntricos C 6 - 12, X Médios 
Submetacêntricos B 4, 5 
Metacêntricos e 
Submetacêntrico 
A 1 – 3 Maiores 
Aparência do cromossomo Grupo Cromossomos Tamanho 
CROMOSSOMOS HUMANOS 
Cariótipo 
• As células em que o nº de cromossomos 
aparecem aos pares é um diplóide (2n); 
 
• As células em que o nº de cromossomos 
ocorre pela metade: genoma haplóide (n). 
 
Genoma 
• É todo o material genético de uma célula; 
• Conjunto de genes. 
 
 
Gene 
• Segmento de DNA que ocupa uma posição 
específica de um determinado cromossomo 
e que participa da manifestação fenotípica 
de uma determinada característica. 
→ RNAm → Proteína 
Gene 
A – T 
C – G 
C – G 
G – C 
T – A 
T – A 
C – G 
A – T 
 
Característica específica 
Éxons: são as partes “efetivamente” 
responsáveis pela codificação de 
proteínas. 
Gene 
• DNA  Transcrição  RNA 
(mensageiro, transportador, ribossômico) 
• Ácido RiboNucléico (RNA) 
• Loco: local específico do gene no 
cromossomo. Pl. Locus. 
Alterações Cromossômicas 
• Gênicas; 
 
• Cromossômicas. 
30 
31 
Mutações que afetam os genes; 
Principais responsáveis pelo surgimento de 
novas características; Classificam-se em : 
Substituições 
Deleções 
Duplicações 
32 
 
Qualquer alterações no cariótipo é considerada 
uma mutação ou aberração cromossômica e 
causa grandes alterações no funcionamento 
celular, produzindo doenças graves ou mesmo 
a morte. 
• NUMÉRICAS: Quando ocorrem em 
cromossomos inteiros (faltam ou 
sobram cromossomos) 
 
• ESTRUTURAIS: Quando ocorrem 
internamente, em um ou mais genes ou 
segmentos cromossômicas. 
33 
• São alterações que ocorrem no número de 
cromossomos das células somáticas e podem 
ser de dois tipos: 
 
• EUPLOIDIAS: Envolvem genomas inteiros 
 
• ANEUPLOIDIAS: Envolvem parte do 
genoma, diminuição ou acréscimo de um ou 
mais cromossomos no cariótipo normal. 
34 
As aneuploidias podem ser: 
Autossômicas Sexuais 
Do par 1 
 ao 22 
Par 23 
Cariótipo normal humano: 
44 A + par sexual (xx ou xy) 
São resultado de mutações que 
comprometem segmentos 
relativamente grandes de 
cromossomos, permitindo sua 
visualização ao microscópio de 
luz. 
ANOMALIAS CROMOSSÔMICAS 
O CARIÓTIPO 
 IDEOGRAMA HUMANO 
Alterações 
numéricas 
Tipos 
Euploidia Monoploidia (n) 
Tripolidia (3n) 
Poliplóidia(4n, 5n, ...) 
Aneuploidia Nulissomia (2n – 2) 
Monossomia (2n – 1) 
Trissomia (2n +1) 
Polissomia (2n + 2, 3 ou 4) 
38 
ANOMALIAS NUMÉRICAS ANEUPLODIAS 
 
ANOMALIAS NUMÉRICAS 
Euploidia 
Número haplóide (gametas)  23 
Número diplóide (células somáticas)  46 
Poliploidia 
Múltiplo do número 
haplóide 
 Triploidia  69 
 Tetraploidia  92 
A viable fetus presenting 68,XX[73]/69,XXX[27] triploid mosaicism 
Genet. Mol. Biol. vol. 21 n. 3 São Paulo Sept. 1998 
 A) microcefalia, ponte nasal baixa, pescoço 
curto com excesso de pele; B) orelhas baixas ; 
C) sindactilia cutânea entre 2° e 3° dedos e 
contratura ulnar irredutível; D)aumento da 
separação entre 1° e 2° dedos 
ALTERAÇÕES NO CARIÓTIPO 
SÍNDROME DE DOWN = TRISSOMIA 
AUTOSSÔMICA 
45 +XX ou XY 
+ 1/600 
Falta de crescimento 
Retardo mental 
Doença cardíaca congénita 
Dedo grande espaçado 
Mãos curtas e largas 
ALTERAÇÕES NO CARIÓTIPO 
44 =+X0 
SÍNDROME DE TURNER = 
MONOSSOMIA SEXUAL 
Baixa estatura 
Mamilos muito espaçados 
Deformidades do cotovelo 
Ovários rudimentar 
Sem Menstruação 
 
Síndrome de Klinefelter 
Trissomia do par 
sexual: fórmula 
genética (47, XXY) 
Frequência: 1 em cada 850 
recém-nascidos do sexo 
masculino (aumenta com a 
idade materna). 
C
A
R
A
C
T
E
R
Í
S
T
I
C
A
S 
 Síndrome de Edwards Trissomia do 18 (45A + sexual)= 47 
Deformidade facial 
Anomalias de extremidades(dedos cerrados, encurvados) 
Malformações cardíacas, 
renais, genitais e respiratórias 
Lábio leporino e palato 
fendido 
Óbito em 90% dos casos antes 
do primeiro ano de vida 
Maxilar retraído ou ausente 
 
 Síndrome de Edwards 
Trissomia do 18: fórmula genética (47, XY + 18) ou 
 (47, XX + 18) 
 
 
 
 
Indicador maior e flexionado sobre dedo 
médio e dedo mínimo flexionado sobre o 
anular. 
Genitais externos anormais. 
Anomalias renais. 
Mãos fortemente fechadas. 
Retardo mental e de crescimento. 
Trissomia do 13 (45A + sexual)= 47 Síndrome de Patau 
Microcefalia e face deformada 
Olhos pequenos, ausentes ou cíclopes 
Orelhas deformadas 
Pescoço alado 
Lábio leporino e fenda palatina 
Malformações cardíacas, renais, digestivas 
Polidactilia 
Morte rápida, abortos espontâneos ou 
sobrevida até o segundo ano 
As características hereditárias são determinadas por 
fatores particulados (genes). 
Esses fatores ocorrem aos pares. 
Na formação dos gametas, os fatores segregam, para 
cada gameta. 
“ALELOS SEGREGAM NA MEIOSE ” 
1a LEI DE MENDEL 
MEIOSE 
Dois ou mais pares de alelos, situados em diferentes 
pares cromossômicos, segregam independentemente 
na meiose, formando, com frequências iguais, todas as 
combinações possíveis nos gametas. 
 
“GENES SEGREGAM INDEPENDENTEMENTE NA MEIOSE ” 
2a LEI DE MENDEL 
MEIOSE HUMANA 
Alterações Cromossômicas numéricas 
Alterações estruturais 
Deleção 
 
 
Resulta de quebras, dentro de um cromossomo, com perda de material 
genético. 
O tamanho da deleção e os genes envolvidos determinam a viabilidade e o 
fenótipo. 
Podem ocorrer nas extremidades dos cromossomos (terminais) ou no seu 
interior (intersticiais). 
Duplicações: 
 Em geral, a duplicação parece ser bem menos 
nociva que a deleção. As duplicações podem 
originar-se desigual ou por segregação anormal da 
meiose num portador de uma translocação ou 
inversão. 
Arranjos balanceados 
• Inversão 
Translocações recíprocas 
Resultam de quebra de cromossomos não homólogos, 
com trocas recíprocas de segmentos soltos. 
1964/65 – Descoberto aumento 
geneticamente determinado de 
instabilidade cromossômica na 
Anemia de Fanconi e na 
Síndrome de Bloom 
Quando os cromossomos de uma translocação recíproca 
balanceada se pareiam na meiose, forma-se uma figura 
quadrirradial (em forma de cruz). 
Translocações robertsonianas 
 
• Envolve dois cromossomos acrocêntricos 
que se fundem próximos à região do 
centrômero com perda dos braços curtos 
1960 – Descrito o cromossomo 
Philadelphia na leucemia mielóide crônica 
Exemplo de deleção terminal não letal: 
síndrome do cri du chat (5p-). 
 
 
A neurofibromatose do tipo 1 é resultante de um defeito 
no gene (NF1) que produz uma proteína 
(neurofibromina), envolvida no controle do crescimento 
celular. Este gene fica localizado no braço longo do 
cromossomo 17 em 17q11.2. 
 
 
Imagem : http://www.colegioweb.com.br/nucleo/o-cariotipo-humano.html 
 
 
Para o diagnóstico da NF1 é necessário que a pessoa 
apresente dois ou mais dos critérios abaixo: 
 
 1. Um dos pais ou um dos irmãos ou um dos filhos já 
possui a doença NF1 
2. Manchas cor de café-com-leite 
3. Neurofibromas (cutâneos ou plexiformes) 
4. Sardas axilares ou inguinais 
5. Nódulos de Lisch 
6. Tumor no nervo óptico 
7. Deformidades esqueléticas congênitas 
 
 
 
 
 
O gene alterado que causa o retinoblastoma 
está localizado na banda q14 do 
cromossomo 13 e é chamado de RB1. 
• Lócus q31 do cromossomo 7 
 
• CFTR (“canal de Cl-”) 
 
•Centenas de mutações na FC; 
mais comum deleção de trinca da 
Phe508 (ΔF508). 
 
FIBROSE CÍSTICA (FC) 
FIBROSE CÍSTICA (FC) 
• Doença hereditária potencialmente letal mais 
importante na raça branca. 
 
• Aprox. 1 a cada 5.000 nascidos vivos na Europa. 
Brasil: 1/10.000. 
 
• ↑ Viscosidade das secreções mucosas, afetando 
pulmões, pâncreas, fígado, intestino e testículos. 
 
• Enfisema, fibrose pulmonar, deficiência na absorção 
de proteínas. 
• É a fraqueza dos músculos esqueléticos. A 
mutação do gene COL18A1 do cromossomo X (21), 
compromete a musculatura esquelética surgindo 
problemas cardíacos e respiratórios. 
Este gene codifica a 
 cadeia alfa do colágeno 
 tipo XVIII 
DISTROFIA MUSCULAR 
• Deficiência de piruvato-quinase 
(cães, gatos); 
• Deficiência da enzima G6PD o 
que ajuda as células vermelhas 
do sangue (hemácias) 
funcionam normalmente. 
Localizado no cromossomo X. 
ANEMIA HEMOLÍTICA 
IDEOGRAMA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Avaliação Citogenética de Culturas 
de Linfócitos 
METODOLOGIA 
COLETA DE SANGUE PERIFÉRICO 
Também podem ser utilizadas células nucleadas de 
outros tecidos: 
sangue fetal (cordocentese) 
líquido amniótico 
biópsia de pele 
tumores sólidos 
material de aborto 
medula óssea 
 
Estes tecidos são submetidos a métodos de preparação 
citológica direta ou a técnicas de cultivo em laboratório. 
Para cada tecido, técnicas específicas. 
 
(Cordocentese) 
 
Análise cromossômica para 
propósitos clínicos 
Células devem ser capazes de crescer e se dividir 
rapidamente em cultura. 
Mais acessíveis: leucócitos (linfócitos T). 
Cromossomos observados na metáfase ou prometáfase 
da mitose. 
Cada cromossomo apresenta 2 cromátides unidas pelo 
centrômero. 
Centrômero é ponto de referência que divide o 
cromossomo em 2 braços: p (curto) e q (longo) 
Cultura de Linfócitos 
 
Coleta de sangue periférico (com heparina) 
Centrifugação para obtenção da película de leucócitos 
Implantação dos leucócitos em meio de cultura 
Adição de fito-hemaglutinina (estimulante de mitose) 
Incubação por 72 horas 
Obtenção de metáfases, com colchicina (inibidora da 
formação do fuso acromático) 
Adição de solução hipotônica, para lise das células com 
liberação dos cromossomos 
Distribuição em lâminas 
Coloração (técnicas diversas) 
Observação e análise das metáfases ao microscópio 
Fotografia e montagem do cariótipo 
Lançamento de cultura de linfócitos 
Retirada da cultura 
Tratamento com Hipotônica 
Tratamento com hipotônica por 50 minutos 
com agitação a cada 10 minutos em banho 
maria a 37°C 
Fixação 
Preparo das lâminas 
Despreza o 
Sobrenadant
e 
Despreza o 
Sobrenadant
e 
CULTIVO CELULAR 
Cultura: Moorhead et al, 1960 
Modificação: Bender, 1965 
Alta Resolução: Yunis et al, 
1978 
Bandeamento: Seabright, 1971 
Nomenclatura: ISCN 1995 
Sangue 
Periferic
o 
Soro 
Fetal 
Bovin
o 
Proliferação 
Celular (70h) 
Fitohema
-
glutinina 
Hipotoni-
zação (20’) 
Fixação 
Solução 
Fixadora 
(3:1) 
Digestão por 
Tripsina 
Visualização e 
Montagem de 
Cariótipo por Sistema 
Computacional 
Cytovision 
Bromet
o de 
Etídio 
Colcemid 
Sincronização 
Celular 
(1h30’) 
Bloqueio da 
Mitose (30’) 
Centrifu- 
gação 
Cloreto de 
Potássio 
C
e
nt
ri
fu
-
 
ga
çã
o 
Centrifu- 
gação 
Repete o 
 Processo 
de Fixação 
Preparação 
das Lâminas 
Bandeamto 
GTG 
Coloração por 
Giemsa 
Meio RPMI 
1640 
ANÁLISE AO MICROSCÓPIO OPTICO. 
CROMOSSOMOS HUMANOS 
Análise Cromossômica – Citogenética 
2N = 34 
1. Predomínio de cromossomos 
acrocêntricos. 
 
x Y 
Análise Cromossômica – Citogenética Animal 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
 
 
X Y 
RESULTADOS 
METÁFASE MITÓTICA DE CULTURA DE LINFÓCITOS 
Esquema padronizado dos cromossomos humanos 
Técnicas diferentes 
Padrão de nomenclatura do International Soil Carbon 
Network - ISCN (1995) de notação de cariótipo: 
Feminino normal: 46,XX 
Masculino normal: 46,XY 
 
Exemplos de anomalias cromossômicas numéricas: 
47,XY, + 21 (homem com trissomia do cromossomo 21) 
47,XX, + 13 (mulher com trissomia do cromossomo 13) 
45, X (mulher com monossomia de cromossomos sexuais) 
47, XXY (homem com duplo cromossomo X) 
47,XYY (homem com duplo Y) 
Cariótipo feminino (XX) com isocromossomo (i) do braço longo 
(q) do cromossomo X. 
 Ex: 46, XX, i (X) (q) ou 
 46, XX, i (X) (qtercenqter) 
 
Cariótipo feminino (XX) com anel (r) envolvendo a quebra e 
rearranjo das bandas 15 do braço curto (p) e da banda 35 do 
braço longo (q) do cromossomo 5. 
 Ex: 46, XX, r (5) (p15-q35) 
 
Cariótipo masculino (XY) com duplicação das bandas 22 a 24 do 
braço longo (q) do cromossomo 10 e que foram inseridas na 
banda 22 do braço longo (q) do cromossomo 6. 
 Ex: 46, XY, ins (6;10) (q22;q22-q24) ou 
46, XY, ins (6;10) (6pter6p22: : 10q22-10q24: : 6p226qter; 
10pter10q22: :10q2410qter 
Exemplos de anomalias cromossômicas 
estruturais: 
Deleção de braço curto de 5: 46, XX, 5p- ou 46, XY, 5p 
Translocação Robertsoniana: 46, XX, -14, +t(14/21) 
Cariótipo feminino (XX) com inversão paracêntrica (inv) e, 
rearranjo, das bandas 22 a 32 do braço longo (q) do 
cromossomo 4: 
46, XX, inv (4) (q22-q32) ou 
46, XX, inv (4) (pterq22: : q32-q22: : q32qter) 
 
Cariótipo masculino (XY) com deleção (del) intersticial no 
cromossomo 15. Deleção da banda 13 do braço longo (q) 
com rearranjo (- ou : :) entre as bandas 12 e 14. 
 Ex: 46, XY, del (15) (q12-q14) ou 46, XY, del (15) 
(pterq12: :q14qter) 
 
RELATÓRIO CITOGENÉTICO 
 Paciente: R.I. : 
 Avaliação Cromossômica: 
 Tipo de material: sangue periférico 
 Número de células examinadas: 15 
 Interpretação: 
 Foram analisadas 03 metáfases através de coloração convencional e 
12 através de técnica de bandamento G, num total de 15 metáfases com constituição 
cromossômica de 46,XY. 
 Diagnóstico Citogenético: 
 O estudo citogenético dos linfócitos do paciente revelou 
constituição cromossômica masculina de 46,XY, através das técnicas utilizadas. 
 Presidente Prudente,___ de dezembro de _______. 
 Laboratório de Genética Molecular e Citogenética 
Ass do Responsável: 
RELATÓRIO CITOGENÉTICO 
 
 Paciente: RN R.I. : 
 
 
Avaliação Cromossômica: 
 
 
 
Tipo de material: sangue periférico 
 Número de células examinadas: 20 
 
Interpretação: 
 Foram analisadas 03 metáfases através de coloração convencional e 17 
através de técnica de bandamento G, num total de 20 metáfases com constituição 
cromossômica de 47, XX + 21. O estudo citogenético dos linfócitos da paciente revelou 
trissomia do cromossomo 21. 
 
Diagnóstico Citogenético: 
 Padrão cromossômico feminino com trissomia do cromossomo 21 
(47,XX + 21). Sugere-se Aconselhamento Genético para a família. 
 
 
 
Presidente Prudente, ___ de setembro de ______. 
 
 
 
 
 
 
 
Laboratório de Genética Molecular e Citogenética 
 
Indicações clínicas para a análise 
cromossômica 
Problemas precoces de 
crescimento e de desenvolvimento 
 
São achados frequentes em crianças com 
anomalias cromossômicas: 
Falta ou retardo de crescimento e desenvolvimento 
Fácies dismórfica 
Malformações múltiplas 
Baixa estatura 
Genitália ambígua 
Retardo mental 
 
Essas características não são observadas apenas em pacientes com 
anomalias cromossômicas. 
Caso não haja um diagnóstico não-cromossômico estabelecido, 
pacientes com a combinação de pelo menos 3 dessas características 
devem ser encaminhados para análise cromossômica 
Problemas de fertilidade 
Mulheres com amenorréia 
Casais com história de infertilidade 
Abortos recorrentes 
 
Em casais com história de infertilidade ou dois ou 
mais abortos observa-se anomalia cromossômica, 
em um ou outro genitor, na proporção de 3% a 6% 
 
Gestação de mulher em idade avançada 
 
Há risco aumentado de anomalia cromossômica em 
fetos concebidos por mulheres com mais de 35 anos. 
A análise cromossômica deveria ser oferecida como 
parte da rotina dos cuidados pré-natais 
História familiar 
 
Anomalia cromossômica, diagnosticada ou 
suspeitada, em parente de 1° grau pode constituir 
indicação para análise cromossômica 
 
Neoplasia 
 
Quase todos os tipos de câncer estão associados a 
uma ou mais anomalias cromossômicas 
Nestes casos, está indicada a análise do genoma da 
amostra adequada do tecido – o próprio tumor ou a 
medula óssea 
As informações podem fornecer diagnóstico e ou 
serem úteis para o prognóstico 
Natimortos (NM) e morte neonatal (MN) 
 
Incidência de anomalias cromossômicas em NM e 
MN– até ~ 10% (entre nativivos ~ 0,7%) 
 
A análise cromossômica está indicada em todos os 
casos de NM e MN, para estabelecimento do 
diagnóstico (ou descarte) de anomalia cromossômica 
 
O diagnóstico preciso da etiologia pode fornecer 
informações importantes para diagnóstico pré-natal 
em gestações futuras. 
Intervalo