2 Citogenética

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NÚCLEO CELULAR 
Uma das principais características da célula eucarionte é a presença de um núcleo de 
forma variável, porém bem individualizado e separado do restante da célula: 
 
Ao microscópio óptico o núcleo tem contorno nítido, sendo o seu interior preenchido 
por elementos figurados. Dentre os elementos distingem-se o nucléolo e a cromatina. 
Na célula ao lado, nota-se o núcleolo formando 
uma estrutura enovelada. Entre as malhas do 
nucléolo observa-se cromatina. No restante do 
núcleo, a cromatina está uniformemente 
dispersa; o envoltório nuclear é bem visível. 
Quando uma célula se divide, seu material nuclear (cromatina) perde a aparência 
relativamente homogênea típica das células que não estão em divisão e condensa-se 
numa serie de organelas em forma de bastão, denominadas cromossomos. Nas células 
somáticas humanas são encontrados 46 cromosssomos. 
Há dois tipos de divisão celular: mitose e meiose . A mitose é a divisão habitual das 
células somáticas, pela qual o corpo cresce, se diferencia e realiza reparos. A divisão 
mitótica resulta normalmente em duas células-filhas, cada uma com cromossomos e 
genes idênticos aos da célula-mãe. A meiose ocorre somente nas células da linhagem 
germinativa e apenas uma vez numa geração. Resulta na formação de células 
reprodutivas (gametas), cada uma das quais tem apenas 23 cromossomos. 
 
 
OS CROMOSSOMOS HUMANOS 
Nas células somáticas humanas são encontrados 23 pares de cromossomos. Destes, 22 
pares são semelhantes em ambos os sexos e são denominados autossomos. O par 
restante compreende os cromossomos sexuais, de morfologia diferente entre si, que 
recebem o nome de X e Y. No sexo feminino existem dois cromossomos X e no 
masculino existem um cromossomo X e um Y. 
Cada espécie possui um conjunto cromossômico típico ( cariótipo ) em termos do 
número e da morfologia dos cromossomos. O número de cromossomos das diversas 
espécies biológicas é muito variável. A figura abaixo ilustra o cariótipo feminino 
humano normal: 
 
O estudo morfológico dos cromossomos mostrou que há dois exemplares idênticos de 
cada em cada célula diplóide. Portanto, nos núcleos existem pares de cromossomos 
homólogos . Denominamos n o número básico de cromossomos de uma espécie, 
portanto as células diplóides apresentarão em seu núcleo 2 n cromossomos e as 
haplóides n cromossomos. Cada cromossomo mitótico apresenta uma região 
estrangulada denominada centrômero ou constrição primária que é um ponto de 
referência citológico básico dividindo os cromossomos em dois braços: p (de petti) para 
o braço curto e q para o longo. Os braços são indicados pelo número do cromossomo 
seguido de p ou q; por exemplo, 11p é o braço curto do cromossomo 11. 
Além da constrição primária descrita como centrômero, certos cromossomos 
apresentam estreitamentos que aparecem sempre no mesmo lugar: São as constrições 
secundárias. 
 
De acordo com a posicão do centrômero, distinguem-se alguns tipos gerais de 
cromossomos: 
 
Metacêntrico: Apresenta um centrômero mais ou menos central e braços de 
comprimentos aproximadamente iguais. 
Submetacêntrico: O centrômero é excêntrico e apresenta braços de comprimento 
nitidamente diferentes. 
Acrocêntrico: Apresenta centrômero próximo a uma extremidade.Os cromossomos 
acrocêntricos humanos (13, 14, 15, 21, 22) têm pequenas massas de cromatina 
conhecidas como satélites fixadas aos seus braços curtos por pedículos estreitos ou 
constrições secundárias. 
 
 
GENOMA HUMANO 
O genoma humano, na sua forma diplóide, consiste em aproximadamente 6 a 7 milhões 
de pares de bases de DNA organizados linearmente em 23 pares de cromossomos. Pelas 
estimativas atuais, o genoma contém 50.000 a 10.000 genes (os quais codificam um 
número igual de proteínas) que controlam todos os aspectos da embriogênese, 
desenvolovimento, crescimento, reprodução e metabolismo-essencialmente todos os 
aspectos do que faz o ser humano um organismo funcionante. 
A caracterização e conhecimento dos genes e sua organização no genoma têm um 
impacto enorme na compreensão dos processos fisiológicos do organismo humano na 
saúde e na doença e, por conseguinte, na prática da medicina em geral. 
ESTRUTURA DOS CROMOSSOMOS 
A molécula de DNA do cromossomo existe como um complexo com uma família de 
proteínas básicas denominadas histonas e com um grupo heterogêneo de proteínas 
ácidas não-histonas que estão bem menos caracterizadas. 
 
Existem cinco tipos principais de histonas (H1, H2A, H2B, H3, H4) que desempenham 
um papel crucial no acondicionamento apropriado da fibra de cromatina. 
Durante o ciclo celular, os cromossomos passam por estágios ordenados de 
condensação e descondensação. Quando condensado ao máximo, o DNA dos 
cromossomos mede cerca de 1/10.000 do seu comprimento natural. 
Quando as células completam a mitose ou meiose, os cromossomos se descondensam e 
retornam ao seu estado relaxado como cromatina no núcleo em interfase, prontos para 
recomeçar o ciclo. 
 
CLASSES DE DNA 
O DNA das células eucariontes apresenta três frações caracterizadas pelo grau de 
repetição: 
• DNA Singular ou de Cópia Única 
Constitui a maior parte do DNA no genoma. As sequências que codificam 
proteínas (isto é, a porção codificadora dos genes) compreendem apenas uma 
pequena proporção do DNA de cópia única. A maior parte do DNA de cópia 
única encontra-se em extensões curtas, entremeadas com diversas famílias de 
DNA repetitivo . Proporção do genoma: 75% . 
• DNA Repetitivo Disperso 
Consiste em sequências relacionadas que se espalham por todo o genoma, em 
vez de ficarem localizadas. 
Os elementos repetidos dispersos mais exatamente estudados pertencem à 
família Alu e à família L1. 
Família Alu 
Tem essa denominação porque a maioria dos seus membros é clivada por uma 
endonuclease de restrição bacteriana denominada Alu I, instrumento importante 
da tecnologia do DNA recombinante. 
Os membros dessa família têm um comprimrnto de cerca de 300 pares de bases 
e são relacionados uns aos outros, mas não exibem uma sequência idêntica. No 
total existem cerca de 500.000 membros da família Alu no genoma, estimando-
se que constituam 3% do DNA humano. 
Família L1 
Constituem sequências repetidas longas encontradas em cerca de 10.000 cópias 
por genoma. Assim, embora haja muito menos cópias nessa família do que na 
Alu, seus membros são bem mais longos e a contribuição para a constituição do 
genoma é cerca de 3% também. 
• DNA Satélite 
Envolve sequências repetidas (em tandem) agrupadas em um ou em alguns 
locais, intercaladas com sequências de cópia única ao longo do cromossomo. 
As famílias de DNA satélite variam quanto à localização no genoma, 
comprimento total da série em tandem, comprimrnto das unidades repetidas que 
constituem a série. 
TÉCNICAS DE ANÁLISE DOS CROMOSSOMOS 
O estudo dos cromossomos, sua estrutura e sua herança denomina-se citogenética. A 
ciência da citogenética humana moderna data de 1956, quando Tjio e Levan criaram 
técnicas eficazes para análise dos cromossomos e estabeleceram que o número normal 
de cromossomos é de 46. 
Os cromossomos de uma célula humana em divisão são mais facilmente analisados no 
estágio de metáfase. Nestes estágios, os cromossomos aparecem ao microscópio como 
uma dispersão cromossômica e cada cromossomo apresenta duas cromátides, unidas 
pelo centrômero. 
Cultura Celular 
As células para análise cromossômica devem ser capazes de crescimento e divisão 
rápida em cultura. As células mais acessíveis são os leucócitos, especificamamente 
linfócitos T. 
O procedimento abaixo, mostra como preparar,
a curto prazo, uma cultura destas células 
adequadas para análise: 
1. Obtém-se uma amostra de sangue periférico e acrescenta-se heparina para evitar 
coagulação; 
2. A amostra é em seguida centrifugada a uma velocidade que permita aos 
leucócitos se sedimentarem como uma camada distinta; 
3. Os leucócitos são colhidos, colocados em meio de cultura tecidual e estimulados 
a dividir-se pelo acréscimo de um agente mitogênico (estimulante da mitose), a 
fito-hemaglutinina. 
4. A cultura é incubada por cerca de 72 horas, até que as células estejam se 
multiplicando rapidamente; 
5. Acrescenta-se, então, uma solução diluída de colchicina, para impedir a 
conclusão da divisão celular inibindo a formação de fusos e retardando a 
separação dos centrômeros. Em consequência, células paradas na metáfase 
acumulam-se na cultura; 
6. Em seguida, adiciona-se uma solução hipotônica para causar tumefação nas 
células, lisando-as e liberando os cromossomos, mas mantendo os centrômeros 
intactos; 
7. Os cromossomos são fixados, espalhados em lâminas e corados por uma de 
várias técnicas e prontos para análises. 
Identificação dos Cromossomos 
Os métodos de coloração originalmente disponíveis não permitiam a identificação dos 
24 tipos de cromossomo. Contudo com as técnicas atualmente empregadas, identificam-
se todos os cromossomos. 
Vários métodos de bandeamento são empregados rotineiramente nos laboratórios de 
citogenética para identificação dos cromossomos e análise da estrutura cromossômica. 
• Bandeamento G 
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. 
• Citogenética molecular 
Podem-se usar sondas de DNA específicas para cromossomos ou regiões 
cromossômicas particulares ou diagnosticar rapidamente a existência de um 
número anormal de cromossomos no material clínico. 
 
Fonte: Escola Paulista de Medicina, disponível em: 
http://www.virtual.epm.br/cursos/genetica/htm/base.htm 
2 - Citogen�tica/Estr_cromoss�mica_conte�do.pdf
Os Cromossomos Humanos 
 
Os cromossomos humanos são estruturas filamentosas localizadas no interior do 
núcleo das células. A palavra cromossomo é derivada do grego (chromos = cor; soma = 
corpo). Os cromosssomos, formados de DNA e proteínas, contêm os genes, que são os 
transmissores das características hereditárias. Os cromossomos são visualizados durante 
a divisão celular, que é quando se apresentam condensados ao máximo devido ao 
superenrolamento ou à compactação do DNA. 
Os cromossomos não se apresentam uniformes ao longo de seu comprimento; 
cada um apresenta uma constrição primária, também chamada de centrômero, 
responsável pelo movimento dos cromossomos durante a divisão celular. 
O centrômero divide o cromossomo em dois braços: o braço curto, designado 
por p, e o braço longo, designado por q. A extremidade de cada cromossomo é 
denominada de telômero. Os telômeros desempenham um papel essencial, lacrando as 
pontas dos cromossomos e mantendo sua estabilidade e integridade. 
 Morfologicamente, os cromossomos humanos são classificados em três tipos, de 
acordo com a posição do centrômero. Se o centrômero estiver localizado centralmente, 
o cromossomo é denominado de metacêntrico; se estiver localizado próximo à 
extremidade, de acrocêntrico; se estiver em uma posição intermediária, de sub-
metacêntrico. 
 Os cromossomos acrocêntricos apresentam apêndices de forma pedunculada, 
denominados de satélites, nas extremidades dos seus braços curtos; esses satélites são 
responsáveis pela formação dos nucléolos no período de interfase celuolar, contendo 
múltiplas cópias repetidas dos genes para RNA ribossômico. 
 Os cromossomos individuais diferem não somente pela posição dos 
centrômeros, mas também no seu comprimento total. Os cromossomos humanos são 
classificados, portanto, com base em três parâmetros: comprimento ou tamanho do 
cromossomo, posição do centrômero e presença ou ausência de satélites. 
 
 
Referência: 
ROBINSON, WM; BORGES-OSÓRIO, MR. Genética para odontologia, Porto Alegre: 
Artmed, 2006. 
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