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Prof°. MSc. João Marcelo Castro Genética e Biologia molecular j.marcelo@ufpi.edu.br j.marcelobiologo@hotmail.com UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ CURSO: BACH. EM NUTRIÇÃO DISCIPLINA: GENÉTICA ALTERAÇÕES CROMOSSÔMICAS AneuploidiasAneuploidias HaploidiaHaploidia Euploidias Euploidias DisploidiasDisploidias AgmatoploidiasAgmatoploidias Cromossomos BCromossomos B DeleçõesDeleções Duplicações Duplicações TranslocaçõesTranslocações InversõesInversões IsocromossomosIsocromossomos Cromossomos em anelCromossomos em anel PODEM SER:PODEM SER: NUMÉRICASNUMÉRICAS ESTRUTURAISESTRUTURAIS As alterações numéricas são mais fáceis de observar e têm efeito mais As alterações numéricas são mais fáceis de observar e têm efeito mais drástico para a evolução da espéciedrástico para a evolução da espécie Alterações Cromossômicas Numéricas: 1. Euploidias (monoploidia, triploidia, tetraploidia etc) 2. Aneuploidias (monossomia, nulissomia, trissomia, tetrassomia etc) 3.3. DisploidiasDisploidias 4.4. AgmatoploidiasAgmatoploidias 5.5. Cromossomos BCromossomos B Gametas anormais (100%) Gametas anormais (50%) EUPLOIDIASEUPLOIDIAS ALTERAALTERA • O CONJUNTO HAPLÓIDE COMPLETO O CONJUNTO HAPLÓIDE COMPLETO • MÚLTIPLOS INTEIROS DESTE CONJUNTOMÚLTIPLOS INTEIROS DESTE CONJUNTO EUPLOIDIAS – Triploidia EUPLOIDIAS – Triploidia (3n)(3n) Poliploidia (Poliploidia (4n...)4n...) ORIGEM DOS ORIGEM DOS POLIPLÓIDESPOLIPLÓIDES • De um De um erro meióticoerro meiótico (não-redução cromossômica) (não-redução cromossômica) • EndomitoseEndomitose numa célula precursora da meiose numa célula precursora da meiose Em ambos os casos surgirão Em ambos os casos surgirão gametasgametas 2n2n que poderão que poderão formar um formar um triplóide (3n)triplóide (3n) caso fecunde um gameta caso fecunde um gameta normal normal (n)(n) ou um ou um Tetraploide (4n)Tetraploide (4n) se fecundar outro se fecundar outro gameta 2n.gameta 2n. 2N = 6 (Normal Diplóide) N = 3 (Monoplóide) 3N = 9 (Triplóide) 4N =12 (Tetraplóide) Euploidias A alteração é múltiplo exato do número haplóide (n).A alteração é múltiplo exato do número haplóide (n). A sobrevivência de um indivíduo totalmente euplóide é A sobrevivência de um indivíduo totalmente euplóide é impossível, e quase todos os casos de triploidia (3n) ou de impossível, e quase todos os casos de triploidia (3n) ou de tetraploidia (4n) somente foram observados em abortos tetraploidia (4n) somente foram observados em abortos espontâneos. espontâneos. Raros foram os casos que chegaram a termo e, mesmo assim, Raros foram os casos que chegaram a termo e, mesmo assim, eram de natimortos ou de morte neonatal.eram de natimortos ou de morte neonatal. A triploidia provavelmente resulta de falha de uma das A triploidia provavelmente resulta de falha de uma das divisões da maturação no ovócito ou, geralmente, no divisões da maturação no ovócito ou, geralmente, no espermatozóide. espermatozóide. Os tetraplóides sempre são 92, XXXX ou 92, XXYY, Os tetraplóides sempre são 92, XXXX ou 92, XXYY, resultantes em geral de uma falha da conclusão de uma resultantes em geral de uma falha da conclusão de uma divisão por clivagem inicial do zigoto.divisão por clivagem inicial do zigoto. Euploidias na Espécie Euploidias na Espécie HumanaHumana • AberraçãoAberração cromossômica mais cromossômica mais freqüente (20%) emfreqüente (20%) em abortos espontâneos abortos espontâneos • Retardamento Retardamento severo do crescimento, severo do crescimento, letalidade precoce letalidade precoce (máximo 5 meses) (máximo 5 meses) Euploidias na Espécie Euploidias na Espécie HumanaHumana • Nascimento de crianças com malformações severas é muitoNascimento de crianças com malformações severas é muito raro raro • Geralmente causada pela dispermia 2espermatozóide/1óvuloGeralmente causada pela dispermia 2espermatozóide/1óvulo Citogenética Aspectos Metodológicos e Aplicações DISPLOIDIADISPLOIDIA • Alteração no número de cromossomos sem haver Alteração no número de cromossomos sem haver alteração quantitativa ou até mesmo qualitativa doalteração quantitativa ou até mesmo qualitativa do material hereditário.material hereditário. • Origina-se a partir de rearranjos estruturais do tipo Origina-se a partir de rearranjos estruturais do tipo translocaçõestranslocações, , fusões e fissões cêntricas.fusões e fissões cêntricas. • Provavelmente tiveram uma maior importância evolutiva Provavelmente tiveram uma maior importância evolutiva do que as euploidias, uma vez que essas variações não do que as euploidias, uma vez que essas variações não implicam em grandes alterações do conteúdo implicam em grandes alterações do conteúdo cromossômico.cromossômico. DISPLOIDIADISPLOIDIA Akodon arviculoidesAkodon arviculoides SP e RJ 2n= 14 ou 15SP e RJ 2n= 14 ou 15 Pernambuco 2n=16Pernambuco 2n=16 A análise do padrão de bandas A análise do padrão de bandas G mostra que a despeito da G mostra que a despeito da grande variação numérica, grande variação numérica, trata-se basicamente de um trata-se basicamente de um mesmo conjunto cromossômico mesmo conjunto cromossômico rearranjado em um número rearranjado em um número maior ou menor de maior ou menor de cromossomos em cada espécie.cromossomos em cada espécie. AGMATOPLOIDIAAGMATOPLOIDIA • Variação em organismos que apresentam cromossomos com Variação em organismos que apresentam cromossomos com cinetócoro difuso;cinetócoro difuso; • Cada vez que o cinetócoro sofre uma quebra, os fragmentos Cada vez que o cinetócoro sofre uma quebra, os fragmentos resultantes passam a funcionar como cromossomos independentesresultantes passam a funcionar como cromossomos independentes • No caso dos monocêntricos isso não ocorre porque apenasNo caso dos monocêntricos isso não ocorre porque apenas um fragmento teria o cinenetócoro, enquanto o outro seria um fragmento teria o cinenetócoro, enquanto o outro seria perdido por não ligar às fibras do fuso;perdido por não ligar às fibras do fuso; • pode causar variação numérica intra-específica ou intra-pode causar variação numérica intra-específica ou intra- individual Ex. individual Ex. Tityus bahiensis Tityus bahiensis (escorpião).(escorpião). • Região do cromossomo onde se ligam exatamente as fibras do fusoRegião do cromossomo onde se ligam exatamente as fibras do fuso • Estrutura globosa em forma de placa e de natureza protéica Estrutura globosa em forma de placa e de natureza protéica • Podem ser visualizadas por fluorescênciaPodem ser visualizadas por fluorescência • Recentemente foram isolados anticorpos específicos contra as proteínasRecentemente foram isolados anticorpos específicos contra as proteínas do cinetócoro em pacientes com escleroderma (doença auto-imune).do cinetócoro em pacientes com escleroderma (doença auto-imune). MONOCÊNTRICOS HOLOCÊNTRICOS A CB AGMATOPLOIDIAAGMATOPLOIDIA Ex.1Ex.1- Tityos bahiensis- Tityos bahiensis Em diferentes populações desse organismo, o número diplóide Em diferentes populações desse organismo, o número diplóide varia de varia de 2n=62n=6 a a 2n=192n=19. Não foram observadas constrições e o . Não foram observadas constrições e o aumento no número diplóide é inversamente Proporcional ao aumento no número diplóide é inversamente Proporcional ao tamanho do cromossomo.tamanho do cromossomo. Ex.2Ex.2- Parascaris equorum var. univalens- Parascaris equorum var. univalens O zigoto possui apenas dois cromossomos grandes, mas naO zigoto possui apenas dois cromossomos grandes, mas na linhagem somática esse número aumenta progressivamentelinhagem somática esse número aumenta progressivamente a medidaque os cromossomos diminuem de tamanho. a medida que os cromossomos diminuem de tamanho. São cromossomos extras, geralmente pequenos e São cromossomos extras, geralmente pequenos e heterocromáticos.heterocromáticos. Nas espécies em que ocorrem, o número deles é muito Nas espécies em que ocorrem, o número deles é muito variável.variável. Pode variar o número até em diferentes células de um mesmo Pode variar o número até em diferentes células de um mesmo indivíduo (retardo anafásico ou não disjunção mitótica).indivíduo (retardo anafásico ou não disjunção mitótica). Embora não apresente genes que causem alterações Embora não apresente genes que causem alterações fenotípicas importantes, em alguns casos podem interferir em fenotípicas importantes, em alguns casos podem interferir em características críticas para a espécie como pareamento de características críticas para a espécie como pareamento de homólogos A, frequência de quiasmas ou fertilidade dos homólogos A, frequência de quiasmas ou fertilidade dos gametas.gametas. CROMOSSOMOS B OU EXTRANUMERÁRIOS CROMOSSOMOS B OU EXTRANUMERÁRIOS OU ACESSÓRIOSOU ACESSÓRIOS a e ba e b Pareamento meiótico Pareamento meiótico irregular, frequente irregular, frequente formação de univalentes formação de univalentes mesmo quando existem mesmo quando existem dois idênticosdois idênticos CROMOSSOMOS BCROMOSSOMOS B OU EXTRANUMERÁRIOS OU EXTRANUMERÁRIOS OU ACESSÓRIOSOU ACESSÓRIOS a -a - Podem se assemelhar Podem se assemelhar aos cromossomos do aos cromossomos do complemento normal ou complemento normal ou ser claramente distintosser claramente distintos c c Metáfase com 5 cromossomos BMetáfase com 5 cromossomos B ORIGEMORIGEM • Podem se originar de fragmentos cêntricos de um dos cromossomos Podem se originar de fragmentos cêntricos de um dos cromossomos A - demonstrado por homologias ou tendência do B em formar A - demonstrado por homologias ou tendência do B em formar trivalentes com Atrivalentes com A • Em alguns insetos parece ter se originado do cromossomo XEm alguns insetos parece ter se originado do cromossomo X • Na maioria das espécies entretanto a origem é desconhecidaNa maioria das espécies entretanto a origem é desconhecida • Não ocorrem na Espécie Humana exceto em células tumoraisNão ocorrem na Espécie Humana exceto em células tumorais ALTERAÇÕES NUMÉRICASALTERAÇÕES NUMÉRICAS Alteração do cariótipo que Alteração do cariótipo que ganhaganha ou ou perdeperde um ou poucos cromossomosum ou poucos cromossomos, diferindo do, diferindo do número básico sem ser múltiplonúmero básico sem ser múltiplo exato dele.exato dele. ANEUPLOIDIASANEUPLOIDIAS NÃO-DISJUNÇÃO CROMOSSÔMICANÃO-DISJUNÇÃO CROMOSSÔMICA Surgem de gametas com número irregular de cromossomos, que Surgem de gametas com número irregular de cromossomos, que se formam na meiose pela separação incorreta dos homólogos se formam na meiose pela separação incorreta dos homólogos bivalentes, resultando numa telófase desigual. Essa separação bivalentes, resultando numa telófase desigual. Essa separação incorreta se dá por falhas nas sinápses e na formação ou incorreta se dá por falhas nas sinápses e na formação ou terminalização dos quiasmas. Essas alterações podem levar a terminalização dos quiasmas. Essas alterações podem levar a formação de univalentes na metáfase I os quais se orientarão formação de univalentes na metáfase I os quais se orientarão errado na anáfase seguinte.errado na anáfase seguinte. RETARDO ANAFÁSICORETARDO ANAFÁSICO Origem Dos AneuplóidesOrigem Dos Aneuplóides ANEUPLOIDIASANEUPLOIDIAS 2N = 6 (Normal Diplóide) 2N-1 = 5 (Monossômica) 2N + 1 = 7 (Trissômica) 2N + 2 = 8 (Tetrassômica) Aneuploidias 2N - 2 = 4 (Nulissômica) Atraso no Atraso no deslocamento das deslocamento das cromátides durante a cromátides durante a anáfase I ou II. anáfase I ou II. A cromátide A cromátide retardatária poderá ser retardatária poderá ser incluída em um dos incluída em um dos núcleos ou isolar-se núcleos ou isolar-se formando um micronúcleo formando um micronúcleo que será eliminado.que será eliminado. RETARDO RETARDO ANAFÁSICOANAFÁSICO Óvulos Anormais Ovo ou Zigoto com Trissomia do 21 47,XY,+21 Síndrome de Down (Trissomia do Cromossomo 21) Epidemiologia Prevalência de acordo com a idade materna: 20-24 anos - 1:1400 acima de 35 anos - 1:350 acima de 45 anos - 1:25 Síndrome de Down - Etiologia 1. Introdução: - Causa exata ainda não descoberta. - Possível causa relacionada à idade materna avançada. - Três formas de alterações cromossômicas: - trissomia livre do 21, - translocação cromossômica - mosaicismo (trissomia livre parcial). Aspectos Fetais Características mais prevalentes linha siamesa palmar clinodactilia defeitos cardíacos septais feto de menor tamanho espessamento nucal fácies não patognomônica Aspectos da Infância Características mais prevalentes: fácies mongol (Gestalt face) encéfalo ovalado relativa hipotonia olhos “chorosos” pescoço encurtado linha palmar solitária glossoprotrusão Aspectos da Infância Aspectos menos prevalentes: braquicefalia base nasal alargada clinodactilia do quinto digital linha plantar entre 1 e 2 dedos com grande espaçamento interdigital quadros leucemóides *alta variabilidade. As mãos são curtas e largas, freqüentemente com uma única prega palmar transversa ("prega simiesca"). 14 – Acro (Gd) 21 – Acro (Pq) 46,XX,rob(14;21) Cariótipo: 47,XXY Descrita em 1961 por Sandberg e colaboradores •1:1000 nascimentos; • Estatura média 1,83 m; • Orelhas displásicas; • Ponte nasal larga; • Acnes; Dedos alongados; • Hiperatividade; Fertilidade normal; • Intelecto normal ou discreta oligofregnia; 47,XYY Descrita em 1959 por Jacobs e colaboradores 47,XXX •1:1000 nascimentos; • Tendência a esquizofrenia; • Amenorréia secundária; • Hiperatividade; Fertilidade normal; • Intelecto normal ou discreta oligofregnia; • 2 – 4 : 10.000 nascimentos; • Aplasia cutânea do cabelo; • Microcefalia e microftalmia; • Fissura lábio-palatal bilateral; • Micrognatia, Surdez, Proboscis; • Anomalias do SNC; • Quadro convulsivo • 95% mortalidade nos até 6o. mês; 47,XX,+13 ou 47,XY, +13 • 1: 3000 nascimentos; • Comprometimento cardíaco; • Alterações pulmonares graves; • 15% dos afetados sobrevivem ao primeiro ano de vida; • Convexidade plantar; • Poliesplenia; • Hérnias umbilicais; • Micrognatia; 47,XX,+18 ou 47,XY,+18 Cariótipo: 45,X CitogenéticaCitogenética Alterações Cromossômicas NuméricasAlterações Cromossômicas Numéricas Síndrome de TurnerSíndrome de Turner Variantes: 46,XX/45,X ou 46,X,i(X) ou 46,X,del(Xq) ou 46,X,r(X) r(X) i(X) del(Xq) Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39 Slide 40 Slide 41 Slide 42 Slide 43 Slide 44 Slide 45 Slide 46 Slide 47 Slide 48
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