GENÉTICA- Alterações cromossômicas

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Docente: Roger Asevedo 
Disciplina: Genética 
Alterações 
Cromossômicas 
em Larga Escala 
Acadêmicos: 
Águila Aline 
Eloise Poyer 
Carlos Henrique 
Fabiana Costa 
Klisaynara Nascimento
Matheus Favaro 
Marta Betânia 
Taísa Soares 
Wanderson Pereira 
Wílliam Neimog
Cromossomos 
São estruturas formadas 
por uma molécula de DNA 
associada a moléculas 
protéicas.
Números de cromossomos
Células normais: 46 
cromossomos 
Células reprodutivas: 23 
cromossomos
Alterações cromossômicas
São síndromes genéticas provocadas por 
alterações estruturais, ocasionadas pela perda 
ou inversões nucleotídicas ou também 
numéricas, em conseqüência à falta ou excesso 
de cromossomos nas células. 
Alterações cromossômicas numérica
Euploidia e Aneuploidia
Euploidia: Quando há alteração de um genoma inteiro
● Haploidia ; Um conjunto cromossômico (n)
● Monoploidia; Perda de uma parte do material genético(n)
● Diploidia: dois conjuntos cromossômicos (2n)
● Poliploidia; genomas são duplicados repetidamente,superior 
ao normal. (3n), (4n), (5n)... ( euploides aberrante)
Número de cromossomos homólogos e tipo de conjunto 
cromossômico.
● Causada por dispermia 
Haploidia e Monoploidia (n)
● O termo monoplóide distingue-se do termo haplóide pois 
este é aplicável ao estado gamético do indivíduo.
Monoploidia
● Freqüentemente encontrada em organismos inferiores 
como fungos
● Organismos superiores a monoploidia é rara
● Alguns exemplos encontrados em abelhas e vespas. 
● Raro em animais
● Maioria das espécies monoplóides são anormais.
● Células germinativas meiose anormal
● São estéreis
Euploidia
Monoplóides na agricultura
● Para induzir e selecionar novas mutações 
recessivas, as novas mutações não podem ser 
detectadas a menos que sejam homólogos
● Encontrar novas combinações favoráveis em 
loci diferentes
 Os monoplóides fornecem um meio para contornar 
esses problemas
1. Artificialmente derivados de produtos da meiose 
nas anteras das plantas
2. Uma célula haplóide torna-se um grão de pólen e é 
induzida por tratamento com frio
3. O embrióide pode ser cultivado em ágar para 
formar uma plântula monoplóide
4. Duplicar o número de cromossomos com o uso da 
colchicina
Monoplóides na cultura
Os indivíduos monoplóides, embora seja de pouco uso, 
são de interesse do melhorista porque a duplicação 
induzida de seu genoma resulta em indivíduos totalmente 
homozigotos e todos os cromossomos terão alelos 
idênticos. A perpetuação desse tipo de indivíduo 
proporciona uma linhagem pura.
Euploidia/Poliploidia
A palavra poliploide é formada pelo radical “ploides” que deriva de ploidia (= 
quantidade de genoma) e pelo prefixo “poli” (= vários). Portanto, poliploides 
são indivíduos que possuem vários genomas.
Teoria de origem: 
● Surgiram pela união de gametas não reduzidos com um gameta 
normal;
● União de dois gametas não reduzidos;
● Duplicação somática.
As duas primeiras teorias são mais comuns (HARLAN e DE WETT, 1975). 
Tipos de poliploidia
● Autopoliplóides: tem conjuntos cromossômicos 
múltiplos com origem dentro de uma espécie. 
● Alopoliplóides: tem conjuntos de duas ou mais 
espécies diferentes.
Autopoliplóide
● Os triploides (3n) são geralmente autopoliplóides.
● Os triplóides são caracteristicamente estéreis.
● Os mecanismos moleculares para sinapse, ou 
verdadeiro pareamento, determinam que, em um 
triplóide, o pareamento pode ocorrer apenas entre 
dois dos três cromossomos de cada tipo. 
Autopoliplóide
Alopoliplóide
● Um alopoliploide é uma planta que é híbrida de 
duas ou mais espécies, contendo duas ou mais 
cópias de cada um dos genomas.
● O alopoliplóide prototípico foi um alotetraplóide 
sintetizado por Georgi Karpechenko em 1928.
Alopoliplóide
● Ele queria fazer um híbrido fértil que tivessem as 
folhas de couve (brassica) e as raízes de rabanete 
(rhapanus).
● Cada uma dessas duas espécies tinha 18 
cromossomos, e assim 
○ 2n=2n=18 e n=n=9.
Alopoliplóide
Poliplóides na agricultura
● Monoplóides
Poliplóides na agricultura
● Autotriplóides
Poliplóides na agricultura
● Autotretaplóides
Poliplóides na agricultura
● Alopoliplóides
Aneuploidia
● Mudança no número de cromossomos
● Ganho ou perda de cromossomo
● Prejudica o fenótipo do indivíduo
CONDIÇÃO MONOSSÔMICA
● SÍNDROME DE TURNER
➢ Gênero feminino
SÍNDROME DE TURNER
Características:
● Redução hormonal;
● Ovários e glândulas mamárias não 
desenvolvidos 
● Infertilidade;
● Pescoço alado;
● Não apresenta deficiência mental;
CONDIÇÃO TRISSÔMICA
SÍNDROME DE KLINEFELTER
SÍNDROME DE KLINEFELTER
● Crescimento das glândulas 
mamárias
● Menor teor muscular
● Atrofia dos testículos
● Esterilidade
● Redução dos pelos
● Deficiência na fala e aprendizagem
CONDIÇÃO TRISSÔMICA
SÍNDROME DE PATAU
SÍNDROME DE PATAU
● Microcefalia
● Olhos pequenos ou ausentes
● Orelha deformadas
● Pescoço curto
● Fissura labial
● Expectativa de vida reduzida
CONDIÇÃO TRISSÔMICA
Síndrome de Edwards
Síndrome de Edwards
● Deformidade facial
● Anomalia nas mãos e pés
● Má formação cardíaca, renal e 
genital
● Distúrbios psicomotores 
CONDIÇÃO TRISSÔMICA
SÍNDROME DE DOWN
SÍNDROME DE DOWN
● Diferentes níveis de retardo 
mental;
● Fendas nas pálpebras
● Pescoço mais encurtado
● Baixa estatura
SÍNDROME DE DOWN
Influência com a idade da mãe
Balanceamento gênico
1. Por que os aneuplóides 
são mais anormais que 
os poliplóides?
2. Por que a aneuploidia 
para cada cromossomo 
tem seus próprios efeitos 
fenótipos característicos? 
● Relação gênica 
Euploidia: 1a/1b
Aneuploidia: 2a/3b
● Efeito de dosagem gênica
Balanceamento gênico
Mecanismo de compensação de dose
● Em 1949, o pesquisador inglês Murray Barr descobriu que 
há uma diferença entre os núcleos interfásicos das células 
masculinas e femininas: na periferia dos núcleos das 
células femininas dos mamíferos existe uma massa de 
cromatina que não existe nas células masculinas.
● Cromatina sexual ou corpúsculo de Barr.
Mecanismo de compensação de dose
● A partir da década de 1960, evidências permitiram que a 
pesquisadora inglesa Mary Lyon levantasse a hipótese de 
que cada corpúsculo de Barr forre um cromossomo X que, 
na célula interfásica, se espirala e se torna inativo, dessa 
forma esse corpúsculo cora-se mais intensamente que 
todos os demais cromossomos, que se encontram ativos e 
na forma desespiralada de fios de cromatina.
Mecanismo de compensação de dose
Comparação da presença do corpúsculo de Barr nas células femininas com a 
células masculinas.
Mecanismo de compensação de dose
● O sistema X0
○ As fêmeas são representadas por 2A + XX (homogaméticas)
○ Os machos são representados por 2A + X0 (heterogaméticos).
Mecanismo de compensação de dose
● O Sistema ZW
○ Os cromossomos sexuais dos machos são representados por ZZ.
○ Os cromossomos sexuais das fêmeas são representados por ZW.
Mecanismo de compensação de dose
● Abelhas e Partenogênese
○ Nas abelhas, o sexo não depende da presença de cromossomos 
sexuais, e sim da ploidia. Os machos (zangões) são sempre 
haploides, enquanto as fêmeas são diploides.
○ A rainha é a única fêmea fértil da colmeia, e por meiose, produz 
centenas de óvulos, muitos dos quais serão fecundados. 
Mecanismo de compensação de dose
● Abelhas e Partenogênese
○ Óvulos fecundados originam zigotos que se desenvolvem em fêmeas. 
Se na fase larval, essas fêmeas receberem uma alimentação especial, 
trasnformar-se-ão em novas rainhas. Caso contrário, se desenvolverão 
em operárias, que são estéreis.
○ Os óvulos não fecundados desenvolvem-se por 
mitose em machos haploides. Esse processo é 
chamado de partenogênese, ou seja, é 
considerado um processo de desenvolvimento 
de óvulos não-fertilizados em indivíduos 
adultos haplóides.
16.2 Mudanças na 
Estrutura de 
Cromossomos 
Rearranjos
- Rearranjos Desbalanceados 
(Deleções e Duplicações)
- Rearranjos Balanceados 
(Inversões e Translocações 
Recíprocas)
Mudanças na estruturade cromossomos 
Classificação das alterações cromossômicas estruturais:
DELEÇÕES: Quando há perda de material genético.
DUPLICAÇÕES: Quando há segmentos cromossômicos extras.
INVERSÕES: quando um fragmento fissionado rotaciona e se liga 
invertidamente da mesma região de onde se quebrou.
TRANSLOCAÇÃO: Quando há troca de fragmentos entre dois 
cromossomos distintos.
Como são produzidos os rearranjos 
cromossômicos por quebras
1. Cada cromossomo é uma única molécula 
bifilamentar de DNA. 
2. Geração de duas ou mais quebras bifilamentares 
nos cromossomos de uma célula. 
3. As quebras bifilamentares são potencialmente 
letais, a menos que sejam reparadas.
4. Os sistemas de reparo na célula corrigem as 
quebras bifilamentares juntando pontas quebradas. 
5. Se as duas pontas da mesma quebra forem 
reunidas, a ordem original do DNA é restaurada. 
6. Os únicos rearranjos cromossômicos que 
sobrevivem à meiose são os que produzem moléculas 
de DNA que tem um centrômero e dois telômeros. 
7. Se um arranjo duplica ou deleta um segmento de 
um cromossomo, o balanço gênico pode ser afetado. 
Quanto maior o segmento que é perdido ou 
duplicado,mais provável que desequilíbrio gênico 
cause anomalias fenotípicas. 
Deleções 
- Perda de uma parte de um braço 
cromossômico; 
- Não ocorre no centrômero: 
-Não altera o número de 
cromossomos:
- Pode ocorrer por um crossing-over 
desigual entre os cromossomos. 
Tipos de Deleções 
Deleção intragênica: pode ter efeito nulo caso 
fenótipo nulo seja viável, ex.: albinismo;
Multigênica: removem de 2 a milhares de genes, 
mesmo em heterozigose os indivíduos podem não 
sobreviver.
- A letalidade de grandes deleções heterozigotas 
pode ser explicada pelo desequilíbrio gênico e 
expressão de recessivos deletérios. 
- Deleção de um segmento homólogo às vezes 
revela alelos recessivos presentes no outro 
homólogo, levando à sua inesperada expressão. 
Alça de deleção 
- As deleções podem ser 
reconhecidas por alças de deleção e 
pseudodominância. 
- As alças de inversão são 
encontradas apenas em 
heterozigotos.
Propriedades Genéticas
Impossibilidade do organismo de sobreviver em 
homozigose;
Nunca há reversão a normalidade;
Revelação de alelos recessivos: Pseudodominância;
Menor frequência de recombinação em deleções 
heterozigotas;
Síndrome de cri du chat (CDC): deleção no braço 
curto do cromossomo 5. 
- Choro fino, similar a miado de 
gato;
- Microcefalia (cabeça 
anormalmente achatada) e face 
redonda;
- Retardo mental;
- 1:50.000 nascido vivos 
- Braços afetados 5p.15.2 e 
5p15.3
Síndrome de Williams 
É autossômica dominante, sendo 
caracterizada por desenvolvimento incomum 
do sistema nervoso e algumas 
características externas; 
Encontrada em cerca de 1 a cada 10.000 
pessoas; 
Contém 17 genes de funções conhecidas e 
desconhecidas. O fenótipo anormal é, 
portanto, causado por haploinsuficiência de 
um ou mais desses;
Animais: Os espermatozóides parecem funcionar até certo 
ponto independentemente de seu conteúdo genético. 
Plantas: Nas plantas diplóides, por outro lado, o pólen 
produzido por uma deleção heterozigota é de dois tipos: 
Pólen funcional: leva o cromossomo normal, e 
Pólen não funcional: leva o homólogo deficiente. 
Em Animais e Plantas 
Duplicações 
Uma duplicação é a repetição de 
um braço cromossômico.
pessoa B Marta
Tipos de Duplicação
Duplicação em Tandem
Duplicação insercional 
Duplicações Segmentares 
Duplicações Segmentares
➢ Englobam genes inteiros e regiões entre 
eles;
➢ A dispersão das duplicações é 
principalmente dentro do mesmo 
cromossomo;
➢ Grande importância na recombinação 
homóloga não-alélica; 
➢ O crossing over pode levar a vários 
rearranjos cromossômicos. 
Efeitos da Duplicação
 Gene “bar” de 
Drosophila 
melanogaster
Efeitos da Duplicação
Duplicação no cromossomo 5q
46, XX ou XY, 5 q (duplicação de 
cerca de 10% do braço longo do 
cromossomo 5).
Características: Retardamento 
físico e mental, boca pequena, 
testa protusa.
Efeitos da Duplicação
Duplicação do Cromossomo 22 - Síndrome do Olho de Gato
Crescimento normal
Deficiência mental leve (ou normal com retardo emocional)
Coloboma inferior da íris
Defeitos cardíacos (mais de ⅓)
Retorno venoso pulmonar anômalo
Atresia Anal
Hipertelorismo leve
Efeito da Duplicação
Duplicação no cromossomo 10q
Deficiência de crescimento pré-natal
Peso médio ao nascimento de 2,7 Kg
Deficiência mental severa
Microcefalia
Face achatada com região frontal alta
Fissuras palpebrais pequenas
Sindactilia
Malformações cardíacas e renais em 50%
50% morre no 1º ano de vida.
Inversões
É um rearranjo no qual um segmento 
interno de um cromossomo foi quebrado 
duas vezes, e girado 180º e reunido
Tipos de Inversões
➔ Paracêntrica: o centrômero fica 
fora da inversão.
➔ Pericêntrica: o centrômero fica 
dentro da inversão.
Inversão Heterozigota
Células Diplóides;
Cromossomo normal + 
Cromossomo Invertido;
Não significa que é heterozigoto.
Alça de Inversão
Na meiose, um cromossomo 
gira nas extremidades da 
inversão para parear com seu 
homólogo não-girado. 
Inversão Paracêntrica
O crossing dentro da alça de inversão na 
meiose conecta centrômeros 
homólogos em uma ponte dicêntrica 
que também produz um fragmento 
acêntrico.
Inversão Pericêntrica
O crossing produz cromátides que 
contêm uma duplicação e uma 
deleção para partes diferentes do 
cromossomo.
Se houver fertilização o zigoto morre, 
devido ao desequilíbrio gênico.
Diferenças
Inversão na frequência de recombinação
Drosophila tipo selvagem x dp cn/dp cn (homozigoto recessivo)
geração F1 = tipo selvagem 
fêmea F1 x genitor recessivo, prole é:
● alelo dp: asas dumpy
● alelo cn: olhos cinnabar
● dois genes são distantes 45 um 
no cro 2
Nesse cruzamento-teste diíbrido 
espera-se que 45% da prole sejam 
dumpy ou cinnabar, mas apenas 12 
de 508, cerca de 2% são obtidas.
Inversão na frequência de recombinação
Algo está reduzindo o crossing over nessa região, e a explicação 
provável é uma inversão envolvendo a maior parte da região dp-cn. 
A mosca selvagem foi 
provavelmente a fonte do 
cromossomo invertido. 
Assim, o cromossomo 2 na 
F1 pode ser representado do 
seguinte modo:
Balanceador
➢ Um cromossomo balanceador contém múltiplas inversões;
➢ Quando é combinado ao cromossomo tipo selvagem, não 
pode haver produtos crossing viáveis;
➢ Esse combinação elimina crossings, e assim, apenas as 
combinações parentais aparecem na prole.
Características Diagnósticas
❏ Alças de inversão;
❏ Frequência de recombinantes reduzida;
❏ Fertilidade reduzida.
Devido a produtos meióticos deletados ou desbalanceados.
Translocações recíprocas
 
Para formar uma translocação 
recíproca, dois cromossomos 
trocam fragmentos acêntricos 
criados por duas quebras 
cromossômicas simultâneas.
Segregação Adjacente-1
A segregação de cada um dos cromossomos 
estruturalmente normais com um dos translocados (T1+N2 
e T2+N1) é chamada de Segregação Adjacente-1.
Esses produtos são inviáveis.
OBS:
N1 e N2: cromossomos normais;
T1 e T2: cromossomos translocados.
Segregação Alternada
Os dois cromossomos normais podem segregar juntos, 
assim como os translocados, para gerar os produtos (N1+N2 
e T1+T2), essa segregação é chamada segregação 
alternada.
Ambos balanceados e viáveis.
Segregação
➔ Segregação Adjacente-1: 
(T1+N2 e T2+N1)
➔ Segregação Alternada: (N1+N2 
e T1+T2) 
Características Diagnósticas
➢ Semi-esterilidade;
➢ Aparente ligação de genes cujo loci normais estão em 
cromossomos separados;
➢ Pseudoligação.
Translocações robertasianas
Características:
● Geneticista W. R. B. Robertson;
● Abortos Espontâneos;
● Anomalias Cromossômicas;
● Síndrome de Down;
● Humanos que são acrocêntricos: 13, 14, 15, 21 e 22;
● Testes com Gafanhotos em 1916.
Translocação em um dos genitores no 
cromossomo 21 (Trissomia 21)
Produz uma prole levando uma 
cópia extra quase completa do 
cromossomo 21.
Fusão: cromossomosacrocêntricos ou telocêntricos pelo centrômero.
Aplicações de inversões e translocações 
Tornaram-se ferramentas genéticas muito úteis, e alguns de 
seus usos são:
● Mapeamento gênico
● Síntese de duplicações ou deleções específicas
● Variegação por efeito de posição
Mapeamento gênico 
● As inversões e translocações permitiu isolar o gene para 
neurofibromatose humana. Todas as translocações 
possuíam um ponto de quebra comum numa banda 
próxima ao centrômero que parecia ser o locus do tal 
gene perturbado pelo ponto de quebra da translocação.
Síntese de duplicações ou deleções 
específicas 
● Usadas para deletar ou duplicar segmentos 
cromossômicos específicos. Para criar duplicações 
também se utiliza translocações insercionais 
unidirecionais, onde, o segmento de um cromossomo é 
removido e inserido em outro.
Variegação por efeito de posição 
● Uma translocação na qual a ponta de um cromossomo X 
levando W+ é realocada perto da região 
heterocromática, por exemplo, do cromossomo 4, pode 
bloquear a ação gênica do alelo dominante, como ocorre 
nas drosophilas para o fenótipo cor do olho.
Rearranjos e câncer
O câncer é uma doença de proliferação celular anormal, mais frequente 
causado por uma mutação na sequência codificante ou reguladora de 
um gene cuja função normal é regular a divisão celular. 
Tais genes são chamados de proto-oncogenes.
Exemplo - Linfoma Burkitt
➢ A translocação realoca um proto-oncogene para perto de 
elemento regulador;
➢ O proto-oncogene nesse cancer codifica a proteína MYC, que ativa 
a proliferação celular;
➢ O gene myc é transcrito apenas quando uma célula precisa sofrer 
proliferação;
➢ Entretanto, nas células cancerosas, o MCY é realocado perto da 
região regulatória da imunoglobulina;
➢ A imunoglobulina é constitutivamente transcrita, dessa forma, o 
gene myc é transcrito o tempo todo.
Exemplo - Leucemia Mielóide Crônica
➢ Esse câncer pode resultar da formação de um gene híbrido entre os 
proto-oncogenes BCR1 e ABL;
➢ O proto-oncogene abl codifica uma cinase protéica em uma via de 
sinalização;
➢ A cinase protéica transmite um sinal iniciado por um fator de 
crescimento que leva a proliferação celular;
➢ A proteína de fusão Bcr-1-Abl tem uma atividade permanente de 
cinase protéica.
➢ A proteína alterada propaga continuamente seu sinal de 
crescimento, independentemente da presença do sinal de iniciação.
Incidência Geral de Mutações Cromossômicas 
Humanas 
As mutações cromossômicas são 
surpreendentemente frequentes na reprodução 
sexual humana, mostrando que os relevantes 
processos celulares são propensos a um alto nível 
de erro. 
FIG. 16.37. A proporção de mutações cromossômicas é muito 
mais alta em abortos espontâneos. [De K. Sankaranarayanan, 
Mutat. Res. 61, 1979, 249-257]. 
-Dos 15% abortadas 
espontaneamente. A metade 
apresenta anomalias 
cromossômicas. 
- Entre os nativivos 0,6% tem 
anomalias cromossômicas. 
Links 
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