Mutação cromossômica

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Genética
Aula 9: Mutação cromossômica
Apresentação
Uma mutação cromossômica é uma mudança imprevisível que ocorre em um cromossomo. Também conhecidas como
mutações de bloqueio, ocorrem como resultado de erros no cruzamento durante a meiose ou por mutágenos. 
Mutações cromossômicas afetam grandes segmentos de DNA contendo muitos genes. Existem quatro tipos diferentes de
mutações cromossômicas: deleções, translocações, duplicações e inversões.
 
Ao contrário de uma mutação genética que altera um único gene ou um segmento maior de DNA em um cromossomo, as
mutações nos cromossomos mudam e afetam todo o cromossomo.
Objetivos
Explicar as alterações cromossômicas numéricas ligadas aos cromossomos autossômicos e sexuais;
Relacionar as alterações cromossômicas e doenças genéticas;
Reconhecer a origem das anormalidades gonadais entre homens e mulheres.
Estrutura cromossômica
Os cromossomos são agregados longos e �brosos de genes que carregam informações de hereditariedade (DNA). Eles são
formados a partir de cromatina, uma massa de material genético que consiste em DNA, que é fortemente enrolado em torno de
proteínas chamadas histonas. Os cromossomos estão localizados no núcleo das células e se condensam antes do processo
de divisão celular.
Um cromossomo não duplicado é de cadeia simples e é composto por uma
região de centrômero que conecta duas regiões do braço. A região do braço
curto é chamada de braço p e a região do braço longo é chamada de braço q.
Na preparação para a divisão do núcleo, os cromossomos devem ser duplicados para garantir que as células-�lhas resultantes
terminem com o número apropriado de cromossomos.
 Uma cópia idêntica de cada cromossomo é, portanto, produzida por meio da replicação do DNA. Cada cromossomo duplicado
é composto de dois cromossomos idênticos, chamados de cromátides irmãs, que estão conectados na região do centrômero.
As cromátides irmãs se separam antes da conclusão da divisão celular.
Mudanças na estrutura cromossômica
Duplicações e quebras de cromossomos são responsáveis por um tipo de mutação cromossômica que altera a estrutura dos
cromossomos. Essas mudanças afetam a produção de proteínas, alterando os genes no cromossomo.
Alterações na estrutura cromossômica são frequentemente prejudiciais a um indivíduo, levando a di�culdades de
desenvolvimento e até à morte. Algumas mudanças não são tão prejudiciais e podem não ter efeito signi�cativo sobre um
indivíduo.
Existem vários tipos de alterações na estrutura dos cromossomos que podem ocorrer. Alguns deles incluem:
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A união de um cromossomo fragmentado a um cromossomo não homólogo é uma translocação. O pedaço de
cromossomo se separa de um cromossomo e se move para uma nova posição em outro cromossomo.
Translocação 
Essa mutação resulta da quebra de um cromossoma em que o material genético se perde durante a divisão celular. O
material genético pode se desprender de qualquer lugar no cromossomo.
Deleção 
Duplicações são produzidas quando cópias extras de genes são geradas em um cromossomo.
Duplicação 
Em uma inversão, o segmento cromossômico quebrado é invertido e inserido de volta no cromossomo. Se a inversão
engloba o centrômero do cromossomo, ela é chamada de inversão pericêntrica. Se envolver o braço longo ou curto do
cromossomo e não incluir o centrômero, ele é chamado de inversão paracêntrica.
Inversão 
Como as mutações cromossômicas ocorrem?
As de�ciências são mais fáceis de explicar. São o resultado de uma fração cromossômica simples. Numerosos agentes
mutagênicos, como produtos químicos ou radiações ionizantes, levam a um aumento na probabilidade de tais frações.
Fragmentos cromossômicos sem centrômero são perdidos durante a mitose seguinte. Eles não estão integrados em um dos
dois núcleos �lhos. Geralmente, eles permanecem no plano equatorial, onde são degradados.
Saiba mais
O isocromossomo é produzido pela divisão inadequada do centrômero. Os isocromossomos contêm dois braços curtos ou dois
braços longos. Um cromossomo típico contém um braço curto e um braço longo.
Todas as outras mutações cromossômicas podem ser explicadas por dois eventos subsequentes à fração e à fusão. Os
cruzamentos são causados pelo mesmo mecanismo. Em um sentido estritamente formal, supressões e duplicações podem
ser descritas como cruzamentos ilegítimos.
Um crossing-over normal resulta em duas cromátides que são homólogas às originais (isto é, do mesmo comprimento e com o
mesmo número e ordem de loci gênicos).
Os cruzamentos ilegítimos, ao contrário, resultam em dois produtos de comprimento desigual. Como consequência, uma
cromátide perde um fragmento (uma deleção) para sua cromátide parceira. Isso agora abriga o fragmento duas vezes (uma
duplicação). Normalmente, os fragmentos duplicados são dispostos em conjunto.
O exemplo clássico da forma como ocorre um evento de deleção/duplicação é o gene Bar de Drosophila (o Bar-locus; Bar é
escrito com um B maiúsculo por causa de sua dominância sobre o tipo selvagem).
Exemplo
Os olhos da Drosophila são normalmente mais ou menos ovais. Mas os do Bar-mutante têm a forma de um bar (olho estreito).
Esse fenótipo é causado por uma duplicação. O locus da barra pode ser rastreado até uma certa banda cromossômica. Os
cruzamentos ilegítimos que ocorrem neste domínio podem restaurar o estado selvagem e criar um domínio na cromátide
homóloga, onde o locus da Barra ocorre três vezes, uma atrás da outra (Barra dupla).
A expressão da barra característica mostra que não é apenas a falta ou o defeito de um gene que pode causar uma mudança
do fenótipo, mas também o excesso de um locus adicional. Em um genoma diploide normal, existem dois alelos para cada
gene. Eles estão em cromossomos separados, mas homólogos e, portanto, dizem estar em transconformação. Após uma
duplicação, o respectivo gene ocorre em um genoma diploide por quatro vezes. O cromossomo intacto abriga o gene duas
vezes, uma vez em cada uma de suas duas cromátides, uma trans-conformação.
O cromossomo mutado homólogo também tem duas cópias do gene, mas uma cromátide não tem cópia, enquanto a outra
tem duas (uma conformação cis):
A B C C D E F. . .
C e C também são chamados de pseudoalelos. Eles não são separados
durante a meiose, a menos que ocorra um crossing-over. Um alelo e seu
respectivo pseudoalelo podem acumular mutações independentemente e,
assim, passar por processos evolutivos autônomos. Os efeitos de um alelo e
seu pseudoalelo raramente são aditivos. Um pseudoalelo não substitui um
alelo.
Essa e outras observações levam à descoberta de que os
genes de um genoma não são unidades independentes.
Suas atividades são realmente controladas por domínios de
DNA vizinhos.
Esse fenômeno foi originalmente chamado de efeito de
posição. Análises moleculares começam a elucidar como
funcionam tais mecanismos de controle de genes únicos.
Alterações no número de cromossomos
Uma mutação cromossômica que faz com que os indivíduos tenham um número anormal de cromossomos é denominada
aneuploidia. Células aneuploides ocorrem como resultado de quebras cromossômicas ou erros de não disjunção  que
ocorrem durante a meiose ou mitose.
Anormalidades no cromossomo sexual que resultam da não disjunção podem levar a condições como as síndromes de
Klinefelter (em que os homens têm um ou mais cromossomos sexuais X extras) e Turner (em que as mulheres têm apenas um
cromossomo sexual X).
1
Exemplo
A Síndrome de Down é um exemplo de uma condição que ocorre devido a não disjunção em células autossômicas (não sexuais).
Indivíduos com Síndrome de Down têm um cromossomo extra no cromossomo autossômico 21.
Uma mutação cromossômica que resulta em indivíduos com mais de um conjunto haploide de cromossomos em uma célula é
denominada poliploidia. Uma célula haploide é uma célula que contém um conjunto completo de cromossomos.
1
Nossas células sexuais são consideradas haploides e contêm
um conjunto completo de 23 cromossomos.
2
Nossas células autossômicassão diploides e contêm dois
conjuntos completos de 23 cromossomos.
Se uma mutação faz com que uma célula tenha três conjuntos haploides, ela é chamada triploidia. Se a célula tiver quatro
conjuntos haploides, ela é chamada de tetraploidia.
http://estacio.webaula.com.br/cursos/DIS013/aula9.html
Tipo de aneuploidia Representação Cromossomos Descrição
Monossomia 2n -1 45 Presença de apenas 1 cromossomo do par
Dissomia 2n 44 Ausência de um par de cromossomos
Trissomia 2n + 1 47 Presença de três cromossomos
Tetrassomia 2n + 2 48 Presença de quatro cromossomos
Pentassomia 2n + 3 49 Presença de cinco cromossomos
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 Transtorno cromossômico
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Transtorno cromossômico
Qualquer Síndrome caracterizada por malformações ou mau funcionamento em qualquer sistema do corpo, e causada
por número ou constituição cromossômica anormal.
Normalmente, os humanos têm 46 cromossomos dispostos em 23 pares; os pares variam em tamanho e forma e são
numerados por convenção. 22 dos pares são autossomos e um par, o número 23, são os cromossomos sexuais.
Qualquer variação nesse padrão causa anormalidades.
Um cromossomo de qualquer um dos pares pode ser duplicado (trissomia) ou ausente (monossomia);
Um conjunto completo de 23 pares de cromossomos pode ser duplicado três (triploidia) ou mais (poliploidia) vezes;
Um braço ou parte de um braço de um único cromossomo pode estar faltando (deleção).
Parte de um cromossomo pode ser transferido para outro (translocação), que não tem efeito sobre a pessoa em que
ocorre, mas geralmente causa uma síndrome de deleção ou duplicação em seus �lhos.
Alterações no número de cromossomos ocorrem durante a formação de espermatozoides ou ovos ou no
desenvolvimento inicial do embrião. Neste último caso, pode ocorrer uma mistura de células, algumas normais
(euploides) e algumas contendo complementos cromossômicos anormais, uma condição conhecida como
mosaicismo.
Em ambos os casos, as anormalidades do desenvolvimento ocorrem por causa dos sinais genéticos incomuns
transmitidos pelos cromossomos. Alguns desses desequilíbrios cromossômicos ocorrem em 0,5% de todos os
nascimentos.
A Síndrome de Down, trissomia do cromossomo 21, foi o primeiro distúrbio cromossômico identi�cado (em 1959); é a
trissomia mais comum e a causa mais comum de de�ciência intelectual.
A de�ciência intelectual é talvez a manifestação mais comum de anormalidades cromossômicas, ocorrendo em
alguma medida em todas as principais anomalias autossômicas. Várias anormalidades cromossômicas, incluindo a
Síndrome de Down, também foram relacionadas a doenças cardíacas ou malformações.
Outra evidência de anormalidades cromossômicas inclui desenvolvimento sexual anormal, distúrbios
comportamentais, malignidade (por exemplo, o cromossomo Filadél�a na leucemia mielocítica crônica) e aborto
espontâneo.
Anormalidades no cromossomo sexual são mais comuns e tendem a ter efeitos menos drásticos do que
anormalidades autossômicas. Fêmeas normais têm dois cromossomos X, e os machos têm um X e um Y;
anormalidades na distribuição dos cromossomos sexuais produzem a Síndrome de Turner (XO), a Síndrome de
Klinefelter (XXY) e o chamado supermacho (XYY).
Os indivíduos de Turner e Klinefelter têm genitália feminina e masculina, respectivamente, com atraso no
desenvolvimento das características sexuais. Supermachos tendem a ser mais altos do que a média e ter de�ciências
de aprendizado. Embora alguns estudos tenham sugerido que existe uma associação entre a supermalidade e o
comportamento criminoso, a ligação foi amplamente rejeitada. De fato, muitos indivíduos XYY são socialmente bem
ajustados.
Vários distúrbios cromossômicos podem ser diagnosticados antes do nascimento, examinando-se células obtidas do
líquido amniótico.
 Síndrome de Klinefelter | Fonte: Brasil Escola
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Mutações relacionadas ao sexo
Mutações podem ocorrer em genes localizados em cromossomos sexuais conhecidos como genes ligados ao sexo. Esses
genes no cromossomo X ou no cromossomo Y determinam as características genéticas das características ligadas ao sexo.
Uma mutação genética que ocorre no cromossomo X pode ser dominante ou recessiva.
Distúrbios dominantes ligados ao X são expressos em homens e mulheres.
Transtornos recessivos ligados ao cromossomo X são expressos em homens e podem ser mascarados em mulheres se o
segundo cromossomo X da fêmea for normal. Os distúrbios ligados ao cromossomo Y são expressos apenas no sexo
masculino.
Cromossomos sexuais determinam se o indivíduo é homem ou mulher
O sexo de um indivíduo (ou seja, se ele é do sexo masculino ou feminino) é determinado pelos cromossomos sexuais. A
maioria das pessoas tem dois cromossomos sexuais, um herdado de sua mãe e outro herdado de seu pai.
Normalmente, as fêmeas têm dois cromossomos X (XX) e os machos têm um cromossomo X e um cromossomo Y (XY).
Condições causadas por alterações (mutações) em genes localizados no cromossomo X são consideradas ligadas ao X.
Herança recessiva ligada ao X
A maioria das condições ligadas ao X são recessivas. Isso signi�ca que em uma pessoa com dois cromossomos X (a maioria
das mulheres), ambas as cópias de um gene (isto é, uma em cada cromossomo X) devem ter uma mudança ou mutação,
enquanto em uma pessoa com um cromossomo X a cópia de um gene deve ter uma mutação.
1
Uma fêmea com uma mutação em uma cópia de um gene no
cromossomo X é considerada uma portadora de uma
condição ligada ao X.
2
Um homem com uma mutação em um gene no cromossomo
X é tipicamente afetado com a condição.
Como as fêmeas têm duas cópias do cromossomo X e os machos têm apenas um cromossomo X, as doenças recessivas
ligadas ao cromossomo X são mais comuns entre os machos do que nas fêmeas. No entanto, doenças recessivas ligadas ao X
podem ocorrer tanto em homens como em mulheres.
Para distúrbios recessivos ligados ao cromossomo X, uma mãe portadora não afetada, que tem uma mutação em um gene no
cromossomo X, pode transmitir o cromossomo X com essa mutação ou um cromossomo X normal para seus �lhos. Se o pai
não for afetado, nenhuma de suas �lhas será afetada, já que herdarão pelo menos um cromossomo X normal de seu pai. No
entanto, cada �lha terá 50% de chance de ser uma portadora não afetada como sua mãe e 50% de chance de ambos os
cromossomos X serem normais.
Para distúrbios recessivos ligados ao cromossomo X, um pai afetado que
tem uma mutação em um gene no cromossomo X pode transmitir o
cromossomo X com essa mutação ou um cromossomo Y para seus �lhos.
Se a mãe não for afetada ou portadora, nenhum de seus �lhos será afetado, pois só herdará um cromossomo X normal de sua
mãe e herdará um cromossomo Y de seu pai. Cada �lha terá 50% de chance de ser portadora não afetada e 50% de chance de
ambos os cromossomos X serem normais.
Hemo�lia A
A hemo�lia A é uma doença recessiva ligada ao cromossomo X causada pela falta de um coagulante, ou agente de coagulação
do sangue, chamado fator VIII (fator 8). Isso é causado por uma mutação em um gene no cromossomo X chamado F8.
Exemplo
Se um pai for afetado, suas �lhas serão portadoras de hemo�lia A e seus �lhos não serão afetados. Se uma mãe é uma portadora
não afetada, cada �lha tem 1 chance em 2 (ou seja, 50%) de ser uma portadora não afetada e cada �lho tem uma chance de 1 em
2 (ou seja, 50%) de ser afetado com hemo�lia A.
Herança dominante ligada ao X
Para uma condição dominante ligada ao X, apenas uma cópia de um gene no cromossomo X, seja uma fêmea com dois
cromossomos X ou macho com cromossomo X, deve ter uma alteração ou mutação para que um indivíduo seja afetado pela
condição. Por essa razão, os distúrbios ligados ao cromossomo X são frequentemente vistos com frequência similar em
homens e mulheres.
Atenção
Desde que as fêmeas também têm um cromossomo X normal, bem como um cromossomo X com uma mutação, a condição é
muitas vezes mais leve. Um exemplo de um distúrbio dominante ligado ao X é Síndrome de Goltz.
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Vantagens das mutações cromossômicas
Os erros aleatórios que ocorrem durante a divisão celular podem ser bené�cos para os organismos. Observe alguns deles:
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As mutações são muito essenciais para as populações porque ajudam alguns indivíduos da população a se adaptarem ao
ambiente enquanto mantêm sua sobrevivência. Eles também são uma força importante na evolução porque equilibram a
frequência dos alelos presentes na população. Em humanos, algumas mutações bem-sucedidas incluem resistência à
malária, tolerância à lactose e tolerância à aterosclerose.
Sobrevivência 
Mutações nos cromossomos estão altamente ligadas à diversidade (não apenas genética, mas também �sicamente) dos
organismos vivos. Em última análise, as interações próximas entre mutações herdadas e pressões ambientais geram
diversidade entre as espécies. E claramente, sem diversidade genética, alguns dos mecanismos fundamentais da
mudança evolutiva não podem (e continuam a operar).
Diversidade 
Exemplo
Como algumas mutações cromossômicas são inofensivas, os seres humanos têm diferentes olhos coloridos, como preto,
marrom, cinza, verde ou azul.
Desvantagens de mutações cromossômicas
Algumas mutações podem ser bastante prejudiciais também. Veja algumas das desvantagens mais comuns das mutações
nos cromossomos:
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Mutações no cromossomo podem causar uma ampla variedade de distúrbios genéticos. Embora a maioria dos distúrbios
genéticos seja rara, a gravidade do erro, mesmo em uma pequena porção do cromossomo, pode ser altamente
devastadora.
Transtorno genético 
Além do distúrbio hereditário, certas mutações nos cromossomos também podem ocasionar o aparecimento de outras
doenças como o câncer (pulmão, mama e bexiga).
Outras doenças 
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Atividades
1. (FUVEST) Um homem com cariótipo 47, XYY pode originar-se da união de dois gametas – um com 24 cromossomos e outro
com 23. O gameta anormal é um(a):
a) Óvulo
b) Espermatozoide
c) Óvulo ou espermatozoide
d) Ovogonia
e) Espermatogônia
2. A Síndrome de Down é causada pelo aumento de um cromossomo 21. Assim, trata-se de:
a) Monossomia
b) Diploidia
c) Trissomia
d) Triploidia
e) Monoploidia
3. A Síndrome de Turner é um tipo de monossomia, que pode ser representado pela fórmula cariotípica:
a) 47, XX +21
b) 47, XX +18
c) 45, Y0
d) 45, X0
e) 45, 00
4. Todas as alterações cromossômicas a seguir são exemplos de aneuploidia, exceto:
a) Síndrome de Down
b) Síndrome de Turner
c) Síndrome de Klinefelter
d) Síndrome de Edwards
e) Síndrome do miado do gato
5. (ENEM - 2015) A cariotipagem é um método que analisa células de um indivíduo para determinar seu padrão cromossômico.
Essa técnica consiste na montagem fotográ�ca, em sequência, dos pares de cromossomos e permite identi�car um indivíduo
normal (46, XX ou 46, XY) ou com alguma alteração cromossômica.
A investigação do cariótipo de uma criança do sexo masculino, com alterações morfológicas e comprometimento cognitivo,
veri�cou que ela apresentava fórmula cariotípica 47, XY, +18. A alteração cromossômica da criança pode ser classi�cada como:
a) Estrutural, do tipo deleção
b) Numérica, do tipo euploidia
c) Numérica, do tipo poliploidia
d) Estrutural, do tipo duplicação
e) Numérica, do tipo aneuploidia
Notas
Não disjunção 1
Não disjunção é a falha dos cromossomos homólogos em se separar adequadamente durante a divisão celular. Ela produz
indivíduos com cromossomos extras ou ausentes.
Título modal 1
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Referências
MICAS, A. Genética. 1. ed. Rio de Janeiro: SESES, 2015.
SANTOS, Vanessa Sardinha dos. Exercícios sobre alterações cromossômicas. Disponível em:
https://exercicios.mundoeducacao.bol.uol.com.br/exercicios-biologia/exercicios-sobre-as-alteracoes-cromossomicas.htm
Acesso em 9 set. 2019.
Próxima aula
Base genética do câncer;
Oncogenes e genes supressores tumorais;
Câncer e fatores ambientais.
Explore mais
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p
Assista ao vídeo O que é a Síndrome de Turner? , da endocrinologista pediátrica Adriana Siviero Miachon da Sociedade
Brasileira de Endocrinologia e Metabologia Regional de São Paulo (SBEM-SP).
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