Mutação dos cromossomos

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GENÉTICA HUMANA 
ALTERAÇÕES CROMOSSÔMICAS 
MUTAÇÕES 
Mutação é uma alteração no material genético. São modificações no número, 
estrutura e morfologia cromossômica. Ocorrem em uma única célula gamética ou 
somática, grupo de células, indivíduo único em uma população ou em populações 
diferentes de um a mesma espécie. 
O que gera alterações cromossômicas? Fenômenos geneticamente programados, 
como no caso de células somáticas/gaméticas. Mutações cromossômicas são alterações 
não programadas, com o no caso da Síndrome de Down. A maioria das alterações 
cromossômicas estão ligadas a perdas fetais, malformações congênitas, retardo mental e 
infertilidade. 
São dois tipos de alterações cromossômicas: 
❖ Gênica: é uma alteração em um gene, devido a mudanças na frequência das bases 
nitrogenadas do DNA. Estas mudanças podem ocorrer eventualmente. 
❖ Cromossômica (também conhecida como aberração cromossômica): é uma 
mudança no número ou na estrutura dos cromossomos. Podem ser numéricas ou 
estruturais. 
 
MUTAÇÕES GÊNICAS 
Na mutação gênica há alteração da sequência de nucleotídeos do DNA, por 
substituição, adição ou remoção de bases. Podem conduzir à modificação da molécula 
de RNAm que é transcrita a partir do DNA e, consequentemente, à alteração da proteína 
produzida, o que tem, geralmente, efeitos no fenótipo. 
Essas mudanças acidentais no DNA podem levar a modificações nas proteínas 
fabricadas, muitas das quais são enzimas, com papel fundamental no metabolismo. 
Exemplos de doenças causadas por defeitos nos genes são o albinismo, doença de 
Tay-Sachs e fibrose cística. 
Exemplo de mutação gênica: 
▪ Albinismo: Ausência parcial ou total do pigmento melanina na pele, no cabelo e 
nos olhos. 
▪ Doença de tay-sachs: Caracterizada pela ausência da produção da enzima 
hexosaminidase A, leva a problemas neurológicos, cegueira, surdez, incapacidade 
de deglutir e, eventualmente, a morte. 
▪ Fibrose cística: As glândulas exócrinas produzem muco muito espesso, o que 
normalmente leva à obstrução do pâncreas e à infecção crônicas dos pulmões, a 
além de causar problemas digestivos. 
 
Observação: 
• Mutações em células somáticas não passam para os filhos e podem se 
manifestar como manchas na pele, tumores etc. Mutações em células 
germinativas são passadas para as próximas gerações. 
• Os geneticistas estudam o número e a estrutura dos cromossomos por coloração 
das células em divisão com determinados corantes, seguida de microscópio. 
• Existem diversas técnicas para estudo em laboratório. 
 
MUTAÇÕES CROMOSSÔMICAS 
 
Há dois tipos de alterações que ocorrem nos complementos cromossômicos: 
▪ Estruturais – afetam a estrutura do cromossomo sem alterar o número. 
▪ Numéricas – afetam o número de cromossomos. 
As alterações podem afetar os cromossomos sexuais e/ou somáticos. Em alguns 
dos casos, ambos os cromossomos são afetados. As pessoas com anormalidades 
cromossômicas usualmente têm fenótipos característicos, tais como características físicas 
de crianças com a síndrome de Down. 
A alteração numérica está associada a perda ou acréscimo de um ou mais 
cromossomos no indivíduo. Exemplo: Síndrome de Down, Síndrome de Turner etc. 
 
MUTAÇÕES ESTRUTURAIS 
 
Nas alterações estruturais, a estrutura do cromossomo é alterada, há variações que 
afetam a sequência de blocos e a morfologia cromossômica, ou mudam a posição de 
certos marcadores cromossômicos como o centrômero, a contrição secundária etc. 
As alterações estruturais levam ao aumento ou redução da quantidade de DNA 
de um determinado genoma (deleção, por exemplo); alteração de posição de uma 
determina sequência no cromossomo ou genoma; eliminação de fragmentos acêntricos 
(regiões onde não há centrômero). 
Esses rearranjos cromossômicos são mutações e muitos deles se originam quando 
ocorrem rupturas das fitas duplas nas moléculas de DNA encontradas em um cromossomo 
havendo quebras, reunião e recombinação do material genético. 
Uma vez que essas rupturas das fitas duplas no DNA em geral podem levar à morte, 
os organismos desenvolvem mecanismos elaborados para reparar tais rupturas ao 
reconectar a extremidades rompidas do DNA. Se as extremidades rompidas forem 
reunidas corretamente, o cromossomo original é restaurado e não há rearranjo 
cromossômico. Entretanto, às vezes as extremidades erradas são conectadas, levando a 
rearranjo cromossômico. Os rearranjos cromossômicos também podem surgir por meio 
de erros no crossing over ou quando este ocorre entre sequências de DNA repetidas. 
E essas alterações estruturais podem ser: 
▪ Balanceadas quando não há nem ganho, nem perda (no caso de inversão 
dos genes). 
▪ Desbalanceadas quando se tem uma modificação do material genético, 
ganhando ou perdendo. 
Os quatro tipos básicos de rearranjos são duplicações, deleções, inversões e 
translocações. 
✓ Deleção 
Deleção é perda de material cromossômico, e que 
não inclui a região centromérica. São de tipos terminais 
ou intercalares. É considerada uma aneuploidia. 
Rearranjos cromossômicos (deleções) em seres 
humanos estão relacionadas ao desenvolvimento de 
certos tipos de câncer. Ou seja, uma ou mais bases são 
retiradas do DNA.E há uma consequente perda de genes. 
Ex.: Síndrome do miado do gato. 
 
✓ Duplicação 
Quando há ganho. 
Numa região do cromossomo a informação genética está 
repetida, pois o segmento do DNA é duplicado. Podem se 
originar de um crossing-over desigual. 
✓ Inversões 
Quando não há modificação do genoma, apenas rearranjo. É considerado um 
rearranjo da estrutura do cromossomo. 
Ela ocorre quando um único cromossomo sofre duas quebras 
e é reconstruído com o seguimento entre os pontos de fratura 
invertido. E quando um segmento do cromossomo se desprende, gira 
cerca de 180º e se fixa novamente ao restante do cromossomo, logo, 
há uma inversão da ordem dos genes no segmento. Ou seja, há 
uma quebra de um pedaço do cromossomo que se solda invertido. 
INVERSÃO PARACÊNTRICA: Se o segmento for longe do centrômero haverá 
formação de gametas não-equilibrados, dicêntricos e acêntricos, geralmente inviáveis. 
INVERSÃO PERICÊNTRICA: Se o segmento for adjacente ao centrômero, o risco de 
inviabilidade é menor, pois menor é o segmento trocado, sendo que quanto maior o 
tamanho do segmento trocado, maior o risco de defeito na prole. 
✓ Translocação 
Ocorre quando um segmento de um 
cromossomo se desprende e se une a outro 
cromossomo (não homólogo). O significado 
genético é a transferência dos genes de um 
cromossomo para outro. 
Não confunda translocação (cromossomos 
não homólogos) com crossing over (cromossomos homólogos). Troca de pedaços entre 
cromossomos não homólogos. 
Resumindo: mudança na estrutura dos cromossomos → tamanho, posição de 
marcadores (centrômero, constrição secundária); resultam de quebras cromossômicas → 
rearranjos. 
Quais as alterações mais drásticas? 
Alterações numéricas são mais drásticas do que as estruturais. Com as 
alterações numéricas, havendo aumento da quantidade de DNA, a dosagem gênica é 
muito aumentada, muitas vezes sendo incompatível com a vida. As alterações 
estruturais dependem da alteração, e geralmente são mais viáveis, especialmente os 
rearranjos de posição. 
MUTAÇÕES NUMÉRICAS 
 
As alterações numéricas são classificadas em: Aneuploidias, Poliploidias e 
Euploides. 
A terminação ploidia significa alteração em parte de um cromossomo ou no número 
de cromossomos. 
Os Euploides são células com conjuntos completos ou normais de cromossomos. 
 
Causas das Alterações Numéricas 
• A não-disjunção na meiose: gera gametas com 22 ou 24 cromossomos; este 
produz zigoto trissômico ou monossômico na fertilização. 
• Não-disjunção na mitose: não-disjunção das cromátides na primeira divisão 
mitótica do zigoto ou em alguma outra divisão durante o seu desenvolvimento. 
• Perda cromossômica: retardamento da migração de uma ou mais cromátides 
para umdos polos durante a anáfase (cromátides ficam fora dos núcleos 
telofásicos e acabam degenerando). 
• Aberrações estruturais: ocorrência de translocações recíprocas (ocorre fusão 
entre cromossomos). 
 
POLIPLOIDIA 
Poliploidia São organismos que têm conjuntos adicionais de cromossomos. É uma 
alteração no conjunto completo de cromossomos. O nível da poliploidia é descrito 
referindo-se a um número básico de cromossomos, geralmente designado por n. Assim, 
diploides, com dois conjuntos básicos de cromossomos, têm 2n cromossomos. Os 
triploides têm 3n, tetraploides têm 4n... 
▪ Caracteriza-se pela presença de conjuntos extras de cromossomos, é bastante 
comum em vegetais, mas muito rara em animais. 
▪ A alteração afeta todo o conjunto cromossômico. 
▪ Em humanos a poliploidia é incompatível com o desenvolvimento do embrião 
e quase sempre leva à morte do embrião. 
▪ Número cromossômico normal. 
▪ Número diploide (2n) ou haploide (n). 
 
Possíveis causas para a poliploidia: 
▪ Fecundação de um ovócito por dois espermatozoides; 
▪ Fecundação de um gameta diploide (triploidia); 
▪ Não ocorrência de citocinese (repartição da célula em duas células filhas) 
durante a divisão celular. 
 
ANEUPLOIDIA 
Aneuploidias são cariótipos com ganho ou perda de um ou mais cromossomos, 
originando números diploides que não são múltiplos de número básico original. Ou seja, 
são organismos que têm deficiência ou excesso de determinado cromossomo ou 
segmento de cromossomo. O número de cromossomos não é um múltiplo exato do 
monoploide (n). Ex.: 2n + 1 ou 2n – 1 ... 
▪ É uma alteração numérica em parte do genoma, geralmente em um único 
cromossomo, enquanto a poliploidia é uma alteração numérica em um 
conjunto completo de cromossomos. 
▪ Aneuploidia implica em um cromossomo a mais (hiperploidia) ou um 
cromossomo a menos (hipoploidia) ou uma combinação dessas anomalias. Ou 
seja, é o ganho ou perda de um ou poucos cromossomos. Nível de ploidia está 
acima de 2n. Ex.: 3n (triploidia), 4n (tetraploidia), etc. 
▪ Esta definição também inclui segmentos de cromossomos (como deleção de uma 
região cromossômica). 
▪ Aneuploidia implica desequilíbrio genético, mas a poliploidia, não. 
▪ As trissomias são as aneuploidias mais comuns em humanos. 
▪ Aneuploidia altera o número de cromossomos do cariótipo. 
 
NÚMEROS DE CROMOSSOMOS TIPOS DE MUTAÇÃO 
2n + 1 (47 cromossomos) Trissomia 
2n + 2 (48 cromossomos) Tetrassomia 
2n – 1 (45 cromossomos) Monossomia 
2n – 2 (44 cromossomos) Nulissomia 
 
Aneuploidias Autossômicas 
• Trissomia do 21 ou Síndrome de Down 
• Trissomia do 18 ou Síndrome de Edwards 
• Trissomia do 13 ou Síndrome de Patau 
 
Aneuploidias de Cromossomos Sexuais 
• Síndrome de Turner – 2n=45, X 
• Síndrome de Klinefelter – 2n =47, XXY 
• Síndrome duplo Y – 2n =47, XYY 
• Trissomia do X – 2n =47, XXX 
 
Origem das aneuploidias 
Surge a partir de gametas com número irregular de cromossomos →meiose I ou 
II→ não disjunção. 
A causa da euploidia é a fertilização do ovócito por dois espermatozóides. Quando 
ocorre a fertilização por 2 espermatozóides há triploidia, o que é incompatível há vida. 
NÃO EXISTE EUPLOIDIA EM HUMANOS (não confundir com Euploides, eles 
apresentam número normal de cromossomos). 
A causa da aneuploidia está na disjunção meiótica, na divisão meiótica errada. 
 
TIPOS DE MUTAÇÃO NÚMEROS DE CROMOSSOMOS 
EUPLOIDIAS Haploidia n 
Triploidia 3n 
Tetraploidia 4n 
ANEUPLOIDIAS Nulissomia 2n – 2 
Monossomia 2n – 1 
Trissomia 2n + 1 
Tetrassomia 2n + 2 
*Não existe monossomia de cromossomos autossômicos. 
*Não existe monossomia em homens pois o homem precisa de X (o homem sem o X é 
incompatível a vida). 
 
Síndrome de Down (Trissomia do 21) 
Cariótipos possíveis: 
➢ Homem: 45A + XY 
➢ Mulher: 45A + XX 
O que causa? Erro na distribuição dos cromossomos na formação dos gametas 
(espermatozóides e óvulos) 
✓ Idade avançada 
✓ Exposição a altas taxas de radiação 
✓ Uso de drogas alucinógenas (LSD, Heroína, Ecstasy) 
 
Quadro clínico Síndrome de Down 
▪ Baixa estatura 
▪ Obesidade 
▪ Olhos oblíquos 
▪ Mãos e dedos curtos 
▪ Prega Simiesca na mão 
▪ Deficiência intelectual 
▪ Homem estéril 
▪ Mulher fértil 
 
Síndrome de Klinefelter (XXY) 
▪ Só ocorre em homens 
▪ Cariótipo: 44 A + XXY = 47, XXY 
 
Quadro clínico Klinefelter 
o Ginecomastia 
o Alargamento dos quadris 
o Voz aguda 
o Deficiência intelectual de leve a moderado 
o Esterilidade (atrofia dos testículos) 
o Cromatina sexual presente nas células 
 
Síndrome de Turner (X0) 
▪ Só ocorre em mulheres 
▪ Cariótipo 44A + X0 = 45, X 
 
Quadro clínico 
o Baixa estatura 
o Obesidade 
o Pescoço alado 
o Muitos pêlos no corpo 
o Deficiência intelectual moderada 
o Esterilidade (ovários atrofiados) 
o Sem cromatina sexual nas células 
Síndrome do triplo X 
▪ Só ocorre em mulheres 
▪ Cariótipo: 44A + XXX = 47, XXX 
 
Quadro clínico 
o Mulheres com estatura geralmente acima da média. 
o Apresentam genitália e mamas subdesenvolvidas. 
o Apresentam certo gral de deficiência intelectual. 
o Puberdade precoce. 
o São férteis. 
 
QUESTIONÁRIO 
1. Como são chamados os organismos com conjuntos completos (ou normais) de 
cromossomos? Descreva o cariótipo de células humanas diploides. 
2. Diferencie organismos poliploides de aneuploides. 
3. É possível ocorrer poliploidia em humanos? Explique. 
4. Cite os principais tipos de aneuploidias em seres humanos. 
5. Quais são os tipos possíveis de rearranjos nas estruturas dos cromossomos?