Introdução à Citogenética

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Introdução à Citogenética  
 
Síndrome de Li Fraumeni   
- Síndrome de baixa incidência e que é pouco 
investigado  
- Segue um padrão mendeliano: síndrome 
monogênica e recessiva  
- Acontece uma mutação no gene Tp53, 
presente no cromossomo 17 → gene produz 
uma proteína chamada de ​p53​, A GUARDIà
DO GENOMA (principal proteína envolvida 
no mecanismo para evitar o aparecimento 
de células cancerígenas)  
- A mutação leva a uma perda de função, ou 
seja, quem tem a síndrome, não tem 
nenhuma proteína p53, logo, se acontecer 
alguma mutação, as células não vão ser 
corrigidas e vão continuar se dividindo com 
mutações  
- É possível, através de um exame, saber se 
existem possíveis mutações para a prole  
- Teste CGH-Array identifica até 4800 
genes relacionados à doença  
 
DIAGNÓSTICO PRÉ-IMPLANTACIONAL (PGD) 
-Realiza exame genético dos embriões antes da 
implantação, para o diagnóstico precoce de 
doenças genética  
-Permite:  
● Análise genética de todos os cromossomos 
pela técnica de CGH (Hibridização 
Genômica Comparativa) por array  
● Análise de todos os cromossomos em 
células embrionárias de casais portadores 
de translocações ou inversões pela técnica 
de CGH por array  
-Atualmente o exames citogenéticos são 
recomendados nos casos: 
● Problemas precoces de crescimento e 
desenvolvimento: retardo no 
desenvolvimento, malformações múltiplas, 
baixa estatura, genitália ambígua.. 
● Natimortos e morte infantil  
● Problemas de fertilidade: infertilidade e 
abortos recorrentes  
● Histórico familiar  
● Gestação em uma mulher de idade avançada 
 
-Se for feito um cariótipo no início do 
desenvolvimento infantil, a criança tem todo o 
suporte para estimular o desenvolvimento dela 
para que, futuramente, não tivesse perda ou essa 
perda fosse menor  
-A primeira síndrome genética identificada e a 
mais famosa é a ​SÍNDROME DE DOWN  
● 95% dos casos é a presença de um 
cromossomo 21 a mais  
● 5% são outras alterações menos comuns: 
como uma translocação do 21 para o 
cromossomo 14 
 
caso de euploidia (multiplicação do conjunto haplóide): 
 
sofreu um aborto espontâneo, incompatível com a vida 
cariótipo triplicado: ovócito foi fecundado por 2 
espermatozóides, feto com 69 cromossomos 
 
COMO SABER ONDE O GENE SE ENCONTRA?  
-Através de um mapeamento, é possível 
identificar onde um gene está, qual sua sequência.. 
para que se possa fazer um diagnóstico  
-Como que é confirmado que um paciente tem a 
Distrofia muscular de Duchenne?  
● É feito um teste genético que analisa a 
parte p do cromossomo X  
 
 
CROMOSSOMOS  
-Cromatina pode atingir vários graus de 
condensação 
● Quando atinge o máximo de condensação, 
dá origem ao cromossomo  
-Só é possível ver os cromossomos dentro da 
célula, se a cromatina estiver condensada 
-Cromossomos só são visíveis durante a mitose: 
● Durante a interfase, não é possível ver os 
cromossomos: só se vê a cromatina 
descondensada  
● Durante a prófase, cromatina começa a se 
condensar, uma vez que ela está se 
preparando para a metáfase (onde as 
cromátides irmãs vão ser separadas)  
● Ainda em mitose, a cromatina começa a 
descondensar 
● Para que uma célula dê origem a outra, 
gasta em média 24hrs: mitose só gasta 1hr   
-Toda as vezes que o cromossomo está visível ele 
já passou pela fase S do ciclo celular e já está 
duplicado. Por isso, que ao ser visto, ele está com 
duas cromátides (cromátides-irmãs)  
 
constrição primária: onde fica o centrômero 
-Centrômero é a região que está mais condensado, 
onde a cromatina atingiu seu nível máximo de 
condensação   
-Baseado na posição do centrômero, os 
cromossomos são classificados em 3 tipos, além do 
telocêntrico: 
 
OBS.:​ telocêntrico não está presente no genoma 
humano  
 
“Cariótipo é montado de acordo com o tamanho do cromossomo, 
nos padrões de banda e no tipo de cromossomo” 
 
COMO É MONTADO UM CARIÓTIPO?  
1. Pega a célula do embrião, como é feito no 
diagnóstico genético pré-implantação  
2. Destrói sua célula: remove sua membrana 
celular e nuclear, liberando os 
cromossomos  
3. São realizados vários processos, para no 
final, ser retirado da célula só o que se 
quer (cromossomos) 
4. Com a ajuda de um microscópio, observa-se 
 
5. Cromossomos são organizados ao pares: 
● 22 primeiros pares: autossômicos → 
classificados de acordo com o tamanho 
● 23º par: sexual  
● Características para organizar os 
cromossomos: tamanho, anatomia e 
bandeamento (padrão que é formado nos 
braços p e q; são as linhazinhas presentes 
nos braços do cromossomo) 
 
“Cromossomo 1 além de ser o maior, é metacêntrico, 
cromossomo 2 é grande e é submetacêntrico.. isso ajuda na 
organização, mas não interfere na expressão gênica” 
 
 
 
IDEOGRAMAS  
-Citogenética é separada em dois “grupos”: 
1. Citogenética clássica​: usa as técnicas mais 
comuns, as primeiras técnicas 
desenvolvidas, de fácil acesso 
-Bandeamento G 
-Bandeamento Q  
-Bandeamento R 
-Não consegue detectar pequenas 
alterações, mutações  
-São indicados para alterações 
cromossômicas numéricas ou observar uma 
translocação  
→ Joga um corante específico, onde o 
cromossomo reage: algumas partes irão absorver 
esse corante e, outras, absorvem muito pouco ou 
nem absorvem, criando um padrão (que vai ser 
repetido em qualquer cromossomo que se esteja 
estudando)  
→ O padrão não se repete se houver alguma 
mutação ou uma parte faltando  
→ Dentro do cromossomo condensado vai sempre 
haver uma variação de regiões mais ou menos 
condensadas 
 
QUANDO SE JOGA CORANTE: 
1. A primeira coisa, quando se joga o corante, 
é entender onde está o centrômero  
● Esse centrômero geralmente vai ter uma 
coloração diferente, por possuir um grau 
de condensação diferente dos demais  
2. A partir do centrômero é possível saber 
onde estão os limites do braço curto e do 
braço longo  
3. Alguns cromossomos possuem uma região, 
abaixo do centrômero, que pode ter uma 
coloração variável  
● Faz parte da variabilidade genética entre 
as pessoas 
4. Os braços, curto e longo, são divididos em 
regiões​, as quais são divididas em ​bandas  
● O propósito disso é definir os ​locus​, para 
quando for se definir a um gene específico, 
usar essa numeração  
5. Faz-se uma designação para descrever 
onde está o gene, a mutação  
● Ex.: está no cromossomo 9, no braço p, na 
parte 23 → ​9p23​ (lócus onde está o gene) 
6. De acordo com o tamanho do cromossomo 
pode ter mais ou menos regiões  
● Número que vem na frente representa a 
região 
● Número posterior é a banda  
 
 
regiões mais escuras são regiões mais condensadas, 
absorvem mais corantes  
ao jogar corante nos dois cromossomos homólogos, eles 
ficam iguaizinhos  
bandeamento do braço curto é diferente do 
bandeamento do braço longo  
 
Designação: é o que simboliza o ideograma  
 
um laudo genético pode vir com o cariótipo ou somente 
com a designação  
se for uma mulher normal: 46, XX 
se for Down em uma mulher: 47, XX +21  
 
-Se houver alguma deleção, translocação ou 
inserção: precisa detalhar de qual locus saiu e 
para onde foi 
 
 
“Os exames genéticos, com o passar do tempo, vão se tornar 
cada vez mais comuns.. a interpretação desses exames é de 
extrema importância” 
 
 
 
 
2. Citogenética molecular: ​procedimentos 
especiais  
-Bandeamento C 
-Hibridização in situ com fluorescência 
-CGH array  
-Detecta pequenas mutações  
-Utilizado para identificar casos mais 
específicos de mutação  
OBS.:​ as técnicas em si são baseadas em se 
utilizar corantes, que fazem marcações 
específicas 
→ Existem corantes que possuem mais afinidades 
com certas bases nucleotídicas, absorvendo mais 
esse corante  
 
PROCEDIMENTOS NO PRÉ-NATAL  
-Quanto mais precoce o diagnóstico, melhores as 
chances de desenvolvimento do embrião  
-Durante a gestação, existem diversas 
estratégias, que variam de acordo com o períodoque a mulher está, para se poder realizar um 
cariótipo  
 
“Por exemplo, em um período mais precoce, é possível remover 
as células via intravaginal (remove células das vilosidades 
coriônicas como se fosse uma biópsia) ou faz isso através de uma 
seringa transplacentária (fura a barriga, a placenta, com o 
intuito de atingir as células das vilosidades coriônicas)” 
 
“Quando o bebê é mais velho, pode-se fazer o mesmo 
procedimento, só que agora pode remover as células estão em 
suspensão com o líquido amniótico ou as células do cordão 
umbilical” 
 
“É melhor esperar o bebê nascer porque pode ter riscos ao 
embrião, por ser altamente invasivo. Além de que, faz pouca 
diferença obter o diagnóstico no momento embrionário ou 
esperar o bebê nascer” 
 
❖ AMNIOCENTESE​: procedimento realizado 
ainda durante o período fetal, onde se 
remove as células do líquido amniótico  
 
método convencional porque tem que pegar as células, 
cultivá-las, colocar colchicina e extrair os cromossomos 
teste molecular só é preciso coletar, extrair o DNA e 
fazer a análise direta  
❖ BANDEAMENTO G​: principal técnica de 
bandeamento clássico; utilizado, 
principalmente, para observar aneuploidias  
-O corante utilizado marca bandas claras e 
escuras no cromossomo 
-As regiões escuras tendem a ser 
heterocromatinas e, as regiões claras, 
eucromatinas  
-Permite a contagem do número de 
cromossomos  
-Muito usado em dosimetria biológica  
-Tem como importância a detecção de 
deleções, inversões e duplicações em 
humanos 
 
APLICAÇÕES DO BANDEAMENTO G, Q e R 
- Malformação congênita: aborto de 
repetição 
- Atraso no desenvolvimento: natimorto  
- Amenorréia primária: suspeita de síndrome 
cromossômica  
- O cariótipo de sangue com banda G pode 
diagnosticar: 
Síndrome de Down: trissomia do 21 
Síndrome de Patau: trissomia do 13 
Síndrome de Edwards: trissomia 18 
Síndrome de Turner: monossomia do X 
Síndrome de Klinefelter: 47, XXY 
Síndrome Cri-du-chat: deleção 5p 
Trissomia do X: 47, XXXX 
 
BANDEAMENTOS ESPECIAIS 
Essas técnicas foram inventadas baseadas em: 
conhecimento sobre o DNA e no projeto genoma  
 
❖ FISH 
- Fluorescence in situ hybridization 
baseia-se na formação duplex: DNA 
alvo/sonda 
- Detecta cromossomos individuais, regiões 
cromossômicas ou genes  
- Pode ser utilizada em células em metáfase, 
mas principalmente em interfase  
- Sondas hibridizam estruturas 
cromossômicas específicas 
- Aplicações da técnica: 
mapeamento dos genes e sequências gênicas 
identificação de rearranjos cromossômicos: 
pequenas deleções 
identificação de alterações cromossômicas em 
esperma  
diagnóstico de neoplasias  
estrutura e organização dos cromossomos  
monitoramento de indivíduos/populações expostas 
à mutagênicos  
diagnóstico pré-natal e pré-implantação  
 
 
❖ CGH array: ​técnica mais ampla 
- Distingue regiões clinicamente 
significativas de todo o genoma 
- Detecta deleções, microdeleções e 
amplificações gênicas, que podem não ser 
detectadas através do cariótipo com banda 
G e FISH  
- Analisa todo o genoma num único 
experimento, sem a necessidade de cultura 
de células  
 
 
 
 
 
 
SISTEMA DE DETERMINAÇÃO SEXUAL  
-A diferenciação sexual é finalizada quando o 
concepto tem 12 semanas, quando ele tem, mais ou 
menos, 9cm  
-Existem muitas etapas que precisam ser 
cumpridas para que o sexo cromossômico seja 
correspondente ao sexo fenotípico 
-Sabe-se que, predominantemente, mulher tem 
cariótipo 46, XX e, homem, 46, XY 
● Mas pode existir um homem que seja 46, 
XX e, uma mulher, 46, XY  
 
SEXAGEM FETAL​: exame de sangue feito para 
buscar vestígios do cromossomo Y (gene SRY) 
- Pode ser feito a partir da 8ª semana  
- Cromossomo Y tem um expressão tardia, só 
entra em ação na 7ª semana de 
desenvolvimento  
 
PERGUNTA: 
Mas será que só a presença ou ausência do 
cromossomo Y explicaria a determinação do sexo 
em humanos?  
- NÃO!! Existem as anormalidades 
 
ETAPAS DE DETERMINAÇÃO DO SEXO EM 
HUMANOS  
1. Identificação do sexo cromossômico, que é 
estabelecida na fertilização (só com essa 
etapa não é possível afirmar o sexo; sexo 
cromossômico e sexo fenotípicos podem 
não ser compatíveis) 
2. Diferenciação das gônadas em testículos ou 
em ovários (se houver entrada do gene 
SRY, produz seus produtos, fazendo com 
que suas gônadas virem um testículo)  
3. Diferenciação dos genitais internos e 
externos masculinos ou femininos a partir 
de estruturas indiferenciadas presentes no 
embrião, que é dependente da presença ou 
ausência de testículos  
4. Diferenciação secundária, que é a resposta 
de vários tecidos aos hormônios produzidos 
pelas gônadas para completar o fenótipo 
sexual  
 
OBS.: ​características sexuais secundárias em 
relação a determinação genética, no homem é a 
produção de testosterona (faz a densidade 
muscular ser maior), voz grossa, presença de 
pêlos… 
 
 
CROMOSSOMO X 
- 5% do DNA total do genoma  
- 160 Mb  
- Mais de 1400 genes codificantes  
- Maioria das doenças ligadas ao cromossomo 
X é de caráter recessivo  
CROMOSSOMO Y 
- Pequeno quando comparado com o X 
- 70 Mb 
- Poucos genes conhecidos (80 genes 
funcionais)  
- Praticamente, é um cromossomo para 
formar o homem  
 
 
os cromossomos sexuais, apesar de não serem 
homólogos, realizam recombinação (crossing-over) 
trocam apenas as extremidades, são regiões 
pseudoautossômicas 
as regiões mais internas não podem ser trocadas, 
porque serão encontrados genes que são exclusivos de 
cada cromossomo  
 
Gene SRY​ é o gene responsável pela determinação 
do sexo: 
- Tem Y: é homem 
- Tem Y: é mulher  
- No braço longo desse gene, existem os 
genes AZF: regiões deletadas na 
azoospermia que estão relacionados com a 
produção dos espermatozóides  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CASOS ATÍPICOS 
● Homem XX  
fenotipicamente homens 
secreção de testosterona pelas células de 
Leydig costuma ser normal  
translocação entre X e Y (contém o SRY 
em um dos cromossomos X) 
só vai descobrir que não tem o cromossomo 
Y quando for tentar ter filhos: são 
estéreis (não tem os genes presentes no 
braço longo dos cromossomos Y) 
● Hermafroditas verdadeiros 
presença dos órgãos sexuais internos e 
externos de ambos os sexos (incluindo 
ovários, útero, vagina, testículos e pênis) 
muitos tecidos estão subdesenvolvidos  
cerca de 90%: 46, XX  
não tem o gene SRY 
são estéreis  
OBS.: ​estuda-se o fato de se ter outros genes, 
autossômicos, que podem estar presentes no 
desenvolvimento do sexo em humanos  
● Pseudo-hermafrodita feminino  
nasce com os ovários, mas possui genitália 
masculina externa, aparentemente, bem 
definida 
cariótipo: 46, XX 
● Pseudo-hermafrodita masculino  
nasce com a genitália feminina, mas os 
testículos estão alojados dentro da 
cavidade pélvica e não possui ovários nem 
útero  
cariótipo: 46, XY 
 
OBS.:​ está sendo investigado o fato de diversos 
cromossomos, não somente os sexuais, 
determinarem o sexo em humanos