[RESUMO] Citogenética

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Universidade Federal do Oeste da BahiaThomás R. Campos
JORDE, L. B.; CAREY, J. C.; BAMSHAD, M. J.; WHITE, R. L. Genética Médica. 4. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2010. 
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CITOGENÉTICA CLÍNICA: A BASE CROMOSSÔMICA DA 
DOENÇA HUMANA
(Capítulo 6 – JORDE)
O estudo dos cromossomos e suas anormalidades é chamado de citogenética.
Anormalidades cromossômicas são uma causa importante de morbidade e
mortalidade;
TECNOLOGIA CITOGENÉTICA
 Uso de venenos do fuso como a colchicina e colcemida  param as células somáticas em
divisão na metáfise, quando os cromossomos apresentam condensação máxima e são mais
fáceis de visualizar;
 Uso de uma solução hipotônica  causa edema celular, ruptura nuclear e uma melhor
separação dos cromossomos individuais;
 Uso de materiais corantes  são absorvidos de modo diferente em partes diferentes dos
cromossomos, produzindo, assim, as bandas claras e escuras características que ajudam a
identificar os cromossomos individuais.
A exibição ordenada dos cromossomos é chamada de cariograma ou cariótipo:
NOMENCLATURA
O braço curto do cromossomo é chamado de p (petit) e o braço longo é chamado de (queue).
 Bandas Cromossômicas
As bandas cromossômicas ajudam muito na detecção de deleções, duplicações e outras
anormalidades estruturais, e facilitam a identificação correta dos cromossomos
individuais;
 14q32 se refere à segunda banda na terceira região do braço longo do cromossomo
14.
 As sub-bandas são designadas por pontos decimais em seguida ao número da banda
(p- ex., l4q32.3 é a terceira sub-banda da banda 2).
Técnicas de bandas cromossômicas:
 Banda com quinacrina (banda Q);
 Banda de Giemsa (banda G);
 Banda reversa (banda R);
 Bandeamento C (Heterocromatina);
 Coloração NOR (Coloração das regiões de organização nucleolares);
 Banda de alta definição.
CARIÓTIPO se refere ao número e 
tipo de cromossomos presentes 
em um individuo. CARIOGRAMA é 
frequentemente utilizado para 
designar a imagem impressa dos 
Cromossomos.
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Hibridização in situ Fluorescente (FISH)
Um segmento marcado de uma só fita de DNA é exposto a cromossomos desnaturados na
metáfase, prófase e intérfase;
 O pareamento de bases complementares (hibridização) da da sonda ocorre apenas com a
sequência de DNA complementar em uma localização específica em um dos cromossomos
desnaturados. Como a sonda é marcada com um corante fluorescente, a localização em que
ocorre a hibridização com os cromossomos do paciente pode ser visualizada com um
microscópio de fluorescência.
 Detecta deleções, aneuploidias e translocações.
Hibridização Genômica Comparativa (CGH)
Podem detectar perdas ou duplicações de cromossomos inteiros ou de regiões cromossômicas
específicas;
 O DNA é obtido a partir de uma Fonte de teste; O DNA é então marcado com uma substância
que exibe uma cor (p. ex. vermelho) sob microscopia de fluorescência;
 O DNA obtido a partir das células controle normais é marcado com uma segunda cor (p. ex.
verde).
Se qualquer região cromossômica estiver duplicada na célula fonte, a região 
correspondente na metáfise cromossômica vai hibridizar com quantidades excessivas do 
DNA marcado em vermelho. Esta região surgirá em vermelho no microscópio.
Pelo contrário, se uma região for deletada na célula tumoral, a região correspondente do 
cromossomo em metáfase irá hibridizará penas com o DNA controle, marcado em verde, e a 
região surgirá em verde no microscópio.
ANORMALIDADES DOS NÚMEROS DOS CROMOSSOMOS
 Poliploidia
Presença de um grupo completo de cromossomos extras em uma célula. (Triploidia,
Tetraploidia);
 Aneuploidia
Presença de um ou mais cromossomos adicionais ou faltando.
 Monossomia: presença apenas de uma cópia de um cromossomo em uma célula que
deveria ser diploide (em autossomos são quase sempre incompatíveis com a vida).
 Trissomia: três cópias de um cromossomo (encontradas com mais frequência. A
viabilidade está associada com o tamanho do cromossomo envolvido. Quanto maior o
cromossomo, menor a viabilidade).
 TRISSOMIA DO 21 – Síndrome de Down
 Cariótipo: 47,XY,+21 ou 47,XX,+21;
 Fenótipo: As características faciais incluem: uma base nasal plana, fissuras palpebrais
orientadas para cima, orelhas pequenas, às vezes com dobras na sua borda superior e
uma região maxilar e malar achatada dando um aspecto característico; As bochechas
são redondas, e os cantos dos lábios são muitas vezes virados para baixo; O pescoço é
curto, com pele redundante na nuca, especialmente nos recém-nascidos. A região
occipital é plana (braquicefalia) e as mãos e pés costumam ser largas e curtas
(braquidactilia). A redução do tônus muscular (hipotonia).
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 TRISSOMIA DO 18 – Síndrome de Edwards
 Cariótipo: 47,XY,+18 ou 47,XX,+18;
 Fenótipo: Os bebês portadores apresentam baixo crescimento (baixo peso para a
idade gestacional); Orelhas mais baixas que o normal; Osso frontal proeminente.
 TRISSOMIA DO 13 – Síndrome de Patau
 Cariótipo: 47,XY,+13 ou 47,XX,+13;
 Fenótipo: Olhos pequenos e malformados; Fenda labial e palato fendido; Orelhas
malformadas e mal posicionadas; Punhos cerrados.
TRISSOMIAS, NÃO-DISJUNÇÃO E IDADE MATERNA
A maioria das trissomias aumenta a prevalência com o aumento da idade materna. Quase todos
os ovócitos nas mulheres se formam durante seu desenvolvimento embrionário. Estes
permanecem em suspensão na prófase I até serem liberados durante a ovulação. Dessa maneira,
um ovócito produzido por uma mulher aos 45 anos de idade, tem cerca de 45 anos. Este longo
período de suspensão em prófase I poderia prejudicar uma disjunção cromossômica normal,
embora a natureza exata deste mecanismo não seja bem compreendida.
ANEUPLOIDIA DOS CROMOSSOMOS SEXUAIS
Apresentam menor gravidade do que as encontradas na aneuploidia autossômica.
 Monossomia do cromossomo X (Sindrome de Turner)
 Cariótipo: 45, X;
 Fenótipo: Os portadores da síndrome de Turner são do sexo feminino e geralmente
apresentam um fenótipo característico, incluindo a presença variável de baixa estatura
proporcional, infantilismo sexual e disgenesia (anomalia do desenvolvimento)
ovariana. As características físicas podem incluir face triangular, pavilhão auricular
com rotação posterior e pescoço largo. Meninas portadoras da síndrome de Turner
exibem baixa estatura proporcional e não entram na puberdade.
 Síndrome de Klinefelter
 Cariótipo: 47,XXY (Também foram descritos indivíduos com cariótipos 48,XXXY e
49,XXXXY);
 Fenótipo: pacientes portadores da síndrome de Klinefelter costumam ser mais altos
do que a média, com braços e pernas desproporcionalmente longos; A ginecomastia é
vista em aproximadamente um terço das pessoas afetadas; Dificuldades de
aprendizagem. Geralmente são estéreis.
 Trissomia do X
 Cariótipo: 47,XXX;
 Fenótipo: Raramente vemos anormalidades físicas óbvias, mas estas mulheres às
vezes sofrem de esterilidade, irregularidade menstrual ou de um retardo mental
moderado.
 Síndrome 47,XYY
 Fenótipo: Poucos problemas físicos. Homens com este cariótipo costumam ser mais
altos do que a média e apresentam uma redução no QI médio. Hiperatividade, défict de
atenção e dificuldades de aprendizagem.
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ANORMALIDADES DA ESTRUTURA CROMOSSÔMICA
Partes de cromossomos podem ser perdidos ou duplicados durante a formação dos gametas.
As anormalidades cromossômicas estruturais podem ser:
As anormalidades da estrutura cromossômica, especialmente as não balanceadas, podem
produzir doenças graves.
Quebras cromossômicas podem acontecer durante a meiose ou mitose. A probabilidade deocorrência de uma quebra cromossômica pode aumentar na presença de alguns agentes nocivos
chamados clastogênicos. Os clastogênicos identificados nos sistemas experimentais incluem as
radiações ionizantes, algumas infecções viróticas e alguns agentes químicos.
Translocações
Uma translocação consiste no rearranjo do material genético entre cromossomos não
homólogos. Existem dois tipos de translocações:
 Translocações Recíprocas: ocorrem quebras em dois cromossomos diferentes e há
troca mútua de material. Os cromossomos resultantes são chamados de
cromossomos derivados. Filhos de portadores podem possuir uma trissomia parcial
ou uma monossomia parcial e um fenótipo anormal.
 Translocações Robertsonianas: os braços curtos de dois cromossomos não
homólogos se perdem e os braços longos se fundem no centrômero para formar um
único cromossomo. O portador de urna translocação robertsoniana pode produzir
conceptos com monossomiaou trissomia do braço longo dos cromossomos
acrocêntricos (13, 14, 15, 21 e 22).
Deleções
Uma deleção e causada por uma quebra cromossômica e uma subsequente perda de material
genético.
 Uma única quebra levandoa uma perda que inclui a ponta do cromossomo e chamada
de deleção terminal (ABCDEFG  ABCDE).
 Uma deleção intersticial ocorre na presença de duas quebras e o material entre as
quebras se perde (ABCDEFG  ABEFG).
 Síndrome de cri-du-chat: Este termo (Francês, "choro do gato") descreve o choro
característico da criança. É causada por uma deleção da região distal do braço curto do
cromossomo 5.
 Cariótipo: 46,XY,del(5p).
 Fenótipo: retardo mental (QI médio em torno de 35), microcefalia (cabeça
pequena) e aspecto facial característico, mas não distinto.
 Síndrome de Wolf-Hirschhorn: causada por uma deleção da porção distal do braço
curto do cromossomo 4.
 Cariótipo: 46,XY,del(4p)
 Fenótipo: deficiência de crescimento, atraso mental, atraso do
desenvolvimento psicomotor grave, convulsões e hipotonia.
Balanceadas:
o rearranjo não produz 
perda ou ganho de 
material cromossômico.
Não balanceadas:
o rearranjo causa ganho 
ou perda do material 
cromossômico.
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Síndromes de microdeleção
São causadas por pequenas deleções. Estão sendo atualmente diagnosticadas por meio das
técnicas de FlSH ou CGH.
 Síndrome de Prader-Willi
Pequena deleção nas bandas cromossômicas 15q11-q13;
Devido ao imprinting, uma microdeleção de material do cromossomo 15 herdado
do pai produz a síndrome de Prader-Willi, enquanto uma microdeleção do
cromossomo 15 derivado da mãe produz uma síndrome fenotipicamente distinta,
a síndrome de Angelman.
 Síndrome de Williams
Mutações ou deleções no gene da elastina. Deleção na primeira região do braço
longo do cromossomo 7.
As microdeleções são um subtipo de delação cromossômica que só pode ser observado em 
cromossomos bandeados ou, em alguns casos, usando abordagens de genética molecular. As 
síndromes causadas pela delação de uma série de genes adjacentes são às vezes chamadas de 
síndromes de genes contíguos.
Rearranjos subteloméricos
Os rearranjos subteloméricos envolvem deleções ou duplicações do DNA em regiões ricas em
genes próximas aos telômeros. Eles podem ser detectados pela hibridizaçãocom sondas
especificamente designadas para FISH em cromossomos metafásicos ou por meio de
Hibridização genômica comparativa do paciente e DNA controle em microarrays contendo
sondas subteloméricas.
Dissomia Uniparental
Ocorre quando um dos pais fornece duas cópias de um cromossomo e o outro não fornece
nenhuma cópia.
 Se um genitor fornecer duas cópias de um homólogo, a condição é chamada de
isodissomia.
 Hetemdissomia ocorre quando o genitor fornece uma cópia de cada homologo.
A isodissomia ou a heterodissomia de um cromossomo que contém genes impressos 
(imprinted) podem causar doenças como a síndrome de Prader-Willi.
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Duplicações
As duplicações podem surgir a partir de um crossing-over desigual, ou podem surgir nos filhos
de portadores de translocações recíprocas. As duplicações geralmente produzem consequências
de menor gravidade do que as deleções da mesma região.
Cromossomos em anel
Às vezes ocorrem deleções em ambas as extremidades de um cromossomo. As extremidades
remanescentes dos cromossomos podem, então, fundir-se, formando um cromossomo em anel.
 O cariótipo de uma mulher com um cromossomo X em anel é 46,X,r(X).
 Cromossomos em anel geralmente são perdidos, podendo resultar em monossomia pelo
menos em algumas células.
Inversões
São resultado de duas quebras em um cromossomo seguido pela reinserção do fragmento
interveniente no seu local original, mas em ordem invertida (ABCDEFG  ABEDCFG).
 Se a inversão incluir o centrômero, é chamada de inversão pericêntrica.
 As inversões que não envolvem o centrômero são chamadas de inversões
paracêntricas.
As inversões são um rearranjo estrutural balanceado raramente produzem doenças no 
portador da inversão. No entanto, as inversões podem interferir na meiose, produzindo 
anormalidades cromossômicas nos filhos dos portadores das inversões.
 Ex: inversão pericêntrica no cromossomo 8 (46,XX,inv[8]). Filhos de pessoas
portadoras desta inversão recebem uma deleção ou duplicação da porção distal de 8q.
Esta combinação resulta na síndrome recombinante 8, que se caracteriza por retardo
mental, defeitos cardíacos, convulsões e um aspecto facial característico.
Isocromossomos
Às vezes um cromossomo se divide ao longo do eixo perpendicular ao seu eixo usual de divisão.
O resultado é um isocromossomo, um cromossomo com duas cópias de um braço e nenhuma
cópia do outro.
 Como o material genético é substancialmente alterado, os isocromossomos da maioria
dos autossomos são letais;
 Bebês com o isocromossomo Xq (46,X,i[Xq]) geralmente apresentam características
da síndrome de Turner.
 Isocromossomo 18q foi observado nos bebês com a síndrome de Edwards.
QUESTÕES
1. Faça a distinção entre haploidia, diploidia, poliploidja, euploidia e aneuploidia.
Células euploides têm um múltiplo de 23 cromossomos. Células haploides (n = 23), diploides (n
= 46) e poliploides (triploides e tetraploides) são todas euploides. As células aneuploides não
têm um múltiplo de 23 cromossomos e incluem trissomias (47 cromossomos em uma célula
somática) e monossomias (45 cromossomos em uma célula somática).
2. Explique os usos e vantagens relativas do FISH, cariotipagem espectral e hibridização
genômica comparativa (CGH).
A análise FISH convencional envolve a hibridização de uma sonda fluorescentemente marcada
em cromossomos desnaturados em metáfase e é mais útil na detecção de aneuploidia, deleções
e rearranjos cromossômicos. A FISH também pode ser estendida, usando sondas diferentemente
coloridas, o que possibilita a detecção simultânea de várias aneuploidias.
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A cariotipagem espectral é uma extensão do FISH, pois cada cromossomo pode ser visualizado
com uma cor diferente. Isto possibilita a caracterização fácil e precisa de aneuploidia, a perda ou
duplicação de material cromossômico e (especialmente) rearranjos cromossômicos como as
translocações.
CHG é particularmente útil na detecção do ganho ou perda de material cromossômico, mas não
pode detectar rearranjos equilibrados de cromossomos, como as translocações reciprocas. Isto
ocorre porque, apesar do rearranjo, a amostra do exame e a amostra de referência têm, cada
uma, a mesma quantidade de DNA de cada região cromossômica.
3. Descreva três maneiras pelas quais a triploidia poderia ocorrer.
-Um óvulo normal pode ser fertilizado por doisespermatozoides (dispermia, a causa mais
comum de triploidia).
-Um óvulo e o corpúsculo polar podem fundir-se, criando um óvulo diploide, que é então
fertilizado por uma célula espermática normal.
-Células espermáticas ou óvulos diploides podem ser criados por Falha meiótica, a união
subsequente com um gameta haploide produziria um zigoto triploide.
4. Estudos de cariótipos obtidos pelo diagnóstico pré-natal com 10 semanas de gestação
(amostra do vilo coriônico) revelam taxas de prevalência de anormalidades
cromossômicas que diferem dos obtidos nos cariótipos com 16 semanas de gestação
(amniocentese). Explique.
A diferença na incidência de várias anormalidades cromossômicas reflete o fato de que os
embriões e fetos com anormalidades cromossômicas são espontaneamente perdidos durante a
gravidez. A taxa e o momento da perda variam entre diferentes tipos de anormalidades
cromossômicas.
5. Mesmo que condições como a síndrome de Down e síndrome de Edwards possam
geralmente ser diagnosticas exatamente pelo exame clinico isolado, o cariótipo está
sempre indicado. Por que?
Um cariótipo estabelece se a condição é resultado de uma trissomia livre ou devido à uma
translocação. Se a trissomia for devida a uma translocação, o risco de recorrência em futuras
gestações é muito elevado. Um cariótipo também ajuda a estabelecer se o paciente é um
mosaico. Isto pode ajudar a prever e explicar a gravidade da expressão do distúrbio.
6. Classifique os itens seguintes, DO MENOR PARA O MAIOR, em termos de risco de gerar
uma criançaportadora da sindrome de Down:
(3) uma mulher com 45 anos de idade sem história familiar prévia da síndrome de Down.
(1) uma mulher com 25 anos de idade que já teve uma criança com síndrome de Down.
(2) um homem com 25 anos de idade, portador de uma translocação robertsoniana 21/14.
(4) uma mulher com 25 anos de idade, portadora de uma translocação robertsoniana 21/14.
7. Foram descritas mulheres com o cariótipo 49, XXXXX. Explique como este cariótipo
pode ocorrer.
Não disjunção do cromossomo X pode ocorrer tanto na meiose I como na meiose II. Se estas
duas não disjunções ocorrerem na mesma célula, um óvulo com quatro cromossomos X pode ser
produzido. Se este for fertilizado por um espermatozoide portador de cromossomo X, o zigoto
terá o cariótipo 49, XXXXX.
8. Um homem portador de hemofilia A e uma mulher geram uma criança com a síndrome
de Turner (45,X). Uma criança apresenta uma atividade normal do fator VIII. Em qual dos
pais ocorreu o erro meiótico?
O erro meiótico tem de ter ocorrido no pai porque seu cromossomo X carrega o gene para a
hemofilia A. Pelo fato de a filha ter atividade de fator VIII normal, ela deve ter herdado seu único
cromossomo X de sua mãe.
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9. Um laboratório de citogenética relata um cariótipo 46,XY,del(8)(p11) para um paciente
e um cariótipo 46,XY,dup(8)(p11) para outro paciente. Com base nessa informação
isolada, qual é o paciente provavelmente mais gravemente afetado?
Uma perda de material genético em geral produz consequências mais graves do que o ganho de
material, portanto deve-se esperar que o paciente com deleção – 46,XY,del(8p) – seja mais
gravemente acometido do que o paciente com duplicação.
10. Por que as translocações nas células somáticas às vezes levam ao câncer?
Uma translocação pode colocar um proto-oncogene próximo de uma sequência que o ativa,
produzindo um oncogene causador de câncer. Também pode interromper um gene de supressão
tumoral, inativando-o. Pelo fato de estes genes codificarem fatores de supressão tumoral, sua
inativação também pode provocar câncer.