Cariotipo-Humano e Nao-disjuncoes_Biomedicina 4 Periodo

CARIÓTIPO HUMANO E NÃO-DISJUNÇÕES

MÓDULO: Embriologia, Genética e Reprodução Assistida

Biomedicina 4º Período - 2012

Profa. Dra. Kelly Simões

Universidade Metodista de São Paulo

DIVISÃO CELULAR:

Intérfase

Prófase

Metáfase

Anáfase

Telófase

Células somáticas: Mitose

Células germinativas: Meiose

Primeira

divisão

Pareamento

dos

cromossomos

homólogos

Divisão

celular

Segunda

divisão

Divisão

celular

Esquemas: Bruce R. Korf. Genética Humana e Genômica. 3ed. 2008. Guanabara Koogan. Online: Blacwell

Publishing - http://www2.grupogen.com.br/GBK/suplemento/korf/korf.html

http://www2.grupogen.com.br/GBK/suplemento/korf/korf.html

Se cada um dos 25.000 genes que compõem o genoma humano fosse replicado

e segregado independentemente, o processo de replicação celular seria

CAÓTICO

Processo é altamente organizado: 23 pares de cromossomos

humanos que são replicados, alinhados na célula e divididos.

Bruce R. Korf. Genética Humana e Genômica. 3ed. 2008. Guanabara Koogan.

2n = 23

pares

22 pares comuns

(homens e mulheres)

AUTOSSOMOS não diferencia o sexo

1par # (homens e

mulheres)

CROMOSSOMOS

SEXUAIS X, Y

(ALOSSOMOS) diferencia o sexo

1. Dupla fita de DNA 2nm

2. Fibra do nucleossomo,

empacotamento do DNA

como uma espiral no

octâmero de histonas (2x

H2A, H2B, H3 e H4)

formando os nucleossomos

de aproximadamente de

10nm de diâmetro.

3. Solenóide, um segundo

nível de espiralamento,

produzindo uma fibra de

30nm.

4. “Loops" de solenóides,

ligados a um esqueleto

central protéico (300nm).

5. “Loops" do esqueleto

protéico, formando uma

mais enrolada, com 700nm.

6. Máxima condensação, a

cromátide cromossômica

conta com cerca de

1400nm de diâmetro.

CARIÓTIPO - „ Conjunto de cromossomos típico de uma

espécie (número e morfologia).

CROMOSSSOMOS:

Podem ser analisados no estágio de metáfase ou

prometáfase

Classificação:

Humanos: acrocêntrico,

submetacêntrico e

metacêntricos

Forma (posição do centrômero)

Esquema: retirado da aula da Profa. Dra. Daniela S. Alves

Como obter preparações cromossômicas?

Podem ser obtidas a partir de células que estão em divisão:

• Preparação direta – tecidos que estão em divisão baço,

intestino, medula óssea, testículos) – biópsias

• Culturas celulares – células se dividem em um meio

nutritivo:

• Longa duração: fibroblastos, células de outros

tecidos

• Curta duração: medula óssea, linfócitos T

(procedimento menos invasivo e mais utilizado em

citogenética) – 72 horas

Autoria do Slide: Profa. Dra. Daniela S. Alves

Como obter preparações cromossômicas?

• 5 mL de sangue heparina

• Repouso por alguns minutos – separação entre as

diferentes fases do sangue


Amostra de sangue

periférico inoculado

em meio de cultura

Linfócitos dividem-se em

presença de

FITOEMAGLUTININA

Células em divisão param na

metáfase com um inibidor de

fuso COLCHICINA

Células incham

com solução

hipotônica

Fixar em metanol: ácido

acético e espalhar em

lâmina de vidro

Corar e examinar ao

microscópio

Culturas de linfócitos:

• Meio de cultura

contendo

Fitoemaglutinina

• os linfócitos

amadurecem na

medula óssea e na

circulação não se

dividem mais.

• A Fitoemaglutinina

induz a divisão

celular dos

linfócitos


Publishing - http://www2.grupogen.com.br/GBK/suplemento/korf/korf.html Slide: Profa. Dra. Daniela S. Alves


Figura retirada do site: http://citogeneticapravoce.blogspot.com.br/

http://citogeneticapravoce.blogspot.com.br/

Figura site: http://www.chromoscitogenetica.com.br/definicao.html

Cariograma: 46, XY

http://www.chromoscitogenetica.com.br/definicao.html

http://www.chromoscitogenetica.com.br/definicao.html

Idiograma: 46,XY

Me

ta

Su

b

Me

ta

Su

b

Su

b

Su

b

Su

b

Su

b

Su

b

Su

b

Su

b

Su

b

Su

b

Acro

Acro

Acro

Su

b

Su

b

Su

b

Me

ta

Me

ta

Acro

Acro

Acro

13, 14, 15, 21, 22

Acrocêntricos

Os braços p apresentam

DNA que codifica rRNA

Pedículos – regiões

descondensadas com um

bola na ponta - Satélites

NÃO CONFUNDIR COM

DNA α SATÉLITE

TÉCNICAS DE BANDEAMENTO CROMOSSÔMICO

• Casperson 1969 e 1970 → Conferência de Paris → cada cromossomo seria

subdividido em um número variável de regiões com bandas

• Diferenciação de regiões dos cromossomos


Existem vários tipos diferentes:

Bandeamento G

Bandeamento Q

Bandeamento C

Bandeamento R

Bandeamento RONs ou NOR

Bandeamento G

• Amplamente empregada em laboratório de

citogenética clínica, por utilizar microscópios

comuns e possibilitar a detecção de deleções,

inversões, translocações e duplicações em

humanos

• Método de Giemsa

• Os cromossomos são 1º tratados com

tripsina para desnaturar proteínas

cromossômicas

• Em sequência são corados com Giemsa

• Cada par cora-se em um padrão característico

de bandas claras e escuras alternadas → que se

correlacionam com as características da

sequência de DNA como a composição básica (AT

e GC) e a distribuição dos elementos repetitivos

do DNA

Bandas G claras,

ricas em GC,

muitos genes expressos,

Bandas G escuras, ricas

em AT, genes poucos

expressos



• Dretz & Shaw (1971)


Bandeamento G

Figura retirada do site: http://www.teliga.net/2011/08/tecnicas-para-estudo-dos-cromossomos.html

http://www.teliga.net/2011/08/tecnicas-para-estudo-dos-cromossomos.html









Bandeamento G

Bandeamento Q

• (Casperson, 1970)

• cromossomos corados com corantes

fluorescentes (quinacrina-mostarda)

• regiões cromossômicas ricas em AT

= escuras das bandas G

• cromossomos com padrão de

bandas brilhantes e opacas

• análise feita em microscópio de

fluorescência (UV)

• Útil na detecção de variante

ocasionais da morfologia ou da

coloração cromossômica -

heteromorfismos.

Figura retirada do site: http://biomodel.uah.es/citogene/horwitz/cytogen1.htm

http://biomodel.uah.es/citogene/horwitz/cytogen1.htm

Bandeamento R

cromossomos são desnaturados com o uso de solução salina e calor

coloração posterior com corante de Giemsa

cada cromossomo com padrão típica de regiões claras e escuras

as bandas R escuras são regiões ricas em GC

padrão inverso das bandas Q e G

Útil na identificação de certas extremidades cromossômicas que ficam claras em

banda G

Bandas G x R

Bandeamento C

cromossomos submetidos a ação de uma solução de hidróxido de bário;

coloração posterior com corante de Giemsa;

Marca regiões centroméricas dos cromossomos e outras regiões que contenham

heterocromatina constitutiva (braço longo do Y).

Heterocromatina: tipo especial de DNA que mais condensado mesmo na intérfase.

Constitutiva: região dos cromossomos ao redor do centrômero.

Final do braço longo do cromossomo Y.

Facultativa: presente apenas nas mulheres, corresponde ao

cromossomo X inativo – corpúsculo de Barr


Bandeamento C

Bandeamento NOR

• Os cromossomos são submetidos à ação de corantes específicos para as

regiões ricas em 18S e 28S rRNA, correspondentes às regiões organizadoras

de nucléolos presentes nos cromossomos acrocêntricos humanos (13, 14, 15,

21 e 22)

• Promove a formação de um padrão de Bandas NOR nas regiões localizadas

nos braços curtos dos cromossomos acrocêntricos.

•Inicialmente os cromossomos são expostos às soluções de nitrato de prata

ou nitrato amoniacal e posteriormente corados pelo Giemsa.

FISH – Hibridização in situ por Fluorescênscia

(Fluorescence in situ Hybridization)

• Presença ou ausência de uma sequência específica de DNA em um

cromossomo, ou para avaliar o número ou a organização de uma região

cromossômica:

• Sondas: cromossomos individuais, regiões cromossômicas ou genes

Diferentes fluorocromos para detectar múltiplas sondas

Prepara os cromossomos na metáfase em

uma lâmina de microscópio

lâmina de microscópio Desnaturar DNA cromossômico

Sonda

de marcação

Fluorescência

Hibridiza a sonda

com o DNA

cromossomal

Visualiza com o microscópio de

fluorescência





http://www.biomedicinapadrao.com/2012/03/hibridizacao-fluorescente-in-situ-fish.html











Pode-se gerar análise cariotípica espectral – cada para de um cromossomo de

uma cor


INDICAÇÕES DE CARIÓTIPO

• Indivíduos com retardo mental e malformações congênitas

• Indíviduos com desenvolvimento normal, mas com dificuldades reprodutivas

(esterilidades ou abortos repetidos)

• Citogenética do Câncer (Neoplasia): Leucemias Mielóide Crônica - doença

mieloproliferativa característica por uma aberração citogenética ocasionada por

uma translocação entre o cromossomo 9 e 22; t (9;22)

• Gestação em mulher com idade avançada: Pré-natal

• Histórico familiar

Anomalias cromossômicas: • Constituem uma causa de anormalidades físicas e/ou funcionais, entretanto em

alguns casos pode não haver manifestações clínicas

Numéricas: aumento ou decréscimo do número de cromossomos

Estruturais: podem atingir um gene – mutações pontuais, ou aberrações

cromossômicas (deleção, inversão, translocação, duplicação,

cromossomos dicêntricos, cromossomos em anel)

Dependendo do tipo de alteração, podem existir várias anomalias associadas e

que apresentam sintomas típicos e são chamadas preferencialmente de

SÍNDROMES

NÃO-DISJUNÇÕES ???

http://www.biostudio.com/d_%20Meiotic%20Nondisjunction%20Meiosis%20I.htm

http://www.biostudio.com/d_ Meiotic Nondisjunction Meiosis I.htm

Anomalias cromossômicas numéricas:

2n = 46 ( células somáticas)

n= 23 (células germinativas)

Aneuploidia = Falta ou excesso de um ou mais cromossomos /

Monossomias (2n-1), polissomias (2n + 1, 2n +2, exemplo de trissomia:

Síndrome de Down 47,XX,+21)

Próxima aula: Anomalias cromossômicas numéricas

Referências:

NUSSBAUM, RL. Thompson & Thompson – Genética Médica. 7ed. Rio de Janeiro,

Guanabara Koogan, 2002.

KORF, BR. Genética Humana e Genômica. 3ed. Rio de Janeiro, Guanabara Koogan, 2008.

MOTTA, PA. Genética Humana: aplicada a psicologia, nutrição, enfermagem e fonoaudiologia.

1ed. Rio de Janeiro, Guanabara Koogan, 1998.

Site Scitable by Nature Education - http://www.nature.com/scitable

ALBERTS,B, JOHNSON, A, LEWIS, J, RAFF, M, ROBERTS, K & WALTER, P. Molecular

Biology of The Cell. 5ed.New York, Garland Science, Taylor & Francis Group, 2008.

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