BANDAMENTOS CROMOSSÔMICOS (BANDAMENTOS C, G, R) E SUAS FUNÇÕES
EM GRUPOS ANIMAIS E HUMANOS.
Fabilene Paim
TÓPICOS ABORDADOS
1. CROMATINA
2. CROMOSSOMOS
3. BANDAMENTO CROMOSSÔMICO
4. BANDAMENTO C
5. BANDAMENTO G
6. BANDAMENTO R
2
O cromossomo é constituído por uma molécula muito longa de DNA associadas a proteínas.
Fonte: http: //vendandoodna2010.blogspot.com.br 3
CARACTERÍSTICAS DA CROMATINA
O termo cromatina designa, com exceção dos nucléolos, toda a porção
do núcleo que se cora e é visível ao microscópio de luz.
Sua organização é dinâmica, pois se altera de acordo com a fase do
ciclo celular e com seu grau de atividade.
(Junqueira e Carneiro, 2005)
4
Fonte: http://www.biomania.com.br/bio/conteudo.asp?cod=1265
CARACTERÍSTICAS DA CROMATINA
É constituída por DNA + proteínas (histonas e não-histônicas) + RNA (
3%). (Junqueira e Carneiro, 2005)
5
Fonte:
http://www.mhhe.com/biosci/esp/2001_gbio/folder_stru
cture/ge/m4/s1/index.htm
Fonte:
http://www.fomosplanejados.com.br/capitulos/assuntos/as
sunto.asp?codcapitulo=22&codassunto=101&numero=8
ESTADOS FUNCIONAIS DA CROMATINA
• Eucromatina – menos corada e mais homogênea. Forma a cromatina
ativa, que é menos condensada.
(Lewin, 2009)
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ESTADOS FUNCIONAIS DA CROMATINA
• Heterocromatina – coloração mais intensa, nível maior de
compactação, ausência de atividade gênica e replicação tardiamente.
–Heterocromatina constitutiva: formada por sequências gênicas
altamente repetitivas, que nunca são transcritas. Permanece
condensada durante todo o ciclo celular e concentra-se em blocos
(cromocentro).
(Lewin, 2009)
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ESTADOS FUNCIONAIS DA CROMATINA
–Heterocromatina facultativa: é a parte da heterocromatina que,
em um mesmo organismo, se apresenta condensada em alguns
indivíduos e descondensada em outros.
• Exemplo: Cromatina Sexual ou Corpúsculo de Barr.
(Lewin, 2009)
8
Fonte: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Genetica/herancaesexo2.php
ORGANIZAÇÃO MOLECULAR DA CROMATINA
9
Fonte: http://genetica.ufcspa.edu.br/cromatina.html
Do DNA ao CROMOSSOMO
MORFOLOGIA DO CROMOSSOMO
10 Fonte: http://www.essaseoutras.com.br/introducao-a-divisao-celular-cromossomos-e-producao-de-gametas-veja/
MORFOLOGIA DO CROMOSSOMO
As cromátides irmãs são mantidas unidas
pelas coesinas.
Regiões centromérica são ricas em
sequência de DNA satélite.
Um Cromossomo é mantido no fuso
mitótico pela ligação dos microtúbulos
ao cinetócoro.
(Lewin, 2009)
11 Fonte:
http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/citogenetica/citogenetica-5.php
Centrômero ou Constrição Primária
MORFOLOGIA DO CROMOSSOMO
Região Organizadora de Nucléolo
está presente na constrição
secundária de alguns cromossomos.
(Junqueira e Carneiro, 2005)
Cromossomos que mostram
constrição secundária,
acompanhada ou não de satélites,
constituem bons marcadores
citológicos.
(Kasahara, 2009) Fonte:
http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/citogenetica/citogenetica-5.php
Constrição Secundária
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MORFOLOGIA DO CROMOSSOMO
É requerido para a estabilidade do
cromossomo.
Sequências teloméricas foram
bastante conservadas durante a
evolução.
Cada telômero consiste em uma
sequência curta, repetida inúmeras
vezes (tandem).
(Lewin, 2009) 13
Fonte: http://scienceblogs.com.br/brontossauros/2009/10/telomeros/
Telômero
MORFOLOGIA DO CROMOSSOMO
Suas principais funções: proteger a
extremidade do cromossomo e
permitir que o telômero seja
estendido.
São essenciais à sobrevivência.
(Lewin, 2009)
14
Telômero
Fonte: http://revistaescola.abril.com.br/ensino-medio/velha-pergunta-sempre-atual-por-que-envelhecemos-530019.shtml
CARIÓTIPO: CONCEITO, REPRESENTAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO
Conjunto de características constantes
dos cromossomos da espécie, quanto
ao número, tamanho e morfologia.
As espécies possuem números
cromossômicos diferentes.
(Guerra, 1988)
Fonte: http://www.fabiologicamente.blogspot.com.br/
15
16
Nomes Científico e vulgar Nº de cromossomos (2n)
Ascaris megalocefala
(lombriga de cavalo)
2
Drosophila melanogaster
(mosca-das-frutas)
8
Rattus rattus
(rato)
42
Homo sapiens
(homem)
46
Gorilla gorilla
(gorila)
48
Capra hircus
(cabra)
60
Equus caballus
(cavalo)
66
Columba livia
(pomba)
80
Tabela 1: Número de cromossomos nas células diplóides de algumas espécies
animais.
Fonte: (Adaptado Junqueira e Carneiro, 2005)
CARIÓTIPO: CONCEITO, REPRESENTAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO
Um cariótipo traz muitas informações sobre características genéticas de
um animal ou linhagem celular. Esses aspectos podem ser relacionados a
doenças, infertilidade ou gênese de tumores.
(Masabanda et al., 2004)
Além disso, a detecção de rearranjos cromossômicos fornece importantes
dados que podem ser utilizados em análises filogenéticas.
(Pieczarka e Nagamachi, 2004)
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Classificação
Quanto ao tamanho
Grande Médio Pequeno
Onde:
r = razão entre braços
ic = índice centromérico
l = braço longo
c = braço curto
Quanto a posição do
centrômero
CARIÓTIPO: CONCEITO, REPRESENTAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO
(Guerra, 1988) 18
CARIÓTIPO: CONCEITO, REPRESENTAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO
19 Fonte: http://www.essaseoutras.com.br/introducao-a-divisao-celular-cromossomos-e-producao-de-gametas-veja/
CROMOSSOMOS APRESENTAM PADRÃO DE BANDAMENTO
Inicio da década de 1970 - métodos de bandamentos cromossômicos,
do inglês, chromosome banding.
(Kasahara, 2009)
Tratamentos cromossômicos envolvendo desidratação, envelhecimento,
desnaturação ou digestão enzimática seguida da incorporação de
corante DNA-específico.
(Junqueira e Carneiro, 2005)
20
CROMOSSOMOS APRESENTAM PADRÃO DE BANDAMENTO
21 Fonte:http://larissaitavo.blogspot.com.br/2011/07/inducao-da-ovulacao-em-mulheres-com.html
CROMOSSOMOS APRESENTAM PADRÃO DE BANDAMENTO
22 Fonte: http://dc233.4shared.com/doc/Ul-qsHLo/preview.html
IMPORTÂNCIA DO BANDAMENTO CROMOSSÔMICO
• Pareamento cromossômico (cada par cromossômico apresenta um
padrão distinto e bem característico de bandas).
• Identificar alterações cromossômicas, permitindo detectar pequenas
variações estruturais, como deleções, inversões, translocações, etc.
• Localizar a região do cromossomo diretamente afetada.
• Compreensão da evolução cariotípica entre as espécies.
(Kasahara, 2009)
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PRINCIPAIS BANDAMENTOS CROMOSSÔMICOS
• Banda C
• Banda G
• Banda R
• Banda Q
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BANDAMENTO C
A técnica de bandamento C produz marcações na heterocromatina
constitutiva.
Utilizada para investigar rearranjos cromossômicos, auxiliar no
pareamento cromossômico e identificação de polimorfismo.
(Verma e Babu, 1995)
25
BANDAMENTO C
As Bandas C são localizadas, em geral, nas regiões centroméricas. Em
humanos, exceto o cromossomo Y , aparece na região distal do braço
longo.
(Verma e Babu, 1995)
26
Fonte: (Macgregor et al,, 1988)
BANDAMENTO C
27
Também podem aparecer em regiões pericentroméricas, interticiais,
teloméricas, em regiões que flanqueiam as RONS ou em sítios
coincidentes a elas, em braços de autossomos ou cromossomos
sexuais. (Kasahara, 2009)
Banda C no primata
Mico humeralifera com
2n = 44. Os pares 2 e X
da fêmea mostram
heteromorfismo de
banda C. Fonte: (Kasahara, 2009)
BANDAMENTO C
Podem variar quando se observa os
homólogos de um mesmo par.
(Kasahara, 2009)
28
Banda C no anfíbio anuro
Eupemphix nattereri com 2n =
22. Heteromorfismo de banda
C no par 11 (a) e par 8 (b).
Variação na quantidade de
heterocromatina no par 8 (c).
Fonte: (Kasahara, 2009)
BANDAMENTO C
As variações das bandas nos
cromossomos podem ser
observadas.
(Kasahara, 2009)
29
A
C
B
Bandas C no lagarto
Tropidurus torquatus com 2n
= 12 M + 24 m. (a) Banda C
adicional nos braços longos;
(b) e (c) Banda C
centromérica acentuada.
Fonte: (Kasahara, 2009)
BANDAMENTO C
TÉCNICA
• Incubação das preparações cromossômicas em HCL;
• Tratamento salino com hidróxido de bário;
• Incubação em solução salina 2XSSC a 60 ºC;
• Coloração com Giemsa.
(Summer, 1972)
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BANDAMENTO G
Metodologia mais empregada no reconhecimento dos pares
cromossômicos.
A grande vantagem é que o material é observado microscopia de luz
comum.
Há vários tipos de tratamentos que produz o bandamento G.
Faixas transversais com diferentes tonalidades de coloração – região
mais coradas e mais brilhantes apresentam maior conteúdo de bases AT.
31
BANDAMENTO G
32 (Verma e Babu, 1995)
BANDAMENTO G
Entre os vertebrados, os padrões
de bandas G são bem definidos e,
bastante úteis para identificação
cromossômica.
(Kasahara, 2009)
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Bandas G em
Hoplias
malabaricus (a) e
Tropidurus
hispidus (b).
Fonte: (Kasahara, 2009)
A
B
BANDAMENTO G
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Aplicações – variações cariótipicas associadas a síndromes genéticas.
• Síndrome de Down (trissomia do cromossomo 21);
• Síndrome de Patau (trissomia do cromossomo 13);
• Síndrome de Edwards (trissomia do cromossomo 18);
• Síndrome de Turner (monossomia do cromossomo X);
• Síndrome de Klinefelter (47,XXY);
• Síndrome Cri-du-chat (deleção 5p);
• Outras alterações cromossômicas raras.
BANDAMENTO G
Síndrome
de
Down
35
Fonte: http://larissaitavo.blogspot.com.br/2011/07/inducao-da-ovulacao-em-mulheres-com.html
BANDAMENTO G
Síndrome
de
Edwards
36
Fonte: http://www.ghente.org/ciencia/genetica/trissomia18.htm
BANDAMENTO G
Síndrome
de
Turner
37
Fonte: http://www.ghente.org/ciencia/genetica/turner.htm
BANDAMENTO G
Síndrome
de
Klinefelter
38
Fonte: http://www.ghente.org/ciencia/genetica/klinefelter.htm
BANDAMENTO G
Síndrome de Cri du chat
39
Fonte: http://www.chromoscitogenetica.com.br/cri_du_chat.html
BANDAMENTO G
TÉCNICA
• Tratamento com enzima tripsina
• Coloração com Giemsa
(Seabright, 1971)
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BANDAMENTO R
Diferenciação longitudinal em regiões mais coradas pelo Giemsa
alternadas com regiões menos coradas ou sem nenhuma coloração.
Regiões ricas em bases GC.
Padrão inverso ao bandamento G e Q.
Identificar deleções ou translocações.
(Macgregor et al,, 1988, Kasahara, 2009)
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BANDAMENTO R
(Verma e Babu, 1995)
42
BANDAMENTO R
(Kasahara, 2009)
43
Banda R no
quiróptero Artibeus
lituratus com 2n =
30 (fêmea)
BANDAMENTO R
TÉCNICA
• Tratamento com Tampão Sorensen’s sob alta temperatura (85 º C);
• Coloração com Giemsa
(Verna e Babu, 1995)
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Bandas G Bandas R
Bandas R negativas Bandas G negativas
Bandas Q positivas Bandas Q negativas
DNA rico em A+T DNA rico em G+C
Cromômeros paquitênicos Regiões intercromoméricas
Condensação precoce Condensação tardia
Replicação tardia Replicação precoce
Poucos genes Muitos genes
Sequências repetitivas longas Sequências repetitivas curtas
Pouca recombinação Emparelhamento meiótico e
recombinação
Insensibilidade a nucleases Hipersensibilidade a nucleases
Baixo nível de quebras cromossômicas Alto nível de quebras cromossômicas
Tabela 2: Características das bandas eucromáticas em cromossomos de
mamíferos (baseada em Summer, 2003)
(Kasahara, 2009)
OBRIGADA!