alterações cromossomicas

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CROMOSSOMOS	
	
Fleming	&	Arnold	–	1880	
Estruturas	visíveis	durante	a	divisão	celular	
individualidade	e	con@nuidade,	papel	decisivo	no	
desenvolvimento	
célula	somá@ca	-	mitose	-	diplóide			2n	
	
carió@po	
-  número	de	cromossomos	constante	na	espécie	
-  número	e	cons@tuição	dos	cromossomos	diferente	 	
	em		espécies	diferentes.	
	
ABORDAGEM	PANORÂMICA	DO	GENOMA	
	ABERRAÇÕES	CROMOSSÔMICAS	
NUMÉRICAS	
ESTRUTURAIS	
Aberrações	Cromossômicas	
Numéricas	
	alterações	no	
número	
caracterís@co	de	
cromossomos	da	
espécie	
(carió@po).	 Aneuploidias	:		alteração	em	um	ou	mais	pares	–	ganho	ou	perda	
de	cromossomos	
Euploidias:	quando	há	a	
alteração	de	todos	os	pares	
Euploidias	
A	alteração	é	múl@plo	exato	do	número	haplóide	(n).	 		
Exemplos:	
	Chryzanthemum	tem	n	=	9	e	são	conhecidas	espécies	com	18,	36,	54,	72	
e	90	cromossomos	
	
	Solanum	tem	n	=	12	e	são	conhecidas	espécies	com	24,	36,	48,	60,	72,	
96,	108,	120	e	144	cromossomos.	
	
Euploidias	
	A	sobrevivência	de	um	indivíduo	humano	totalmente	euplóide	é	considerada	
impossível,	e	quase	todos	os	casos	de	triploidia	(3n)	ou	de	tetraploidia	(4n)	somente	
foram	observados	em	abortos	espontâneos.		
Quanto ao múltiplo de “n” são chamados de: 
 2 x diplóide 
 3 x triplóide 
 4 x tetraplóide 
5 x pentaplóide 
 6 x hexaplóide. 
Acima de 2 x são chamados genericamente de 
poliplóides 
Haploide	(N)	 diploide	(2N)	
triploide	(3N)	 tetraploide	(N)	
OCORRÊNCIA	DAS	EUPLOIDIAS	
	Freqüentes	em	plantas	(2/3	de	todas	as	
espécies	de	gramíneas	são	poliplóides),	
mas	raras	em	animais.		
	Ex.	Bananas	(Musa	acuminata):	
triplóides	agronômicos		
Musa	acuminata	
CARACTERÍSTICAS	DOS	
POLIPLÓIDES	
Maior	volume	nuclear	
Partes	reprodu@vas	e	vegeta@vas	agigantadas	
Fer@lização	reduzida	
Alterações	nos	cons@tuintes	químicos	
Diminuição	da	velocidade	de	crescimento	
Podem ser: 
 Autopoliplóides: quando um único genoma 
é repetido. Autotriplóides; Autotetraplóides 
etc. 
 
 Alopoliplóides: quando ocorrem dois ou 
mais genomas diferentes. Alotriplóide; 
Alotetraplóide etc. 
Como	surgem	os	poliplóides?	
Planta Cariótipo do ancestral Número de cromossomas Nível de poliploidia 
Amendoim 10 40 4n 
Cana-de-açúcar 10 80 8n 
Banana 11 22 ou 33 2n ou 3n 
Batata 12 48 4n 
Tabaco 12 48 4n 
Algodão 13 52 4n 
Maçã 17 34 ou 51 2n ou 3n !
Os	Alopoliplóides	surgem	pela	duplicação	dos	cromossomos	após	um	
cruzamento	interespecífico.	Ocorrem	freqüentemente	na	natureza.	
Exemplos:	
	algodão	sul-americano	(alotetraplóide	2n		=	26,	com	genoma	de	uma	
espécie	asiá@ca	(Gossipium	herbaceum)	com	uma	americana	do	Peru	(G.	
raimondi);	
Raphanobrassica	tem	o	genoma	de	rabanete	(Raphanus	saKvus	,	2n	=	18)	e	
Brassica	oleracea		repolho	(2n	=	18);	
	
Cymbidium	Fanfare	'Sierra	
Spring',	AM/AOS	(1965)	
exemplo	da	flor	diplóide	
(2n)	
Cymbidium	Fanfare	'St.	Francis',	
AM/AOS		
	exemplo	da	flor	tetraploide	
(4n)	
ORQUÍDEA	
Métodos	de	indução	de	ploidias	
Tratamento	 com	 colchicina:	 Inibe	 a	 formação	 da	 tubulina,	
proteína	 que	 forma	 as	 fibras	 do	 fuso.	 Sem	 estas	 fibras,	 as	
cromáHdes	irmãs	não	conseguem	ser	eficientemente	separadas	
na	anáfase	meióHca.		
	
Fusão	de	protoplastos:	Células	culHvadas	em	meio	líquido	tem	
as	 suas	 paredes	 celulares	 digeridas	 e	 depois	 induzidas	 a	 se	
fundirem	 por	 eletroporação	 ou	 modificações	 nas	
concentrações	 de	 sais	 no	 meio.	 Depois	 estas	 células	 são	
regeneradas	em	plantas.	
	
Aumento	de	temperatura	no	ato	da	fecundação	
	
Alena	-	Breeder:	Newe	Yaar	Expt.	Sta@on,	Haifa,	
Israel.	Parentage:	tetraploid	developed	by	
colchicine	treatment	of	Sugar	Baby	seedlings.	
Characteris@cs:	has	classic	polyploid	features	such	
as	broader	and	thicker	leaves,	less	branching,	and	
slower	growth	than	diploids,	seed	number	per	fruit	
is	about	70	compared	with	500-1000	in	diploid	
Sugar	Baby,	flesh	is	darker	red	and	firmer	than	that	
in	Sugar	Baby.	1981.	
Híbrido	entre	rabanete	e	repolho	=	
Raphanobrassica	
1928	
FORMAÇÃO	DE	TRIPLÓIDES		
	São	geralmente	estéreis	devido	a	problemas	no	pareamento	dos	
cromossomos).	Podem	ser	obHdos	por:	
	
	-	Junção	de	células	diplóides	com	haplóides	pela	fusão	de	
protoplastos	
	
	-	Pelo	cruzamento	de	plantas	tetraplóides	(2	n	=	4	x;	gametas	n	=	2	x)	
com	diplóides	(2n	=	2	x;	gametas	n	=	x).	Dariam	como	resultado	
autotriplóides	(ex.	melancia	sem	sementes)	
	
	-	FerHlização	do	óvulo	por	dois	núcleos	espermáHcos	
	
	-	FerHlização	por	gametas	não	reduzidos	
Exemplos	de	triplóides	agronômicos		
•  Bananas:	
Musa	acuminata	(genoma	AA),	deu	origem	a	varias	
variedades:	AAA:	Gros	Michel,	Caru-verde,	Nanica,	
Nanicão,	Valery	
	AAAA:	IC2	
Musa	balbisiana	(genoma	BB),	deu	híbrido	triplóide	
com	M.	acuminata:	AAB:	Maçã,	Branca,	Plátanos,	
ABB:	Figo-cinza;	Figo-vermelha	
•  Musa	acuminata	 •  Variedade	Gros	Michale	
(genoma	AAA)	
•  Musa	balbisiana	(genoma	BB)	 •  Variedade	Figo	(genoma	
BBB)	
Representative metaphases of 
diploid, triploid and aneuploid 
Pacific oysters produced from 
diploid triploid crosses: (a) 
2n=20; (b) 2n+1=21; (c), 2n
+2=22; (d), 2n+3=23; (e), 
3n-2=28; (f) 3n-1=29; (g) 3n=30 
chromosomes.	
Chromosome		N	 Length	(mm)		 		 Whole	weight	(g)		
20	 39	 332b		 		 3.40.5b		
21	 15	 253c		 		 2.30.5bc		
22	 15	 192c		 		 1.00.2c		
23	 4	 192c		 		 0.90.2b		
28	 4	 314abc		 		 3.00.9abc		
29	 4	 233bc		 		 1.10.3bc		
30	 18	 393a		 		 5.61.3a		
 
Meiose	em	Triplóides	
ABERRAÇÕES	NUMÉRICAS	
-	ANEUPLOIDIA	-	
Aneuplóides:	possuem	em	
suas	células	somá@cas	um	
ou	mais	cromossomos	
adicionais	ou	em	falta.	
Podem	ser	causadas	por:	
a)  retardamento	 dos	 cromossomos	
durante	a	anáfase	
	
b)	não	disjunção	ou	seja,	não	segregação	
de	 cromossomos	 durante	 a	 meiose	
de	organismos	diplóides.	
	
c)	Assinápse,	ou	seja,	o	não	pareamento	
de	 cromossomos	 homólogos	 na	
meiose		
	
d)	 Irregularidades	 na	 distribuição	 de	
cromossomos	 durante	 a	 meiose	 de	
organismos	 poliplóides	 com	 número	
ímpar	 de	 cromossomos	 do	 genoma	
bás i co	 ta i s	 como	 t r ip ló ides ,	
pentaplóides	etc.	
	
Como	se	originam	as	aneuploidias?	
Fatores	que	podem	levar	a	formação	de	
aneuplóides	
Trissômicos	em	Datura	estramonium	
TIPOS	DE	ANEUPLÓIDES	
Trissômicos:	 apresentam	 um	 dos	
cromossomos	 em	 triplicata.	 Assim	
como	 os	 Monossômicos,	 são	
u@lizados	para	a	localização	de	genes	
específicos	(ex.	Datura	estramônio).		
	
Monossômico:	 deficientes	 em	 um	
cromossomo	ex.	2n	=	2x	-1.	Este	@po	
tem	 sido	 encontrado	 em	 humanos,	
diversos	@pos	de	animais	e	vegetais.	
Geralmente	 é	 letal	 e	 normalmente	
e n con t r a do	 em	 o r g an i smo s	
poliplóides	 porque	 cromossomos	
homeólogos	suprem	a	deficiência	
Denominações	de	aneuplóides	e	
consHtuições	cromossômicas	
Aneuplóides Constituição 
cromossômica 
Nulissômico 2n - 2 
Monossômico 2n - 1 
Monossômico duplo 2n - 1 - 1 
Trissômico 2n + 1 
Trissômico duplo 2n + 1 + 1 
Tetrassômico 2n + 2 
Monossômico - trissômico 2n - 1 + 1 
ALBERT	LEVAN	
CITOLOGIA	DE	PLANTAS	
- Uso	de	colchicina	
- 	análise	de	raiz	de	cebola		para	avaliar	o	
efeito	da	radiação	e	substâncias	químicas	nos	
cromossomos	
- Interesse	nos	cromossomos	de	células	
tumorais-	similaridade	das	lesões	induzidas	
na	raiz	de	cebola	
- Estudo	citogené@co	em	tumor	ascí@co	
CROMOSSOMOS	DE	MAMÍFEROS	PODEM	SER	
ACURADAMENTE	CONTADOS	E	
CARACTERIZADOS	
1955-	CULTURA	DE	CÉLULAS	HUMANAS	
- Uso	de	solução	hipotônica	
- Pré-tratamento	com	colchicina	
JO	HIN	TJIO	
Aplicação	das	novas	metodologias	em	
culturaprimária	de	células	embrionárias	
humanas	
CONSTITUIÇÃO	46	
CROMOSSOMOS	E	NÃO	48	
CROMOSSOMOS	
Interesse	no	estudo	de	células	tumorais	e	
a	correlação	entre	neoplasia	e	alterações	
cromossômicas	
“ 	 n ã o 	 d e s e j a m o s	
generalizar	 nosso	 presente	
resultado	que	o	número	de	
cromossomos	 humanos	
2n=46,	mas	é	diƒcil	evitar	a	
conclusão	 que	 esta	 seria	 a	
explicação	 natural	 para	
nossa	observação”	
METODOLOGIAS	PARA	ESTUDO	CROMOSSÔMICO	
BANDAS	G	
BANDA	G	
AVALIAÇÃO	FUNCIONAL	
- heterocroma@na	
cons@tu@va	
BANDA	C	
	
Regiões	organizadoras	do	nucléolo	–	banda	NOR	
- Permissão	de	biopsia	para	cultura	de	
fibroblastos	
- Criança	de	2	anos	com	mongolismo	
CONSTITUIÇÃO	47	CROMOSSOMOS!!	
	
Confirmado	em	outros	pacientes	
Etude	des	Chromosomes	Soma@ques	de	
Neuf	Enfants	Mongoliens	
Jerome	Lejeune,	Marthe	Gau@er,	Raymond	Turpin,	1959		
	
	
	
J.	Lejeune	(1926-1994)	
Yang	e	cols,	2000	
	
Período	1983	a	1993	-	17.897	casos	de	Síndrome	de	Down	
	
1983	-	Sobrevida	média	:	27,7	anos	
	
1993	-	Sobrevida	média:	41,2	anos	
	
População	Geral	
	
1983	-	Sobrevida	média	:	68,9	anos	
	
1993	-	Sobrevida	média:	71,8	anos	
	
14,5	anos	
2,9	anos	
TRISSOMIA	18	
TRISSOMIA	13	
SÍNDROME DE TURNER 
45,X 
140 
70 
Pescoço	alado	Linfedema	
SÍNDROME DE KLINEFELTER 
47,XXY 
Aksglaede L , and Juul A Eur J Endocrinol 2013;168:R67-
R76 
Origem 
processos de divisão celular anormais 
alterações pré-zigóticas: meiose I e Meiose II (gametogênese) 
alterações pós-zigóticas: mitoses iniciais do zigoto (mosaicismo) 
 
REGISTRO DAS ABERRAÇÕES NUMÉRICAS 
normal : 46,XX ou 46,XY 
triplodia : 69,XXX ou 69,XXY 
monossomia: 45,X ; 45,XX, -D; 45,XY,-22 
trissomia: 47,XX,+21 
mosaicismo 46,XX/47,XX,+21 
 
Trissomia 21 Duplo Y 
49,XXXXY 
CARIÓTIPO 69,XXY 
40% 
Cariótipo 
Normal 
60% 
Anomalias 
Cromossômicas 
PERDAS	GESTACIONAIS-	
PRIMEIRO	TRIMESTRE	
aneuploidia- variabilidade do número diplóide 
3-4% das gestações CONSEQUÊNCIAS FENOTÍPICAS GRAVES 
trissomia - tetrassomia - ↑ número de cromossomos 
monossomia- nulissomia -↓ número de cromossomos 
Conseqüências fenotípicas: características comuns , correlação cariótipo/fenótipo 
 
Principais características fenotípicas associadas às aneuplodias dos 
cromossomos autossomos 
Retardo mental 
Anomalias múltiplas não relacionadas no desenvolvimento de diferentes sistemas 
Peso baixo ao nascimento, dificuldade de sucção 
Baixa estatura 
Fácies característica, em geral não se parecem com os outros membros da família 
Em geral afetados: coração , cabeça (microcefalia) , olhos , sistema genito-urinário, 
mãos e pés 
 
 
 
 
ALTERAÇÕES	CROMOSSÔMICAS	
ESTRUTURAIS	
DISTROFIA	MUSCULAR	DUCHENE	-	FEMININA	
POLIMORFISMOS	CROMOSSOMICOS	
CITOGENÉTICA	E	EVOLUÇÃO	
SEMELHANÇAS:	
99%	DO	MATERIAL	GENÉTICO	
CHIPANZE	48	CROMOSSOMOS	
HOMEM	46	CROMOSSOMOS	
13	PARES	IDENTICOS	(3,	6,	7,	8,	10,	11,	14,	16,	19,	20,	21,	22,	23	:X	ou	Y)	
	MÉDIA	TOTAL	(26/48	=	±	54,2	%).	
DIFERENÇAS:	
-	inversões	centroméricas	4,9,12,17	
-	Adição	de	um	segmento	1,	13,	18	;	
-		translocação		2p	e	2	q	humano	correspondem	a	9	e	15	do	chipanzé		
Chipanzé 
Gorila 
Orangotango 
Homem 
Homo sapiens 
Pan troglodytes 
Gorilla gorilla 
Pongo pygmaeus 
Família Hominidae 
Família Pongidae 
Homo sapiens 
Pan troglodytes 
Gorilla gorilla 
Pongo pygmaeus 
CROMOSSOMO	2	
CROMOSSOMOS	SEXUAIS	
• Cromossomos idênticos quando a heterocromatina constitutiva não 
é considerada 
Homem 
Gorila Chipanzé Orangotango 
13 9 
8 
Review	
Nature	Reviews	Gene@cs	8,	950-962	(December	2007)	|	doi:10.1038/nrg2199	
	
Mammalian	karyotype	evolu@on	
Malcolm	A.	Ferguson-Smith1	&	Vladimir	Trifonov1,2		About	the	authors	
hŠp://www.chromhome.org/chromhome/