Upload
trananh
View
221
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Erros na Divisão Celular e
Alterações cromossômicas
Disciplina: Turma:
Estudo da Genética e da Evolução T.O. (1o Ano)
Docente: Profa. Dra. Marilanda Ferreira Bellini
E-mail: [email protected]
Blog: http://marilandabellini.wordpress.com
Erros na Divisão Celular• Alterações na morfologia dos cromossomos;
• Não-disjunção
erro na divisão celular (separação cromossômica).
Mitose células trissômicas (cromossomo extra)
células monossômicas (ausência cromossomo)
Meiose I não separação dos homólogos
II não separação das cromátides-irmãs
zigotos trissômicos e monossômicos
Propriedades dos cromossomos
Propriedades dos Cromossomos
• 1ª: Afinidade de pareamento na prófase I meiótica;
– Formação de bilatentes;
– Quiasmas;
• 2ª: Reatividade das terminações cromossômicas comfragmentos;
• 3ª:Sensibilidade a mudanças no conteúdo gênico emdiplóides (2n).
Alterações Cromossômicas
Modificam o funcionamento normal funcionamento normal
do sistema genético.
Alterações Cromossômicas
Aneuploidias
� Adição ou perda de um
cromossomo.
Euploidias
� Diminuição de um ou aumento
de, pelo menos, um conjunto
cromossômico haplóide.cromossômico haplóide.
Aneuploidias
Estruturais
• Morfologia
Numéricas
• Número de cromossomos.
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Estruturais
• Cromossomos distendidos e
metabolicamente ativos
(Cromatina)
• Vulneráveis a variações do
ambiente
• Rupturas de sua estrutura
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Estruturais
• Rearranjos balanceados :– Não há perda, nem ganho de material genético.
• Rearranjos não balanceados:
– O complemento cromossômico contém umaquantidade incorreta de material genético.
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Estruturais
Tipos
• Deleção:
– perda de um segmento do cromossomo
– Não Balanceado
DELEÇÃO Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Estruturais
Tipos
• Deleção:
– Origem:– Origem:
• quebra cromossômica e
perda do segmento
acêntrico.
• crossing-over desigual.
DELEÇÃO Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Estruturais:
Propriedades
• Irreversível;
Pareamento
• Deleção:
• Pode ser Letal;
• Revelação de alelos recessivos ���� pseudodominância;
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Estruturais
Deleções
Síndrome de Cri du chat – Miado de Gato
1963 – Jérôme Lejeune
Incidência: 1: 50000 recém-nascidos
Possíveis cariótipos:
46, XX (5p-)
46, XY (5p-)
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Estruturais
Deleções
Síndrome de Prader-Willi
Atraso geral do desenvolvimento;
Hipotonia;
Hipogonadismo,
Obesidade.
• 70% = deleção em 15q11-q13 do cromossomo
herdado do PAI
informação gênica derivada somente da mãe
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Estruturais
Deleções
Síndrome de Angelman
Atraso do desenvolvimento físico
e mental, ausência de fala,
tremores e macrostomia.tremores e macrostomia.
Maioria = deleção em 15q11-q13 do cromossomo
herdado da MÃE
informação gênica derivada somente do pai
IMPRINTING GENÔMICO
“Mecanismo exercido em alguns cromossomos, cuja expressão gênica dependerá da origem
paterna ou materna dos alelos.”
Ambos alelos (paterno e materno) são necessários para Ambos alelos (paterno e materno) são necessários para que um deles possa ser expresso preferencialmente.
O desenvolvimento humano normal exige que um gene ou genes de uma região sejam herdados de ambos os
genitores.
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Estruturais
Tipos
• Deleção
• Duplicação:
– Quando um segmento do cromossomo é duplicado.– Quando um segmento do cromossomo é duplicado.
– Não Balanceado
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Estruturais
Tipos
• Deficiência ou deleção
• Duplicação:
– Origem:
• Pareamento:
– Em Tandem: A B C B C D
– Reversa: A B C C B D– Origem:
• segregação anormal na
meiose.
• crossing-over desigual.
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Estruturais
Duplicações
Duplicação do 5q
Possíveis Cariótipos:
46, XX (5q+)
46, XY (5q+)
(duplicação de cerca de 10% do braço longo do cromossomo 5).
Características:
Retardamento Físico e Mental,
Boca pequena,
Testa protusa .
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Estruturais
Duplicações
Duplicação 10q24 a qter
Possíveis Cariótipos:
46, XX (10q+)
46, XY (10q+) 46, XY (10q+)
Deficiência de crescimento pré-natal;
Deficiência Mental Severa;
Microcefalia;
Face achatada com região frontal alta;
Fissuras palpebrais pequenas;
Malformações Cardíacas e Renais;
50% letalidade no 1º ano de vida
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Estruturais
Duplicações
Síndrome do Olho de Gato - Duplicação no cromossomo 22
Duplicação - 22pter � q11
Possíveis Cariótipos:
46, XX (22+)
46, XY (22+)
Deficiência Mental Leve)
Defeitos Cardíacos (mais de 1/3)
Retorno venoso pulmonar anômalo
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Estruturais
Tipos• Deleção
• Duplicação
• Inversão
– quando um segmento do cromossomo originado de duas – quando um segmento do cromossomo originado de duas
quebras sofre rotação de 180° e é ressoldado
– Balanceado
DELEÇÃO Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Estruturais:
Propriedades
Pareamento• Inversão:
Propriedades
• Não causa fenótipo anormal nos portadores
• Risco de produzir gametas anormais ���� prole
não-balanceada.
• Associados à abortos e infertilidade.
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Estruturais
Tipos
• Deleção
• Duplicação
• Inversão
• Translocação Recíproca:• Translocação Recíproca:
– troca de segmentos entre cromossomos não homólogos.
– Balanceadas
DELEÇÃO Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Estruturais:
Propriedades
• Portadores � Normais
Deficiência Mental (DM)
• Translocação Recíproca:
� Deficiência Mental (DM)
• Risco de produzir gametas anormais ���� prole não-balanceada.
• Associados à abortos e infertilidade.
Alterações Cromossômicas Estruturais
Tipos
• Deleção
• Duplicação
• Inversão • Inversão
• Translocação Robertsoniana:
– Fusão de dois cromossomos, após quebras próximas aos
centrômeros, com perda dos braços curtos.
– Não-balanceada.
DELEÇÃO Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Estruturais:
Pareamento
• Translocação :
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Estruturais
Translocações
Tumor de Mama
Translocação 8-17Translocação 8-17
Alterações Cromossômicas Estruturais
Translocações Robertsonianas
Síndrome de Down (t14����21)
A síndrome de Down por translocação é a forma com maiorprobabilidade de reincidir na família.
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Estruturais
Tipos
• Deleção
• Duplicação
• Inversão • Inversão
• Translocação
• Isocromossomos:
– Resultam de um erro na divisão do centrômero que ao invés de
separar as cromátides separa os braços do cromossomo.
– Não-balanceada
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Estruturais
Ex. Síndrome de Down (21q21q)
Síndrome de Turner (Xi (Xq)
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Estruturais
Tipos• Deleção
• Duplicação
• Inversão
• Translocação• Translocação
• Isocromossomos
• Cromossomo em anel:
– ocorrem duas quebras em um cromossomo uma em cada braço,
as pontas se afastam ou se juntam e o pedaço mediano se curva,
formando um anel.
– Não Balanceada
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Estruturais
Tipos
• Cromossomo em anel:
– Os cromossomos em anel podem dividir-se normalmente durante
a mitose ou meiose, mas sujeitos à degeneração.
– Combinação da deleção das extremidades– Combinação da deleção das extremidades
• Ex: R (18)
– (-18q) + (-18p)
– atraso do desenvolvimento
– retardo mental
– dismorfismo facial típico
– malformações graves
– problemas imunológicos
http://www.chromosome18.org/TheConditions/Ring18/tabid/128/Default.aspx
Lo-Castro A, El-Malhany N, Galasso C, Verrotti A, Nardone AM, Postorivo D, Palmieri C, Curatolo P (2011) De novo mosaic ringchromosome 18 in a child with mental retardation, epilepsy and immunological problems. Eur J Med Genet.
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Estruturais
Tipos• Deleção
• Duplicação
• Inversão
• Translocação
• Isocromossomos• Isocromossomos
• Cromossomo em anel
• Cromossomos Dicêntricos:
– Apresentam dois centrômeros.
– Tendem a quebrar-se na anáfase, se os dois centrômeros estiverem próximos;
– Se um centrômero for inativado, um cromossomo dicêntrico pode ser estável.
– Não Balanceada
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Estruturais
Tipos
• Deleção
• Duplicação• Duplicação
• Inversão
• Translocação
• Isocromossomos
• Cromossomo em anel
• Cromossomos Dicêntricos
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Numéricas
AneuploidiasAutossômicas Sexuais
� Nulissomias
(2n-2)
Do par 1ao 22 XY
Cariótipo normal humano: 44 A + par sexual (XX ou XY)
(2n-2)
� Monossomias(2n-1)
� Trissomia
(2n+1)
Não-disjunção Pré-zigótica(Oócito ou Espermatócito)
oócito I oócito I
Meiose I espermatozóide
Meiose IIMeiose II
Trissomia Monossomia Tri/Monossomia Mono/Trissomia
Por que?
• Retardo anafásico =
– atraso na migração dos cromossomos.
2n=46 2n=46 2n=46 2n=46
2n=46 2n=45 2n=47 2n=45
DISSOMIA UNIPARENTAL (UPD)
“É a herança de dois cromossomos de um único progenitor, ou seja, o par
cromossômico é herdado somente de um dos pais, sem que haja uma cópia dos pais, sem que haja uma cópia
cromossômica do outro”
Número de cromossomos normal (2n=46)
Dissomias em espermatozóides
• Em espermatozóides :
– Cromossomos autossomos = 1,55%
• cromossomo 3 = 0,15%
• cromossomo 13 = 0,4% • cromossomo 13 = 0,4%
• cromossomo 22 = 0,4%
• cromossomo 21 = 0,56%
– Cromossomos sexuais = 0,59%
• erros de meiose I (dissomia XY) = 0,29%
• erros de meiose II (dissomias XX e YY) 0,30%
Pereira, CS; Juchniuk de Vozzi, MS; Santos, SA; Vasconcelos, MAC; Martelli, L (2009) Frequência de dissomia e diploidia em
espermatozóides de homens férteis. Resumos do 55º Congresso Brasileiro de Genética
Classificação
Ambos homólogos de um progenitorNão-disjunção na meiose IInformações gênicas diferentes
Cromossomos idênticos, em duplicata
Não-disjunção na meiose IIMesmas informações gênicas
Mecanismos responsáveis pela UPD
Principais conseqüências da UPD
• Imprinting Genômico
• Trissomias = síndromes cromossômicas;
• Monossomias = não compatíveis com a vida;• Monossomias = não compatíveis com a vida;
• Homozigosidade para alelos recessivos =
transmissão de alteração cromossômica
apenas do progenitor afetado;
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Numéricas
Aneuploidias
Nulissomias (2n-2)
� Autossômica � Autossômica
� se os dois elementos do par cromossômico estiverem ausentes.
(ex.: 44, XX, -21,-21)
� Sexual
� quando a célula não apresenta cromossomos sexuais ou
apresenta apenas cromossomo Y. (ex.: 45, Y, - X ou 44, - - )
Aneuploidias
• quando uma célula apresentar diminuição de um
Monossomias (2n-1)
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Numéricas
• quando uma célula apresentar diminuição de um
homólogo de um determinado cromossomo.
– Monossomia em Autossomos ou Y �
– Década 80 � 8 casos de monossomia do 21
Erro de identificação
Monossomias (2n-1)
Síndrome de Turner
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Numéricas
Síndrome de Turner
1938 – Turner
Incidência: 1: 5000 recém-nascidos
20% abortos espontâneos
Possíveis cariótipo: 45, X_
46, Xi (Xq)
Monossomias (2n-1)Síndrome de Turner
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Numéricas
• quando uma célula apresentar um homólogo adicional
Trissomias (2n+1)
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Numéricas
• quando uma célula apresentar um homólogo adicional
de um determinado cromossomo.
Trissomias (2n+1)
Síndrome de Edwards
Trissomia do cromossomo 18
1960 - Edwards e colaboradores;
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Numéricas
1960 - Edwards e colaboradores;
Incidência: 1/8000 recém-nascidos
Possíveis cariótipos: 47, XX + 18
47, XY + 18
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Numéricas
Trissomias (2n+1)
Síndrome de Patau
Trissomia do cromossomo 13
1960 - Patau e colaboradores;1960 - Patau e colaboradores;
Incidência: 1/25000 recém-nascidos
Possíveis cariótipos: 47, XX + 13
47, XY + 13
Aneuploidias
Alterações Cromossômicas Numéricas
Trissomias (2n+1)
Síndrome de Down
Trissomia do cromossomo 21
Possíveis cariótipos: 47, XX + 21; Possíveis cariótipos: 47, XX + 21;
47, XY + 21
46, XX, t (14q21q)
45, XX, t (21q21q)
Origem do gameta anormal:
20% não-disjunção paterna (meiose I)
80% não-disjunção materna (meiose I)
Alterações Cromossômicas Numéricas
Aneuploidias
Trissomias (2n+1)
Síndrome de Down
Fendas palpebrais obíquas
Perfil achatado
Língua grande, protusa e sulcada
Encurvamento 5o. dígito
Orelhas pequenas Única fenda palmar
> distância entre 1o. e 2o artelho
Causas das Aneuploidias
• Radiações;
• Drogas;
• Infecções;
• Idade dos pais.
Alterações Cromossômicas
Euploidias
� Diminuição de um ou aumento de, pelo menos, um conjunto cromossômico haplóide.
Aneuploidias
� Adição ou perda de um
cromossomo.
cromossômico haplóide.
Alterações Cromossômicas
Euplodia
Monoploidia/Haplodia
PartenogênesePartenogênese
(abelhas, vespas, formigas, plantas)
Alterações Cromossômicas
Euplodia
Partenogênese Autopoliplóides
PoliploidiaMonoploidia/Haplodia
Partenogênese
(abelhas, vespas, formigas, plantas)Autopoliplóides
Alopoliplóide
Alterações Cromossômicas
Euploidia
Autopoliplóides
Poliploidia
� Conjunto de cromossomos de umaúnica espécie.
� não-disjunção ou porpoliespermia.
� 3n = Aborto espontâneo� 1 óvulo + 2 espermatozóides;
� 1 gameta (n) + 1 gameta (2n)
� Células Cancerosas
Autopoliplóides
Alterações Cromossômicas
Euplodia
Partenogênese Autopoliplóides
PoliploidiaMonoploidia/Haplodia
� Conjunto de cromossomosde uma única espécie.
� não-disjunção ou porpoliespermia
� Conjunto cromossômico de diferentes espécies.
Partenogênese
(abelhas, vespas, formigas, plantas)Autopoliplóides
Alopoliplóide
Resumindo:
• Propriedades dos cromossomos
• Alterações cromossômicas:
– Aneuploidia
• Alterações estruturais
• Alterações numéricas• Alterações numéricas
– Euploidia
• Monoploidia
• Alopoliplóide
• Autopoliplóide
Bibliografia
LIVROS
� GRIFFITHS, A.J.; MILLER, J.H.; SUZUKI, D.T.; LEWONTIN, R.C. & GELBART, W.M. Introdução à Genética. 8° ed., Rio de Janeiro, Guanabara Koogan, 2006.
� PASSARGE, E. Color Atlas of Genetics. 2ª ed., Thieme Stuttgart, New York, 2001.
� MUSTACHI, Z. & Peres, S. Genética Baseada em Evidências. Síndromes e Heranças. CID editora, 2000.CID editora, 2000.
� NUSSBAUM, R.L.; MCINNES, R.R. & WILLARD, H.F. Thompson e Thompson Genética Médica. 7ª ed.,Elsevier, 2008.
� SNUSTAD, P.; SIMMONS, M.J. Fundamentos de Genética. 4ª ed., Rio de Janeiro, Guanabara Koogan, 2008.