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Alterações cromossômicas e seus distúrbios funcionais.

Disciplinas: Turmas:

Fundamentos da Genética e Biologia Molecular Fisioterapia (1o Ano)

Docente: Profa. Dra. Marilanda Ferreira Bellini

E-mail: [email protected]

Blog: http://marilandabellini.wordpress.com

Propriedades dos cromossomos

Propriedades dos Cromossomos� 1ª: Afinidade de pareamento na prófase I meiótica;

� Formação de bivatentes;

� Quiasmas;

� 2ª: Reatividade das terminações cromossômicascom fragmentos;

� 3ª:Sensibilidade a mudanças no conteúdo gênicoem diplóides (2n).

Alterações Cromossômicas

Modificam o funcionamento normal funcionamento normal do sistema genético.


Euploidias Aneuploidias� Diminuição de um ou

aumento de, pelo menos, um conjunto cromossômico haplóide.

� Adição ou perda de um cromossomo.

cromossômico haplóide.


Euplodia

Monoploidia/Haplodia

PartenogênesePartenogênese

(abelhas, vespas, formigas, plantas)


Euplodia

Partenogênese Autopoliplóides

PoliploidiaMonoploidia/Haplodia

Partenogênese

(abelhas, vespas, formigas, plantas)Autopoliplóides

Alopoliplóide


Euploidia

Autopoliplóides

Poliploidia

� Conjunto de cromossomos de umaúnica espécie.

� não-disjunção ou porpoliespermia.

Autopoliplóides

� 3n = Aborto espontâneo� 1 óvulo + 2 espermatozóides;� 1 gameta (n) + 1 gameta (2n)

� Células Cancerosas


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


Euploidias Aneuploidias� Diminuição de um ou

aumento de, pelo menos, um conjunto cromossômico haplóide.

� Adição ou perda de um cromossomo.

cromossômico haplóide.

Tipos de alterações cromossômicas

Estruturais Numéricas

� Morfologia � Número de cromossomos.

ALTERAÇÕES ESTRUTURAIS

� Rearranjos balanceados :� Não há perda, nem ganho de material genético.

� Rearranjos não balanceados:� O complemento cromossômico contém uma

quantidade incorreta de material genético.

Relembrando Divisão Celular (I)

46 cromossomos

46 cromossomoscromossomos(2 cromátides

em cada)

Recombinação

2 células46 cromossomos em cada

4 células23 cromossomos em cada

Alterações Cromossômicas Estruturais

� Cromossomos distendidos e metabolicamente ativos

� Vulneráveis a variações do � Vulneráveis a variações do ambiente

� Rupturas de sua estrutura


Tipos

� Deficiência ou deleção:� perda de um segmento do cromossomo

DELEÇÃO

Alterações Cromossômicas Estruturais:

Tipos

� Deleção:

� Origem:� Origem:� quebra cromossômica e

perda do segmento acêntrico.

� crossing-over desigual.

DELEÇÃO


Propriedades

Pareamento• Irreversível;

• Pode ser Letal;

� Deleção:

• Revelação de alelos

recessivos ��

pseudodominância;

Estrutura Formada na Meiose


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-)


DeleçõesSíndrome de Prader-Willi

Atraso geral do desenvolvimento;

Hipotonia;

Hipogonadismo,

Obesidade.

Deleções no 15

Síndrome de Angelman

Atraso do desenvolvimento físico

e mental, ausência de fala, tremores,

macrostomia e ataxia (perda de coor-

-denação dos movimentos

musculares voluntários).


Tipos

� Deficiência ou deleção

� Duplicação:� Quando um segmento do cromossomo é duplicado.� Quando um segmento do cromossomo é duplicado.


Tipos


� Duplicação:

� Pareamento:� Em Tandem: A B C B C D� Reversa: A B C C B D

� Duplicação:� Origem:

� segregação anormal na meiose.

� crossing-over desigual.


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 .


Duplicações

Duplicação 10q24 a qter


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


Duplicações

Síndrome do Olho de Gato - Duplicação no cromossomo 22

Duplicação - 22pter � q11


46, XX (22+)

46, XY (22+)

Deficiência Mental Leve)

Defeitos Cardíacos (mais de 1/3)

Retorno venoso pulmonar anômalo


Tipos


� Duplicação

� Inversão � quando um segmento do cromossomo originado

de duas quebras sofre rotação de 180°e é ressoldado

DELEÇÃO


Propriedades

Pareamento• Não causa fenótipo anormal

nos portadores

Risco de produzir gametas

� Inversão:

• Risco de produzir gametas

anormais �� prole não-

balanceada.

• Associados à abortos e

infertilidade.


Tipos


� Duplicação

� Inversão � Inversão

� Translocação Recíproca:� troca de segmentos entre cromossomos não

homólogos.

DELEÇÃO


Propriedades

Pareamento• Portadores � Normais

� DM

� Translocação Recíproca:

• Risco de produzir gametas

anormais �� prole não-

balanceada.

• Associados à abortos e

infertilidade.


Tipos


� Duplicação


� Translocação Robertsoniana:� Fusão de dois cromossomos acrocêntricos, próximo

ao centrômero, com perda dos braços curtos.

Alterações Cromossômicas EstruturaisTranslocações

Síndrome de Down (t14��21)

A síndrome de Down por translocação é a forma com maiorprobabilidade de reincidir na família.

Alterações Cromossômicas EstruturaisTranslocações

Tumor de Mama

TranslocaçãoTranslocação8-17


Tipos


� Duplicação


� Translocação

� Isocromossomos:� Resultam de um erro na divisão do centrômero que

ao invés de separar as cromátides separa os braços do cromossomo.


Tipos

� Deficiência ou deleção� Duplicação� Inversão � Inversão � 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.


Tipos


� Duplicação


� Translocação

� Isocromossomos

� Cromossomo em anel

Alterações Cromossômicas Numéricas

Autossômicas Sexuais

� Nulissomias(2n-2)

Aneuploidias

Do par 1ao 22 XY

Cariótipo normal humano: 44 A + par sexual (XX ou XY)

(2n-2)

� Monossomias(2n-1)

� Trissomia(2n+1)

Causas das anomalias cromossômicas numéricas

Erros na Meiose ou Mitose

- não segregação Pré-zigótica

- não segregação Pós-zigótica

PRÉ – ZIGÓTICA

ocorre uma não-disjunção dos


ocorre uma não-disjunção dos cromossomos na meiose.

2A+XX

A+XX A

NÃO SEGREGAÇÃO DOS CROMOSSOMOS NA OVULOGÊNESE, ORIGINANDO GAMETAS E ZIGOTOS ANEUPLÓIDES

A+XXA+XX A A

2A+XXX 2A+XXY 2A+X 2A+Y

S. Triplo X S. Klinefelter S. Turner Inviável

NÃO SEGREGAÇÃO DOS CROMOSSOMOS NA ESPERMATOGÊNESE, ORIGINANDO GAMETAS E ZIGOTOS ANEUPLÓIDES

AA+XY

A+XY A A

2A+XY

A+XA+X

2A+X2A+XXY

A+XY A+XY A A

ÓVULOS

S. Klinefelter S. Turner

PÓS - ZIGÓTICA


PÓS - ZIGÓTICA

ocorre uma não disjunção dos cromossomos na mitose

Origem de Mosaicos Cromossômicos devido a Não Segregação Mitótica em um Zigoto Normal

46

ZIGOTO ZIGOTO

46

MITOSE NORMAL MITOSE COM NÃO SEGREGAÇÃO

4646

46464747474545

4745

45

NORMALNÃO SEGREGAÇÃO

MITOSES NORMAIS


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 )


Aneuploidias

Monossomias (2n-1)

� quando uma célula apresentar diminuição de � quando uma célula apresentar diminuição de um homólogo de um determinado cromossomo.� Década 80 � 8 casos de monossomia do 21

Erro de identificação

� Monossomia em Autossomos �


Aneuploidias

Monossomias (2n-1)

Síndrome de Turner

1938 – Turner

Incidência: 1: 5000 recém-nascidos

20% abortos espontâneos

Possíveis cariótipo: 45, X_

46, Xi (Xq)


Aneuploidias Monossomias (2n-1)

Síndrome de Turner


Aneuploidias

Trissomias (2n+1)

� quando uma célula apresentar um homólogo � quando uma célula apresentar um homólogo adicional de um determinado cromossomo.

Alterações Cromossômicas NuméricasAneuploidias

Trissomias (2n+1)

Síndrome de Edwards

Trissomia do cromossomo 18

1960 - Edwards e colaboradores;1960 - Edwards e colaboradores;

Incidência: 1/8000 recém-nascidos

Possíveis cariótipos: 47, XX + 18

47, XY + 18


Trissomias (2n+1)

Síndrome de Patau


1960 - Patau e colaboradores;1960 - Patau e colaboradores;

Incidência: 1/25000 recém-nascidos

Possíveis cariótipos: 47, XX + 13

47, XY + 13


Trissomias (2n+1)

Síndrome de Down


Possíveis cariótipos: 47, XX + 21; Possíveis cariótipos: 47, XX + 21;

47, XY + 21

46, XX, t (14q21q)

45, XX, t (21q21q)

Risco de recorrência: 100% � pais portadores

Origem do gameta anormal:

20% não-disjunção paterna (meiose I)

80% não-disjunção materna (meiose I)


Trissomias (2n+1)

Síndrome de Down

Fendas palpebrais obíquas

Perfil achatado

Língua grande, protusa e sulcada

Encurvmento 5o. dígito

Orelhas pequenas Única fenda palmar

> distância entre 1o. e 2o artelho

Causas das Aneuploidias

� Radiações;

� Drogas;

� Infecções;

� Idade dos pais.� Idade dos pais.

Resumindo:� Propriedades dos cromossomos

� Alterações cromossômicas:� Euploidia

� Monoploidia� Alopoliplóide� Alopoliplóide� Autopoliplóide

� Aneuploidia� Alterações estruturais� Alterações numéricas

BibliografiaLIVROS� 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.

� 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.