Cariotipo-Humano e Nao-disjuncoes_Biomedicina 4 Periodo
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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
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
Autoria do Slide: Profa. Dra. Daniela S. Alves
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
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 Slide: Profa. Dra. Daniela S. Alves
Figura retirada do site: http://citogeneticapravoce.blogspot.com.br/
Figura site: http://www.chromoscitogenetica.com.br/definicao.html
Cariograma: 46, XY
Idiograma: 46,XY
Me
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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
Autoria do Slide: Profa. Dra. Daniela S. Alves
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
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
• Dretz & Shaw (1971)
Bandeamento G
Figura retirada do site: 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
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
Autoria do Slide: Profa. Dra. Daniela S. Alves
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
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
FISH – Hibridização in situ por Fluorescênscia
http://www.biomedicinapadrao.com/2012/03/hibridizacao-fluorescente-in-situ-fish.html
FISH – Hibridização in situ por Fluorescênscia
Pode-se gerar análise cariotípica espectral – cada para de um cromossomo de
uma cor
FISH – Hibridização in situ por Fluorescênscia
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
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.