Alterações Cromossômicas Estruturais

Alterações Cromossômicas Estruturais

FACULDADE DE IMPERATRIZ

CURSO DE ZOOTECNIA

DISCIPLINA: GENÉTICA

Alterações Cromossômicas Estruturais

Karielle M. Bezerra

IMPERATRIZ - MA

2009

Introdução

Erros durante a divisão celular podem alterar os cromossomos da célula. Essas alterações (mutações, anomalias ou aberrações) cromossomiais podem ser numéricas (no número de cromossomos) ou estruturais (na seqüência de genes de um cromossomo). As aberrações cromossômicas estruturais são alterações que não modificam a quantidade de cromossomos de uma célula, mas determinam o aparecimento de cromossomos anormais. As aberrações que vamos descrever a seguir quase sempre implicam em problemas sérios, inclusive na formação de gametas. Isso porque durante a meiose, o cromossomo com a deficiência pareia de forma anormal com seu homólogo que não sofreu alteração, afetando o andamento, do processo meiótico. A gravidade das manifestações de uma deficiência depende dos genes ausentes.

Aberrações cromossômicas estruturais

As alterações cromossomiais estruturais correspondem a modificações na seqüência dos genes ao longo do filamento. Elas podem ser provocadas, por exemplo, por vírus, radiação e substâncias químicas. Quando ocorrem durante a mitose, seus efeitos são mínimos, pois apenas algumas células serão atingidas, embora, em alguns casos, a célula alterada possa se transformar em célula cancerosa e formar um tumor. Se acontecerem na meiose, como resultado, por exemplo, de uma permutação anormal, elas podem ser transmitidas aos descendentes, que terão cromossomos anormais em todas as células.

Ocorre quando os cromossomos ocasionalmente se quebram e os fragmentos resultantes se unem de qualquer maneira, só não se prendendo as extremidades (telômeros) dos cromossomos normais. Quando os fragmentos não se unem exatamente como estavam antes, originam-se cromossomos estruturalmente alterados. As conseqüências variarão de acordo com o tipo de alteração, que pode ser: inversão, deficiência ou deleção, duplicação e translocação.

Inversão

Ocorrem duas quebras num mesmo cromossomo, o fragmento situado entre as quebras sofre rotação de 180º e solda-se novamente em posição invertida. Por causa da alteração da ordem dos genes, o pareamento dos homólogos na meiose.

Exemplo: Suponha que haja ruptura provocada por radiação em determinado trecho de um cromossomo e que um pedaço desse cromossomo se solte. Se ele sofrer uma ressoldagem em posição invertida, ocorrerá inversão na seqüência de genes.

Deleção

Um pedaço de cromossomo é perdido neste tipo de anomalia, que implica a perda de muitos genes. Deficiências são percebidas durante o pareamento de cromossomos na meiose. Um exemplo humano é a síndrome de cri du Chat (síndrome do miado do gato), em que falta um fragmento do braço curto do cromossomo 5. Caracterizada por retardo mental, microcefalia, aspecto arredondado da face, presença de dobras epicânticas nos olhos e de choro semelhante a um miado de gato.

  • Deleção Terminal – Resultado de uma simples quebra, sem reunião das extremidades.

  • Deleção Intersticial – Resultado de uma dupla quebra, com perda de um segmento interno seguida da soldadura dos segmentos quebrados.

Os efeitos das deleções dependem da quantidade e da qualidade do material genético perdido.

Duplicação

Na duplicação, há a formação de um segmento adicional em um cromossomo (repetição de um segmento cromossômico) causando um aumento do número de genes. A maioria das duplicações resulta de um crossing over desigual entre cromátides homólogas, durante a meiose, produzindo segmentos adjacentes duplicados e/ou deletados. De modo geral, as conseqüências de uma duplicação são bem toleradas, pois o excesso de genes geralmente é menos prejudicial do que a falta deles.

Translocação

Trata-se da transferência de segmentos entre cromossomos não-homólogos. As translocações ocorrem quando há quebra em dois cromossomos, seguida da troca dos segmentos, diferentemente do que ocorre no crossing-over, fenômeno normal e corriqueiro. Podem ser translocações recíprocas não recíprocas. Nas translocações recíprocas, há trocas de segmentos entre os cromossomos que sofreram quebras, e nas não recíprocas, o segmento de um cromossomo liga-se a outro, sem que, no momento, haja troca entre eles.

  • Translocações robertsonianas – É um tipo especial de translocação, e, que dois cromossomos acrocêntricos sofrem quebras nas regiões centrométricas, havendo tocas de braços cromossômicos inteiros.

Cromossomo em anel

É a alteração que ocorre quando um cromossomo apresenta duas deleções terminais e as suas extremidades, agora sem telômeros, tendem a reunir-se originando um cromossomo em anel. Os cromossomos em anel podem dividir-se normalmente durante a mitose ou meiose, mas sujeitos à degeneração. O cromossomo em anel é visto com freqüências em anomalias congênitas e está relacionado à deficiência mental e malformações.

Isocromossomos

Ocasionalmente, na divisão celular, as cromátides de um cromossomo não se separam normalmente no sentido longitudinal, e o centrômero se divide transversalmente. Uma célula filha vai receber, assim, um cromossomo que é constituído por dois braços curtos do cromossomo original e a outra vai receber um cromossomo formado por dois braços longos do cromossomo original.

Tanto a inversão como a deficiência, ou os isocromossomos, resultarão em gametas inviáveis que causarão diminuição na fertilidade, ou em gametas portadores de anomalias cromossômicas, que causarão anomalias fenotípicas no embrião.

Efeitos das alterações estruturais dos cromossomos na espécie humana

As alterações estruturais dos cromossomos podem atuar em vários níveis: Podem impossibilitar a gametogênese, por não permitir o pareamento dos cromossomos homólogos durante a meiose, e podem tornar inviável o embrião, promovendo, dessa forma, o abortamento. No caso de ser possível o desenvolvimento do organismo, pode provocar alterações no fenótipo do indivíduo, acarretando síndromes de alterações cromossômicas. Geralmente o indivíduo portador dessas síndromes apresenta mais de um cromossomo com estrutura alterada porque, como foi visto, para que ocorram as alterações estruturais de um cromossomo, é necessário que outro também tenha sua estrutura alterada.

Síndrome Cri-Du-Chat (Síndrome do Miado de Gato)

A Síndrome Cri-Du-Chat foi originalmente descrita em 1963 pelo Dr. Lejeune na França. Esta Síndrome recebe esse nome pelo fato de seus portadores possuírem um choro semelhante ao miado agudo de um gato.

Esta síndrome é uma anomalia cromossômica, causada pela deleção parcial (quebra) do braço curto do cromossomo 5, apresentando um cariótipo 46, XX, 5p- e 46, XY, 5p-. Por isso é também chamada de síndrome 5p- (menos).

Os afetados se caracterizam por apresentar assimetria facial, com microcefalia (cabeça pequena), má formação da laringe (daí o choro lamentoso parecido com miado de gato), hipertelorismo ocular (aumento da distância entre os olhos), hipotonia (tônus muscular deficiente), fenda palpebral antimongolóide (canto interno dos olhos mais altos do que o externo), pregas epicânticas, orelhas mal formadas e de implantação baixa , dedos longos, prega única na palma das mãos, atrofia dos membros que ocasiona retardamento neuromotor e retardamento mental acentuado.

Síndrome de Wolf-Hirschhorn

A síndrome Wolf-Hirschhorn é uma anomalia genética que se caracteriza por um grupo de manifestações clínicas, comprometendo o desenvolvimento e crescimento. A doença afeta a qualidade de vida do paciente e pode ser uma ameaça para ele, levando à morte nos primeiros anos.

A síndrome resulta da deleção ou perda de parte do material genético do braço curto do cromossomo n.°4. Os portadores da síndrome possuem um retardo mental grave, microcefalia, Hipotonia (baixa musculatura), palato (céu da boca) profundo em consequência de fissuras congênitas do lábio superior. Possuem características faciais aparentes como o estrabismo, queixo pequeno e assimetria craniana (crânio desproporcional). Ocasionalmente podem ocorrer defeitos do coração, escoliose, dentes fundidos, perda de audição, atraso no crescimento ósseo, e/ou anomalias renais.

Anomalias cromossômicas no gado bovino

Anormalidades tanto na estrutura dos cromossomos quanto no seu numero total podem levar a alterações nas características de um animal como também afetar a seu desempenho reprodutivo. A alteração estrutural mais comumente descrita em animais de interesse econômico (bovinos, ovinos e suínos) são as translocações cromossômicas.

As anormalidades que levam à variação quantitativa do material cromossômico que podem ser incompatíveis como o desenvolvimento embrionário, resultando na redução da fertilidade do animal, podendo alcançar 67% de insucessos reprodutivos. O efeito negativo das translocações na fertilidade é decorrente do comportamento físico alterado dos cromossomos durante a formação dos gametas. Tal alteração acaba por gerar óvulos ou espermatozóides com quantidades variáveis de material cromossômicos, tornando-os inviáveis ou, quando viáveis, transmissores da translocação aos seus descendentes.

É importante salientar que animais portadores de translocações Robertsonianas ou outras anormalidades cromossômicas estruturais, de forma balanceada, não apresentam nenhum efeito visível em suas características, sendo estes animais indistinguíveis anatômica e morfologicamente dos sadios, exceto pela avaliação cromossômica e do seu potencial de fertilidade. O principal e mais prejudicial efeito dessa anomalia é a drástica redução no desempenho reprodutivo do animal, que é explicada pelo aumento na mortalidade embrionária e perda gestacional.

Os bovinos possuem 60 cromossomos, sendo 29 pares de autossomos e 1 par de cromossomos sexuais: XX nas fêmeas e XY nos machos. Apresenta-se o cariótipo dos bovinos como 60,XX ou 60,XY, caso seja fêmea ou macho, respectivamente.

Todos os cromossomos autossômicos são acrocêntricos. O cromossomo X é submetacêntrico e o cromossomo Y é acrocêntrico na raça Nelore e submetacêntrico nas outras raças. O X é bem maior que o Y.

Devido ao fato dos cromossomos autossômicos serem todos acrocêntricos, é muito comum à ocorrência de translocações do tipo Robertsoniana. O tipo de translocação mais comum no gado bovino é a fusão entre os cromossomos 1 (o maior do cariótipo) e 29 (o menor do cariótipo), Esta translocação é indicada como t(1;29). Como esta translocação não altera o material genético, apenas o rearranja, diz-se que é uma translocação equilibrada.

Como um cromossomo 1 e um cromossomo 29 fusionaram-se, a contagem cromossômica passa a ser de 59 e não mais de 60 cromossomos, mas o animal portador desta translocação equilibrada tem as mesmas características dos animais normais, no entanto sua fertilidade está bastante diminuída,

Conclusão

O estudo citogenético é uma das metodologias mais tradicionais em genética humana, utilizada para a detecção de alterações cromossômicas numéricas e estruturais. Os distúrbios cromossômicos constituem uma categoria importante de doenças genéticas, respondendo por uma grande proporção significativa dos insucessos reprodutivos, malformações congênitas e retardo mental (GARDNER & SUTHERLAND, 1996). O estudo cromossômico também é importante para a caracterização de indivíduos portadores de doenças gênicas associadas à predisposição ao desenvolvimento tumoral e diagnóstico pré-natal de cromossomopatias (TRASK, 2002).

Bibliografia

  • OTTO, Priscila Guimarães – GENÉTICA BÁSICA PARA VETERINÁRIA, 3ª ed. Ver. E ampl. – São Paulo: Roca, 2000.

  • ANOMALIAS CROMOSSÔMICAS NO GADO BOVINO – Profª. Drª. Judith Viégas, DZG, IB, UFPel.

  • ABERRAÇÕES CROMOSSÔMICAS ESTRUTURAIS – Pesquisado em: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Genetica/genesnaoalelos10.php

  • AULA 1 - PARTE 2 ALTERAÇÕES ESTRUTURAIS – Pesquisado em: http://www.slideshare.net/aivilsilveira/aula-1-parte-2-alteraoes-estruturais-presentation

  • SÍNDROME CRI-DU-CHAT (SÍNDROME DO MIADO DE GATO) – Pesquisado em: http://www.ghente.org/ciencia/genetica/cri-du-chat.htm

  • DOENÇAS CROSSÔMICAS HUMANAS, REGINALDO PROQUE – Pesquisado em: Aberrações cromossômicas – Pesquisado em: http://www.ufv.br/dbg/BIO240/DC08.htm

  • ABERRAÇÕES CROMOSSOMICAS – Pesquisado em: http://www.virtual.epm.br/cursos/genetica/htm/aberra.htm

  • ANOMALIAS CROMOSSOMICAS – Pesquisado em: http://br.geocities.com/clickbio/saibamais/anomalias.html

  • SÍNDROME DE WOLF-HIRSCHHORN – pesquisado em: http://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADndrome_de_Wolf-Hirschhorn

  • CROMOSSOMOS E GENÉTICA BOVINA ATESTAM A QUALIDADE DO PLANTEL – Pesquisado em: http://74.125.47.132/search?q=cache:fuispABxxc0J:www.camposecarrer.com.br/artigos/CROMOSSOMOS%2520E%2520GENETICA%2520BOVINA%2520ATESTAM%2520A%2520QUALIDADE%2520DO%2520PLANTEL.doc+transloca%C3%A7%C3%A3o+em+bovinos&cd=2&hl=pt-BR&ct=clnk&gl=br

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