As bases cromossômicas da hereditariedade

FAG

Prof. ª MSc. Luciana Ruggiero

Conceito

• Nível de organização padrão: DNA, RNA ePROTEÍNAS;

• Empacotamento cromossômico funcionandocomo unidade autoduplicadora;

• Os cromossomos são estruturas autoduplicadorasque se coram com corantes básicos, deorganização complexa com RNA, DNA, proteínasbásicas e ácidas, contendo genes do organismo;

• Os cromossomos são formados em interfase emetáfase.

Estrutura do Cromossomo

Cromossomos em interfase

• Cromossomos em filamentos emaranhados ebem corados formando a cromatina;

• Cromatina: apresenta-se em dois aspectos:eucromatina e heterocromatina.

– Eucromatina: maior parte do cromossomo, comfibras menos condensadas e coloração uniformena interfase.

– Heterocromatina: região cromossômica maisdensamente espiralada e corada.

A heterocromatina

• Constitutiva: regiões que não são expressas ecorrespondem a regiões de DNA repetitivo.

• Facultativa: inativação de cromossomosinteiros de uma linhagem celular, emborapossam ter expressão (X inativado).

A eucromatina

• Encontramos genes ativos e apenas umapequena quantidade é transcrita. A localizaçãoé necessária, mas não suficiente para aexpressão gênica.

Como se formam as fibras de cromatina?

• As fibras de cromatina estão formadas ouenroladas de modo descontínuo por histonas.Estrutura como “ contas de um colar”. Ashistonas são de quatro tipos (H2A, H2B, H3 e H4).O DNA se enrola sobre a histona e forma onucleossomo.

• Cada nucleossomo é formado por globo protéicode histona envolvido por espiral de DNA comcomprimento de 120pb, auxiliado por proteínasnão histônicas.

Cromossomos metafásicos

• Em metáfase os cromossomos podem sermelhores individualizados e visualizados. Fasede maior condensação.

• Apresentam-se formados por dois filamentos(cromátides), unidos por constrição primária(centrômero) de heterocromatina em mitose emeiose.

Os cromossomos humanos

• 46 cromossomos em 23 pares;

• 22 pares são homólogos nos dois sexos echamados autossomos;

• 01 par de cromossomo sexual (XX) na mulhere homólogos e (XY) não homólogos nohomem;

• Cromossomos metafásicos são constituídospor duas cromátides unidas pelo centômero(constrição primária), que divide ocromossomo e braço curto (p) e longo (q).

• O centrômero divide os cromossomos em:

– Metacêntricos (braços iguais);

– Submetacêntricos (braços desiguais);

– Acrocêntricos (braços completamente desiguais);

• As extremidades dos braços dos cromossomos são chamadas de telômeros;

• Cromossomos acrocêntricos possuem constrição secundária no braço curto e satélite;

• São classificados pelo tamanho: grandes, médios, pequenos e muito pequenos;

Os cromossomos humanos

• São classificados em ordem decrescente detamanho, em sete grupos de A a G enumerados aos pares, de 1 a 22 além dossexuais;

• O X classifica-se no C;

• O Y no G

Os cromossomos humanos

Cromossomos humanos

Técnicas para estudo dos cromossomos humanos

• Faz-se estudos em divisão mitótica, nametáfase e pró-metáfase (maior distensão doscromossomos);

• Usa-se tecidos com alta multiplicação celularpara estudos in vivo e in vitro;

• Melhor material é linfócito e as células sãoparalisadas com fitoemoaglutina.

Técnica clássica para o estudo dos cromossomos humanos: microtécnica

• Microtécnica ou microcultura in vitro;

• Leucócitos coletados;

• Colchicina para paralisar as célulasinterrompendo a mitose;

• Células espalhadas em lâminas e corados.

Técnicas de bandeamento

Bandeamento G: coloração Giemsa ou Wright. Podeser campo claro ou fluorescente. É a técnica maisusada no Brasil para cariótipos.

Bandeamento Q: quinacrina-mostarda (microscópiode fluorescência).

Bandeamento R: calor + Giemsa. Inverso do G. Podeser campo claro ou fluorescente;

Bandeamento R: coloração da região centromérica eoutras regiões com heterocromatinas.

Técnica de citogenética molecular

• Hibridização in situ fluorescente (FISH):capacidade do DNA funcionar como sonda auma seqüência complementar em metáfase.

– Sondas centroméricas;

– Sondas de seqüência únicas;

– Sondas de cromossomo inteiro;

• Cariopagem espectral: SKY;

• Citometria de fluxo.

Estudo do Cariótipo= número e morfologia

Os cromossomos em metáfase podem seridentificados usando técnicas de coloraçãochamadas bandeamento. Princípio: as célulassão cultivadas (ideal linfócitos T) e paradas emmetáfase com colchicina. São espalhadas nalâmina e marcadas com corante adequadopara visualização ao microscópio. A banda édefinida em padrão claro ou escuro, ou commarcação fluorescente.

Técnica Citogenética

Fotografias de Técnicas

Banda G SKY FISHBanda R

FISH –sonda usadas

Citometria

de fluxo

Cariótipo Humano

• Cromossomos Humanos: são estudados em metáfase e pró metáfase.

– São diferenciados pelo tamanho e localização do centrômero.

– Centrômero: constrição primária que divide o cromossomo em 2 braços p= curto e q= longo.

Morfologia

Cariótipo

• É o conjunto de cromossomos presente nas

células de um organismo.

Idiograma e Cariograma

• Idiograma: representação dos cromossomos como centrômero, tamanho dos braços, localização, bandeamentos.

• Cariograma: é a representação do cariótipo, conjunto de cromossomos do indivíduo, é a fotografia dos cromossomos.

Idiograma

Cariograma

Cromossomos Homólogos

• Nossas células apresentam 46 cromossomos,

portanto, 23 pares de cromossomos.

• Os cromossomos de cada par, proveniente da mãe e

outro do pai, são chamados cromossomos

homólogos.

Células Diplóides (2n) e Haplóides (n)

• Células que possuem pares de cromossomos

homólogos, como as que formam o corpo de

uma pessoa, chama-se diplóide (2n).

• Células que têm apenas um lote de

cromossomos, como óvulo e

espermatozóides, denominam-se

haplóides(n).

Cromossomos Autossômicos Humanos

• Os 22 pares de cromossomos presentes emambos os sexos são denominadosautossomos.

• O cariótipo de uma mulher normal apresenta22 pares de autossomos e dois cromossomosX (44A + XX), enquanto o de um homemnormal apresenta 22 pares de autossomos,um cromossomo X e um cromossomo Y (44A +XY).

Mutações

• São alterações no material gênico.

• Podem ser causadas por radiações, substâncias

químicas, fatores biológicos (vírus) ou erros no

emparelhamento das bases nitrogenadas na

duplicação do DNA.

• As mutações modificam a seqüência de bases

nitrogenadas, modificando, portanto, as proteínas

fabricadas e, conseqüentemente, as características

do organismo.

Genoma

• É o conjunto haplóide de genes típico da espécie.

• Na espécie humana, por exemplo, o genoma está

distribuído entre 23 tipos de cromossomo.

• Cada pessoa possui, em suas células, 23 pares de

cromossomos, portanto, dois genomas completos

em cada célula.

Projeto Genoma

• Vem sendo desenvolvido por cientistas de

todo o mundo, tem por objetivo descobrir a

localização e a seqüência de bases dos cerca

de cem mil genes humanos.