Variação e Evolução
Cromossômica
Variação Estrutural
Variações estruturais
• Cada crs, pode apresentar variações o
tamanho, posição do centrômero, quantidade
de DNA, quantidade de heterocromatina ou
número e posição relativa das suas bandas C e
G.
Técnicas de Bandeamento Crs
• Bandas C: os cromossomos são tratados com solução
de
hidróxido de bário
e corados com Giemsa. Com este
método, são coradas regiões específicas em que o
cromossomo apresenta DNA
altamente repetitivo
, como
nas regiões dos centrômeros e em outras regiões
cromossômicas (ex: braço longo do Y e telômeros),
correspondendo à heterocromatina
constitutiva
, motivo de
sua denominação.
• Bandas G: os cromossomos são desproteinizados por ação
da
tripsina
e, posteriormente são corados com
Giemsa
(de
onde deriva o nome bandas G). Os cromossomos mostram
um padrão de bandas claras e escuras, no qual as faixas
escuras correspondem ao DNA rico em bases AT e poucos
genes ativos; as bandas G claras têm DNA rico em bases
GC e apresentam
muitos genes ativos
. Importância:
detecção de deleções, inversões e duplicações em
humanos.
BANDA C
Fonte: http://www.chromoscitogenetica.com.br/infertilidade.html Cariótipo feminino com banda C e região heterocromática aumentada em braço q do crs 9.46,XX, 9qh+
CARIÓTIPO FEMININO COM BANDAMENTO G. 46,XX
CARIÓTIPO MASCULINO COM BANDAMENTO C E REGIÃO HETEROCROMÁTICA AUMENTADA EM BRAÇO LONGO DO CROMOSSOMO Y.
46,XY, Yqh+
CARIÓTIPO MASCULINO COM BANDAMENTO G. 46,XY
CARIÓTIPO MASCULINO COM BANDAMENTO C E REGIÃO HETEROCROMÁTICA AUMENTADA EM BRAÇO LONGO DO CROMOSSOMO 16.
BANDA C
Fonte: http://www.chromoscitogenetica.com.br/infertilidade.htmlCARIÓTIPO FEMININO COM BANDAMENTO G.
46,XY
Técnicas de Bandeamento Crs
• Bandas Q: os cromossomos são submetidos a um tratamento com
quinacrina mustarda
, uma substância fluorescente e passam a apresentar
faixas com diferentes intensidades de fluorescência, com
um padrão de
bandas brilhantes e opacas
característico para cada par. Tais bandas foram
designadas de bandas Q (de quinacrina). O material deve ser analisado em
microscópio de fluorescência e as
regiões brilhantes
são ricas
em AT
.
Tem como importância a detecção de deleções, inversões e duplicações
em humanos.
• Bandas R (reverse): os cromossomos são tratados com
solução salina e
calor
para uma desnaturação controlada e depois são
corados
com Giemsa
. O resultado de
bandas claras e escuras
é típico de cada
cromossomo e representa o
inverso
daquele produzido pelos
bandeamentos Q e G
(de onde deriva sua designação de bandas reversas).
• Bandas T: marcam as regiões
teloméricas
dos cromossomos (o que dá
origem a esta denominação). Telômero é a ponta ou a extremidade
terminal de cada cromossomo. Tem a função de manter a estabilidade e a
integridade cromossômicas.
Q-banded metaphase from a healthy male with the Y chromosome (arrow)
http://www.mayo.edu/research/core-resources/cytogenetics-core/routine-cytogenetic-analysis
Técnicas de Bandeamento Crs
• Bandas NOR: os cromossomos são corados em suas regiões satélites, ou
seja, na
região organizadora do nucléolo
(constrição secundária). A prata
(
Ag
) é um dos corantes mais usados.
• Bandeamento De Alta Resolução: os cromossomos são analisados em
estados de
prófase e pró-metáfase
e apresentando compactação de
metáfase. São evidenciadas mais de 2000 bandas no cariótipo humano. A
técnica pode ser usada na identificação das bandas Q, G e R e detecta
alterações cromossômicas pequenas, como microdeleções, importante em
estudos evolutivos.
• FISH: fluorescence in situ hybridization, é o maior progresso da
citogenética nos últimos anos. A técnica baseia-se na formação duplex,
sob condições bem definidas, de um fragmento de ácido nucléico de fita
simples modificado (
sonda
ou probe) e sua
sequência complementar
(sequência alvo) em um espécime biológico fixado. Detecta seqüências
específicas de ácidos nucléicos, como regiões de microdeleções e
rearranjos cromossomais. Essa técnica pode ser usada para estudar os
cromossomos de células em metáfase, mas seu principal uso é nas células
em intérfase, quando anormalidades numéricas e algumas estruturais
podem ser detectadas.
Metaphases with Ag-NORs. (a) Polychrus acutirostris
with Ag-NORs in the terminal region of the pair 2 (arrows). (b) P. marmoratus with Ag-NORs in the terminal region of the pair 1 (arrows).
Cromossomo em anel em um caso de liposarcoma
Confirmatory FISH data using BAC clones flanking the duplicated area (red and green) identified an inverted duplication.
Tipos de alterações estruturais
Fonte: Guerra, 1988
Alterações estruturais são em geral melhor suportadas que as numéricas:
-Aberrações crs em humanos aparecem em 50% dos abortos, dos quais somente ~3% são alterações estruturais.
DELEÇÕES
• Deleção: perda de uma porção do crs que não
envolva o centrômero (leva a monossomia);
– Intercalar ou intersticial
– Terminal: mais rara
Aparente/e a perda do telômero compromete a viabilidade do crs.
Em milho e drosófila tem sido vistas deleções terminais e crs aparentemente estáveis
Síndrome de Cri Du Chat (5p-)
Síndrome de Cri Du Chat (5p-)
• Choro semelhante ao miado do gato;
• Microcefalia
• Hipertelorismo ocular
• Micrognatia
Deleções: crs em anel
Não são mantidos por mais de uma geração:
DUPLICAÇÕES
• Repetição anormal de um segmento crs.
• Pode estar em tanden no mesmo crs, ou outra
posição do mesmo crs ou em outro crs
Exemplo clássico:
Fenótipo do olho bar (barra)
DUPLICAÇÕES
Fenótipo é mais extremo no
homozigoto que no heterozigoto
Sendo mais extremo ainda em casos de triplicação do gene (duplo bar)
DUPLICAÇÕES
• Genes para histonas, RNAr e RNAt, estão
repetidos ou duplicados dezenas a centenas
de vezes no genoma de eucariotos (banda C).
• Estas bandas C podem variar em grupos
Origem das duplicações e deleções por
pareamento incorreto
Origem
das
duplicações
e
deleções:
1) por pareamento incorreto seguido de
permuta desigual
A ausência de uma fração crs é mais prejudicial que o excesso!!! As trissomias (comp. ou parcial) são toleradas em um n° maior de crs que as monossomias
Evolução (deleção e inserção)
´ tendência geral nas espécies mais
especializadas, de um determinado grupo, é
apresentar uma quantidade menor de DNA
que a média do grupo
Provavelmente a maior parte do DNA
não-codificante seja eliminado por deleção.
INVERSÕES
• Quando um crs é rompido em dois pontos e
reorganiza-se de forma invertida
Variação crs em Akodon arviculoides: idiograma com padrão de bandas G, mostrando a variação encontrada em uma determinada amostra na qual apenas os autossomos 4 e 6 são monomórficos http://www.boldsystems.org/ Os crs polimorficos 2, 3 e 5 se devem a inversões pericêntricas com mudança na posição do centrômero
INVERSÕES: consequências meióticas
• Há 3 possibilidades no pareamento de
homólogos:
1) Pareamento aparentemente normal, apesar
da inversão
2) Assinapse na região invertida
3) Formação de alça de inversão.
Banda C em Akodon arviculoides, mostrando os heteromorfos invertidos no crs 2 e 3. No paquíteno não há formação de alça
nos crs 2 e 3.
As bandas C não estão pareadas, mas sim afastadas por uma distâncias = aquela dos crs mitóticos
Fonte: Guerra
Qual o problema disso??? Restrição ou bloqueio total do crossing-over
the most frequent inversions of Drosophila mediopunctata
Polytene chromosome map and inversion polymorphism in Drosophila mediopunctata
Fonte: Ananina et al 2002
Em crs politênico vemos os homólogos pareados: heterozigotos para inversão formam alças de inversão
A alça permite o pareamento correto, possibilitando o crossing-over.
Isto é vantajoso?
https://www.youtube.com/watch?v=kWTyQ6gxZBg
E se a inversão for PARACÊNTRICA? É MELHOR OU PIOR???
Formação de uma cromátide dicêntrica e outra acêntrica, e... https://www.youtube.com/watch?v=BUquizCzzUM
TRANSPOSIÇÃO
• Transferência de um segmento crs de uma
região a outra do mesmo crs
É mais rara que as demais
mutações, pois exige 3
quebras simultâneas: duas
em volta do segmento
transposto e uma no local de
inserção
FUSÃO E FISSÃO CÊNTRICA
FUSÃO CÊNTRICA QUAL A CONSEQUÊNCIA NO CARIÓTIPO? FISSÃO CÊNTRICA AUMENTO OU REDUÇÃO NO N° DE CRS !!!
http://www.boldsystems.org/
Polimorfismo crs devido a fusão-fissão cêntrica em Oryzomys subflavus.
2n=46
TRANSOLOCAÇÃO
Transferência de
um segmento de
crs para outro crs
não homólogo
1) Recíproca: quandodois crs trocam partes entre si.
TRANSOLOCAÇÃO
2) Simples: apenas um segmento é translocado
de um crs a outro
Em ambos os casos não há perda de material genético, nem ganho.
Somente um redistribuição entre os crs - balanceada
No entanto, após a separação dos homólogos na meiose, metade dos gametas será
não-balanceadas (contendo duplicações e deleções)
-Fusão cêntrica é considerada um tipo de translocação
Foi descrita por W.R.B. Robertson -Translocação
45, XY, t (41;21) A translocação recíproca 14/21 é a mais frequente em humanos. Cariótipo balanceado MAS E OS FILHOS????
