UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Câmpus Dois Vizinhos
Coordenação de Biologia
Professora: Nédia de Castilhos Ghisi Disciplina: Genética Geral e Humana
Ramalho, M. A. P; Santos, J.B.; Pinto, C. A. B.; Souza, E.A.; Gonçalves, F.M.A.; Souza, J.C. Genética na agropecuária. Lavras: Ed. UFLA, 5ª Ed. revisada 2012. 566p.
Gardner, E.J.; Snustad, D.P. Genética. Rio de Janeiro, Guanabara Koogan, 1986.
Thompson, M. W., Mcinnes, R. R., & Willard, H. F. 1993. Genética Médica. Guanabara Koogan. 5ª ed. 339p. Griffiths, A. J. F., S. R. Wessler, R. C. Lewontin & S. B. Carroll. 2009. Introdução a Genética. Guanabara Koogan. 9ª ed. Tradução: P. A. Motta. Rio de Janeiro.
ESTUDO DIRIGIDO 4. CROMOSSOMOS – CITOGENÉTICA (cap 9. Thompson – Genética Médica) 1. O número haplóide de certo organismo é 12. Quantos cromossomos devem ser encontrados em:
a) Um monossômico? b) Um trissômico? c) Um tetrassômico? d) Um trissômico duplo? e) Um nulissômico?
f) Um monoplóide (ou haplóide)? g) Um triplóide?
h) Um tetraplóide?
2. (Unicamp-2008) A síndrome de Down, também chamada trissomia do cromossomo 21, afeta cerca de 0,2 % dos recém-nascidos. A síndrome é causada geralmente pela presença de um cromossomo 21 a mais nas células dos afetados, isto é, em vez de dois cromossomos 21, a pessoa tem três. A trissomia do cromossomo 21 é originada durante as anáfases I ou II da meiose.
a) Quando ocorre a meiose? Cite um evento que só ocorre na meiose.
b) Explique os processos que ocorrem na anáfase I e na anáfase II que levam à formação de células com três cromossomos 21.
c) Além da presença de propriamente três cromossomos 21, há outras 3 situações onde o indivíduo pode ter síndrome de Down. Explique estas situações.
3. A figura ao lado mostra duas meioses de um animal que resultam em gametas com números cromossômicos anormais devido a um problema chamado de não-disjunção cromossômica. Essa não disjunção pode ocorrer na meiose I ou II. Diante destes dados, responda:
a) não disjunção pode ocorrer em animais fenotipicamente normais? Por que ela acontece?
b) Quais dos gametas resultantes (de A até H) podem ser considerados normais em números de cromossomos?
c) Quais desses gametas, caso sejam fecundados por gametas normais resultarão em animais como monossomia? Explique esquematizando a união desses gametas.
d) Quais desses gametas, caso sejam fecundados por gametas normais resultarão em animais como trissomia? Explique esquematizando a união desses gametas.
4. Você enviou uma amostra de sangue de um lactente dismórfico ao laboratório para análise cromossômica. O laboratório comunica que o cariótipo da criança é 46, XY, 18q-
a) O que significa este cariótipo?
b) O laboratório pediu amostras de sangue dos pais, clinicamente normais para análise. Por quê?
c) O laboratório comunica que o cariótipo materno é 46, XX e o paterno é 46, XY, -7. -18, + t(7:18)(q35;q12). O que significa o último cariótipo? Faça um esboço destes cromossomos na meiose do pai. Que tipos de gametas ele produz?
5. Verificou-se que um feto espontaneamente abortado possui trissomia do cromossomo 18.
a) Qual a proporção dos fetos com trissomia do cromossomo 18 que se perde por aborto espontâneo?
c) Qual o risco que os pais tenham um filho nativivo com trissomia do cromossomo 18 numa gestação futura? 6. Um recém-nascido com a síndrome de Down, quando cariotipado apresentou duas linhagens celulares: 70% das células com o cariótipo 47XX, +21 e 30% das células normais (46, XX). Como se chama este tipo de alteração? Quando provavelmente ocorreu o evento não disjuncional? Qual o prognóstico desta criança?
7. Quais das seguintes pessoas são fenotipicamente normais?
a) Uma mulher com 45 cromossomos, incluindo uma translocação robertsoniana entre os cromossomos 14 e 21; b) uma mulher com 46 cromossomos, incluindo uma translocação robertsoniana entre os cromossomos 14 e 21; c) Um indivíduo com o cariótipo, 47, XX, +18;
d) Um menino com deleção do braço curto do cromossomo 5.
8. Usando o exercício anterior, responda: A pessoa da letra a produz que tipos de gametas? Que proporção de filhos se espera encontrar que nasçam normais, com translocação ou com anomalia cromossômica?
9. Para cada uma das situações a seguir, estabeleça se a análise cromossômica deve ou não ser feita. Para quais membros da família? Que tipo de anormalidade cromossômica a família está sob risco?
a) mulher de 25 anos, grávida e seu marido com 41, sem histórico de defeitos genéticos; b) uma mulher de 41 anos grávida e seu marido de 29, sem histórico de defeitos genéticos; c) Um casal cujo único filho teve síndrome de Down;
d) um casal cujo único filho teve distrofia muscular de Duchenne.
10. Analise os cariótipos abaixo. Determine a síndrome, o sexo do indivíduo e as características fenotípicas (sintomas) associadas a esta síndrome (pelo menos 5 características)
B.
D.
11. A figura abaixo apresenta vários cariótipos obtidos de diversos indivíduos de uma espécie. O primeiro cariótipo (A) é o normal (padrão) para a espécie. Diante dessas informações, responda:
a) Identifique os tipos de alterações cromossômicas encontrados nos cariótipos de B até F.
b) Dentre os cariótipos apresentados, existe algum que não estaria associado a alterações fenotípicas em seu portador? Qual e por quê?
c) Em que situações você recomendaria que os pais fossem recomendados para cariotipagem? Por quê? Explique em que situações não haveria necessidade.
Gabarito – Citogenética
1. Número haploide= 12 2n=24
a) Um monossômico? Um cromossomo a menos em um par= 23 b) Um trissômico? Um cromossomo a mais= 25
c) Um tetrassômico? Dois cromossomos a mais= 26
d) Um trissômico duplo? Um cromossomo a mais em dois pares diferentes = 26 e) Um nulissômico? Um par completo de cromossomos a menos= 22
f) Um monoplóide (ou haplóide)? 12 g) Um triplóide? 3n= 36
h) Um tetraplóide? 4n=48
2. a) A meiose ocorre durante a formação de gametas (ou gametogênese). Podem ser citados como eventos exclusivos da meiose: pareamento dos cromossomos homólogos, crossing-over (permutação), segregação independente dos cromossomos homólogos e redução do número de cromossomos.
b) Os processos que levam à formação de células com três cromossomos 21 são: a não disjunção dos cromossomos homólogos, durante a anáfase I, e a não disjunção de cromátides irmãs, durante a anáfase II.
c) 1º) Translocação robertsoniana = ocorrem em 4% dos casos, fusão do crs 21 com o crs 13, ou 14 ou 22. Os braços p são perdidos nos dois crs e os braços 1 sofrem fusão.
2º) Translocação 21q 21q = união dos braços longos dos cromossomos 21. O indivíduo afetado possui 46 cromossomos, sendo um deles o cromossomo 21 em duplicidade.
3º) mosaico ( 46/ 47, +21) = é uma alteração que ocorre durante a mitose do embrião e o indivíduo possui algumas células com o número correto de crs (46) e outras com um crs 21 excedente. Estes indivíduos geralmente são menos afetados e possuem traços mais leves da síndrome de down.
3. a) a não disjunção pode ocorrer em animais normais sim, pois é uma mutação. Esta mutação ocorre devido a um problema no ponto de checagem da metáfase, onde é verificado se todos os cromossomos estão corretamente alinhados no fuso mitótico antes de ocorrer o encurtamento dos microtúbulos (fibras do fuso). Este problema no ponto de checagem da fase M pode levar tanto a não separação dos crs homólogos – se for na meiose I, ou não separação das cromátides irmãs – se afetar a meiose II.
b) somente os gametas G e H serão normais, pois possuem uma cópia de cada cromossomo. c) A, B e F terão monossomia do crs vermelho. Desenhar.
d) C, D e E terão trissomia do crs vermelho. Desenhar.
4. a) 46 cromossomos, sexo masculino, um dos cromossomos 18 tem um braço mais curto que o normal (uma deleção).
b) Para determinar se a anormalidade é nova ou herdada de um genitor portador de translocação balanceada c) 46 cromossomos, sexo masculino, apenas um cromossomo 7 e um 18; Portador de uma translocação recíproca entre os cromossomos 7 e 18. Este é um cariótipo balanceado, onde o portador possui todos os cromossomos que precisa, apesar do crs 7 e 18 terem trocado pedaços. A meiose será semelhante a mostrada abaixo, ilustrada para os crs 3 e 11. A . Crs 7 Crs 7 Crs 18p Crs 7 braço q Crs 18 Crs 7 braço p Crs 18 parte do braço q Desbalanceado + 7q, -18q Desbalanceado -7q, +18p normal Transloca-do, mas balancea-do Desbalan-ceado -7p, + 18p Desbalancea do +7p, -18p Tipos de gametas
5. a) cerca de 95% ; b) nenhum risco aumentado, caso seja verificado cariótipo normal nos pais. Se o cariótipo for alterado em um dos parentais (por uma translocação balanceada), o risco de recorrência é praticamente nulo, pois dificilmente estes fetos passam do primeiro trimestre de gestação.
6. Este é um caso de mosaico. Ocorreu um não disjunção pós-zigótica, em uma divisão mitótica inicial. Embora não se possa prever com o curso clínico com exatidão, ela provavelmente será menos afetada do que uma criança com trissomia do crs 21 não mosaica, pois algumas de suas células (30%), são normais.
7. a) fenótipo normal, mas com risco de trissomia do crs 21 para a prole; b)fenótipo anormal (síndrome de Down); c) fenótipo anormal, não se reproduzirá ( Síndrome de Edwards); d) fenótipo anormal ( Síndrome de Cri-du-Chat – Miado do gato).
8. Consultar literatura e aula. 1/3 filhos normais; 1/3 filhos portadores da translocação(45 crs); 1/3 filhos com Down.
9. a) não está indicada; b) cariotipagem fetal indicada, sob risco da trissomia do crs 21, em especial, devido a avançada idade materna; c) cariotipagem indicada à criança para determinar se há trissomia do 21 ou Down por translocação. Caso se encontre translocação, a cariotipagem dos pais deve ser realizada em busca de uma
translocação balanceada em um dos genitores; d) não indicado, pois é uma doença ligada ao cromossomo X, e não uma mutação cromossômica, a princípio.
10. Consultar literatura ou aulas. A) trissomia do crs 21 – Síndrome de Down; B) Monossomia dos crs sexuais – Síndrome de Turner; C) Trissomia dos crs sexuais - Síndrome de Klinifelter; D) Trissomia do crs 18 – síndrome de Edwards.
11. a) B= trissomia do crs 3; C = monossomia do crs 6; D= translocação do cromossomo 5 com o 6 t(5q,6q); E= deleção de parte do braço longo do cromossomo 5 del 5q-; F= triploidia (3n).
b) O cariótipo da letra D não apresentaria nenhuma alteração fenotípica, pois o indivíduo possui todo o conjunto de DNA que deveria ter, somente ocorreu que o crs 5 fundiu-se com o 6. No entanto, ele pode ter consequências reprodutivas, com declínio na fertilidade, pois os gametas formados poderão resultar em filhos com monossomia ou trissomia.
c) No cariótipo B e C não haveria necessidade de realizar cariotipagem dos pais, pois ocorreu uma trissomia (B) e monossomia (C) simplesmente pela não disjunção de um cromossomo durante a meiose. No indivíduo E se a cariotipagem dos pais, pois se for detectado o mesmo problema em um dos parentais, recomenda-se que este indivíduo não recomenda-seja mais reproduzido. No indivíduo E recomenda-recomenda-se uma cariotipagem dos pais, somente para certificar-se que estes não possuem translocações, que possam ter resultado (após o crossing over) na deleção que é observada em E. No indivíduo F não há necessidade de cariotipar os pais, pois foi também uma não disjunção (de todo um conjunto haplóide) e a chance de recorrência é mínima.
