Etapa: Professor(es): Waldir Stefano

Unidade Universitária: CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE Curso: CIÊNCIAS BIOLÓGICAS

Disciplina:

CITOGENÉTICA

020.1790.3 Professor(es):

Waldir Stefano

2012/2.S.

Ementa: A disciplina de Citogenética, tendo a disciplina de Fundamentos de Citogenética como pré-requisito, acrescenta aspectos relativos à origem, evolução e papel dos cromossomos sexuais, e trata de alguns tópicos de desenvolvimento recente na Citogenética, principalmente em mamíferos e espécie humana, com base na utilização das novas ferramentas da Biologia Molecular. A disciplina busca familiarizar o aluno com essas novas tecnologias e auxiliar o aluno no acompanhamento das transformações que têm ocorrido na área da Genética, em função da aplicação dessas novas metodologias de análise molecular do genoma.

Objetivos:

Fatos e Conceitos Procedimentos e Habilidades Atitudes, Normas e Valores Explicar e relacionar ao aluno

de Ciências Biológicas, em continuidade ao que foi abordado em disciplinas afins, como Genética, Fundamentos de Citogenética e Biologia Molecular, subsídios para o conhecimento e compreensão de tópicos básicos e, outros, de desenvolvimento recente na Citogenética, especialmente de mamíferos e humana, com base na aplicação das novas ferramentas da Biologia Molecular

Utilizar os conhecimentos adquiridos pelos alunos, através da leitura e discussão de alguns artigos selecionados de periódicos científicos, nas novas técnicas de Biologia e Citogenética Molecular e suas aplicações na Citogenética.

Preocupar-se com a abordagem genética no sentido que tange a mostra não determinista da matéria

Conteúdo Programático: Teoria

1. Cromossomos sexuais

1.1 Evolução de cromossomos sexuais e os sistemas de determinação cromossômica do sexo. 1.2 Cromossomo Y e a determinação sexual primária.

1.3 Mecanismos de compensação de dose em organismos com cromossomos sexuais heteromórficos; Hipótese de Lyon e a inativação do cromossomo X em mamíferos.

1.4 Aberrações estruturais do cromossomo X, o centro de inativação (Xic/XIC) e o gene Xist/XIST.

2. Introdução às ferramentas da Biologia Molecular e suas aplicações na Citogenética

2.1 Enzimas de restrição, vetores, DNA recombinante, clonagem, hibridação, cDNA, Southern blotting, Northern blotting, PCR, polimorfismos de DNA (RFLPs,VNTRs, microssatélites) , hibridação “in situ”(HIS) isotópica e não isotópica (FISH).

3. Mapeamento cromossômico

3.1 Tipos de mapeamento: genético e físico

3.2 Mapeamento físico: utilização de alterações cromossômicas, hibridação in situ, hibridação de células somáticas, clonagem funcional e posicional.

3.3 Mapeamento genético: uso de marcadores polimórficos de DNA e análise de ligação. 4. Sítios frágeis, mutações dinâmicas e a Síndrome do Cromossomo X Frágil.

4.1 Caracterização de sítios frágeis.

4.2 Características clínicas, citogenéticas e aspectos moleculares da Síndrome do Cromossomo X Frágil.

4.3 Caracterização de outras mutações dinâmicas de trinucleotídeos. 5. Cromossomos e câncer

5.1 Definição e tipos de câncer.

5.2 Tipos de genes relacionados com o câncer. 5.3 Aberrações cromossômicas e o câncer. 6. “Imprinting”Genômico

6.1 Evidências de “imprinting”genômico. 6.2 Características do “imprinting” genômico.

7. Aberrações cromossômicas e a evolução cromossômica.

7.1 Tipos de aberrações cromossômicas e relação com a evolução cromossômica. 7.2 Origem evolutiva dos cromossomos humanos.

Prática

1. Aberrações dos cromossomos sexuais 1.1 Numéricas dos cromossomos X e Y 1.2 Estruturais do cromossomo X

2. Ferramentas da Biologia Molecular e suas aplicações na Citogenética

2.1 Painel integrado com 6 artigos (A, B, C, D, E e F), publicados em periódicos científicos (ver referências na Bibliografia), abordando a aplicação de diferentes técnicas de Biologia ou Citogenética Molecular para o estudo do cromossomo e resolução de problemas citogenéticos. Southern blotting para análise de RFLPs, PCR, para avaliação de microssatélites, hibridação in situ fluorescente (FISH), DOP-PCR após microdis- secção cromossômica, hibridação genômica comparativa (CGH) e microarray-CGH.

Metodologia: .

1. Para as aulas teóricas serão propostos estudos dirigidos, baseados na leitura de textos preparados pelo professor, ou textos de livros, ou de periódicos científicos, que serão discutidos em classe, complementados com aulas expositivas, com auxílio de recursos audiovisuais e/ou recursos multimídia.

2. Em algumas aulas práticas serão analisados casos de aberrações dos cromossomos sexuais, sobre os quais serão propostas questões e/ou exercícios que deverão ser elaborados pelos alunos, em grupos, e entregues no final da aula para avaliação.

3. Aplicação do método de painel integrado, com a leitura, discussão e seminários sobre 6 artigos de periódicos científicos abordando técnicas de Biologia Molecular e Citogenética Molecular e suas aplicações na Citogenética

4. Seminários dos alunos sobre temas de Citogenética, indicados pelo professor ou escolhidos pelos próprios alunos, com base em pesquisa bibliográfica.

5. Aplicação de provas teóricas, com questões conceituais e interpretativas, abrangendo assuntos vistos em aulas teóricas e práticas, além da Prova Final escrita.

Critério de Avaliação:

A Média Final (MF) será definida a partir da seguinte fórmula:

MF= P1 x 3 + P2 x 2 + PF x 5 / 10

Onde, para aprovação: Média Final  6,0 e Frequência  75% MF: Média Final

P1: Primeira avaliação parcial P2: Segunda avaliação parcial PF: Prova Final

Detalhamento das Avaliações Intermediárias: P1, P2 e PAF: provas com valor de 0-10

Bibliografia Básica:

THERMAN, E.; SUSMAN, M. Cromosomas humanos: estructura, comportamiento y efectos. 3. ed. Ribeirão Preto: Revista Brasileira de Genética, 1996. 383 p.

MILLER, O. J.; THERMAN, E. Human chromosomes. 4. ed. New York: Springer-Verlag, 2001. 501 p.

Bibliografia Complementar:

(A) HASSOLD, T. et al – Cyogenetics and molecular analysis of sex chromosome monosomy. Am.J.Hum.Genet., Chicago, v. 42, n. 4, p. 534-541, Apr. 1988.

(B) SIRCHIA, S. M. et al. Chromosome 14 maternal uniparental disomy in the euploid cell line of a fetus with mosaic 46,XX/47,XX,+14 karyotype. Hum.Genet., New York, v. 94, n.4, p. 355-358, Oct. 1994.

(C) TKACHUK, D. C. et al. Detection of bcr-abl fusion in Chronic Myelogeneous Leukemia by in situ hybridization. Science, Washington, v. 250, n. 4980, p. 559-562, Oct. 1990.

reverse chromosome painting using only a small number of DOP-

PCR amplified microdissected chromosomes. Hum.Genet., New York, v. 93, n. 6, p. 663-667, Jun. 1994.

(E) LEVY, B. et al. – Characterization of a de novo unbalanced chromosome rearrangement by comparative genome hybridization and fluorescence in situ hybridization. Cytogenetics Cell Genet., Switzerland, v. 76, n. 1-2, p. 68-71, 1997.

(F) SCHAEFFER,A.J., et al. Comparative genomic hybridization-array analysis enhances the detection of aneuploidies and submicroscopic imbalances in spontaneous miscarriages. Am.J.Hum.Genet., Chicago, v. 74, p. 1168-1174, May. 2004.

GRIFFITHS, A. J. F.; MILLER, J. H.; SUSUKI, D. T.; LEWONTIN, R. C.; GELBART, W. M. Introdução à Genética. 8. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2006. 743 p.

GUERRA, M. S. Introdução à Citogenética Geral. Rio de Janeiro: Guanabara,1988. 142 p. JORDE, L. B.; CAREY, J. C.; BAMSHAD, M. J.; WHITE, R. L. Genética Médica. 3. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2004. 297 p.

STRACHAN, T.; READ, A. P. Genética molecular humana. 2. ed. Porto Alegre: Artmed, 2002. 576 p.

CRONOGRAMA

(Disciplina Teórica)

SEMANA

CONTEÚDO

ESTRATÉGIA

1

Apresentação do programa e objetivos da Disciplina, bibliografia básica e critérios de avaliação. Cromossomos sexuais e os sistemas de determinação cromossômica do sexo.

Utilização do texto do professor e cap.5 do livro: Introdução à Citogenética Geral, do Guerra.

2 Cromossomo Y e a determinação

sexual primária. Discussão do estudo dirigido

3

Mecanismos de compensação de dose em organismos com cromossomos sexuais heteromórficos; Hipótese de Lyon e a inativação do cromossomo X em mamíferos

Aula expositiva

4

Aberrações numéricas e estruturais do cromossomo X e aspectos adicionais quanto à inativação do cromossomo X em mamíferos: centro de inativação do cromossomo X (Xic/XIC) e o gene Xist/XIST..

Discussão do estudo dirigido

5

Introdução às ferramentas da Biologia Molecular e suas aplicações na Citogenética.

Discussão do estudo dirigido

6 Mapeamento cromossômico.

Discussão do estudo dirigido sobre mapeamento físico. (Cap.8 do livro de Jorde et al,Genética Médica, 2004; cap. 8, do livro Thompson & Thompson Genética Médica, 2002).

8 Mapeamento cromossômico.

Discussão do estudo dirigido sobre mapeamento genético, de ligação. (Cap.8,do livro de Jorde et al, Genética Médica, 2004;cap. 8, Thompson & Thompson Genética Médica, 2002).

9 Mapeamento cromossômico. Vista de Provas P1.

Discussão final do estudo dirigido sobre mapeamento genético, de ligação. (Cap.8,do livro de Jorde et al, Genética Médica, 2004;cap. 8, Thompson & Thompson Genética Médica, 2002).

10 Sítios frágeis, mutações dinâmicas e a

Síndrome do Cromossomo X Frágil. Discussão do estudo dirigido. 11

Sítios frágeis, mutações dinâmicas e a Síndrome do Cromossomo X Frágil, continuação.

Discussão do estudo dirigido. 12 Cromossomos e câncer. Aula expositiva

13 “Imprinting“ genômico. Aula expositiva 14 Segunda Avaliação Avaliação dissertativa

15 “Imprinting“ genômico, continuação. Discussão do estudo dirigido 16 As aberrações cromossômicas e a

evolução cariotípica. Vista de prova Aula expositiva

17 Prova Final Avaliação dissertativa

CRONOGRAMA

(Aulas Práticas)

SEMANA

CONTEÚDO

ESTRATÉGIA

1

Apresentação da parte prática do programa da Disciplina. Organização dos grupos de trabalho e seminários Aberrações cromossômicas numéricas dos cromossomos sexuais: estudo de 2 casos, com montagem e análise de cariótipo, com coloração convencional, e resolução de questões.

Aula expositiva

2

Aberrações cromossômicas numéricas dos cromossomos sexuais: estudo de outros 2 casos, com montagem e análise de cariótipo, com coloração convencional ou Bandas G, e resolução de questões.

Montagem de cariótipo

3

Aberrações estruturais do cromossomo X: estudo de 3 casos de pacientes com S.Turner, com diferentes aberrações estruturais de X, com montagem e análise de cariótipo, após coloração convencional.

.

4

Aberrações estruturais do cromossomo X: continuação da prática anterior, para resolução de questões e discussão

Observação de cromossomos ao microscópio

5 Aplicações das ferramentas da biologia molecular na Citogenética.

Observação de cromossomos ao microscópio

6 Aplicações das ferramentas da biologia molecular na Citogenética.

Observação de cromossomos ao microscópio

7

Organização grupos, com

representantes de cada um dos 6 artigos, A, B, C, D, E ou F, e

apresentação de seminários de 2 dos 6 artigos (painel integrado).

Discussão

8

Apresentação de seminários referentes a outros 2 dos 6 artigos, nos mesmos

grupos formados na aula anterior. Discussão

9

Apresentação de seminários referentes a outros 2 dos 6 artigos, nos mesmos

grupos formados na aula anterior. Discussão

10 Seminário: Diagnóstico pré-natal das

aberrações cromossômicas. Discussão

11 Ovários Observação de corte histológico

12 Ovários, continuação Observação de corte histológico 13 Testículos Observação de corte histológico 14 Testículos, continuação Observação de corte histológico

15 Ética e genética Discussão

16 Ética e genética Discussão