Terminologia cromossmicaOs humanos tm 23 pares de cromossomos,
em um total de 46.Os primeiros 22 pares de cromossomos so chamados
de autossomos e so numerados de 1-22. O 23 o par determina o sexo,
consistindo de dois cromossomos X em mulheres e um X e um Y em
homens.Os pares de cromossomos podem ser arranjados pelo tamanho e
caritipo (uma imagem dos cromossomos das pessoas) como visto aqui.
(Nota: Os feixes ou padres em bandas nos cromossomos so criados por
uma colorao particular. As bandas no representam genes individuais,
mas geralmente contm muitos genes.)Um membro de cada par de
cromossomo normalmente vem de cada pai.
Cromossomos humanos e CaritiposOs cromossomos tm dois braos que
so unidos por um centrmero.O brao curto chamado brao p (da palavra
petit em francs, que significa pequeno ou curto). O brao longo
chamado brao q, devido ao q aps o p no alfabeto.O final do
cromossomo chamado de telmero.
- Aberraes Numricas dos CromossomosAs aberraes numricas dos
cromossomos so classificadas em dois grandes grupos:Aneuploidias:H
um aumento ou diminuio de um ou mais pares de cromossomos, mas no
de todosA maioria dos pacientes aneuplides apresenta trissomia (trs
cromossomos em vez do par normal de cromossomo) ou, menos freqente,
monossomia (apenas um representante de um cromossomo).O mecanismo
cromossmico mais comum da aneuploidia a no-disjuno meitica, uma
falha da separao de um par de cromossomos durante uma das duas
divises meiticas.As conseqncias da no-disjuno durante a meiose I e
a meiose II so diferentes:Quando o erro ocorre na Meiose I, os
gametas apresentam um representante de ambos os membros do par de
cromossomos ou no possuem todo um cromossomo.
Quando o erro ocorre na Meiose II, os gametas anormais contm
duas cpias de um cromossomo parental (e nenhuma cpia do outro) ou
no possuem um cromossomo.
Muito embora as aneuploidias sejam mais frequentemente
decorrentes de erros meiticos, deve-se ter sempre em mente a
possibilidade delas resultarem de perda cromossmica ou de falta de
disjuno das cromtides durante a primeira diviso mittica do zigoto,
ou durante a segmentao de um dos blastmeros. Em outras palavras, os
indivduos que manifestam aneuploidias podem ser consequncia de
acontecimentos ps-zigticos.Euploidias:A alterao multiplo exato do
nmero haplide (n).A sobrevivncia de um indivduo totalmente euplide
impossvel, e quase todos os casos de triploidia (3n) ou de
tetraploidia (4n) somente foram observados em abortos espontneos.
Raros foram os casos que chegaram a termo e, mesmo assim, eram de
natimortos ou de morte neonatalA triploidia provavelmente resulta
de falha de uma das divises da maturao no ovcito ou, geralmente, no
espermatozide.Os tetraplides sempre so 92, XXXX ou 92, XXYY,
resultantes em geral de uma falha da concluso de uma diviso por
clivagem inicial do zigoto.Aberraes Estruturais dos
CromossomosDurante a intrfase quando os cromossomos esto mais
distendidos e metabolicamente ativos, eles so mais vulnerveis a
variaes do ambiente que provocam rupturas de sua estrutura. As
aberraes estruturais dos cromossomos resultam de quebra cromossmica
seguida de reconstituio em uma combinao anormal.Os rearranjos
estruturais so definidos como equilibrados e
no-equilibrados.Rearranjos no-equilibrados:Quando o conjunto
cromossmico possui informaes a mais ou a menos. Os rearranjos
no-balanceados envolvem:Deleo:A deleo resulta em desequilbrio do
cromossomo por perda de um segmento cromossmico. Uma deleo pode ser
terminal ou intersticial.
As delees podem originar-se por quebra cromossmica e perda do
segmento acntrico. Em alguns casos, as delees ocorrem por um
crossing-over desigual entre cromossomos homlogos desalinhados ou
cromtides-irms.Duplicao:Em geral, a duplicao parece ser bem menos
nociva que a deleo. As duplicaes podem originar-se por
crossing-over desigual ou por segregao anormal da meiose num
portador de uma translocao ou inverso
Cromossomos em anel:As delees terminais nos dois braos de um
cromossomo podem dar origem a um cromossomo em anel, se as
extremidades livres fraturadas se soldarem.
Os cromossomos em anel podem dividir-se normalmente durante a
mitose ou meiose, mas sujeitos degenerao.Isocromossomos:So
cromossomos que apresentam deficincia total de um dos braos e
duplicao completa do outro. Uma hiptese plausvel a que considera a
possibilidade de um cromossomo sofrer fratura exatamente junto ao
centrmero, pouco antes da anfase mittica ou da meiose II.
Cromossomos dicntricos:So cromossomos que apresentam dois
centrmeros. Os cromossomos dicntricos tendem a quebrar-se na
anfase, se os dois centrmeros estiverem prximos, se um centrmero
for inativado, um cromossomo dicntrico pode ser
estvel.Translocao:Dois cromossomos sofrem quebras e h a soldadura
de um segmento cromossmico a uma regio fraturada de outro.Existem
dois tipos principais:Translocaes recprocas:Resultam de quebra de
cromossomos no homlogos, com trocas recprocas de segmentos
soltos.Quando os cromossomos de uma translocao recproca balanceada
se pareiam na meiose, forma-se uma figura quadrirradial (em forma
de cruz).Na anfase os cromossomos se segregam a partir desta
configurao de trs maneiras possveis:
Translocaes balanceadas (recprocas) ou translocaes heterozigotas
usualmente tem um fentipo normal. De qualquer maneira, segregao da
translocao e cromossomos normais em meiose so alterados devido aos
quatros jeitos de pareamento mostrados abaixo.Segregao adjacente-1
resulta em gametas com duplicaes e deficincias e na maioria das
vezes so letais. Segregaes alternadas geram gametas sem
desequilbrios gnicos e no associada com nenhuma inviabilidade. A
segregao adjacente-2 rara como isso envolve uma segregao no
disjuncional de centrmeros em meiose I.
As divises meiticas e conseqncias de uma segregao adjacente-1 e
uma segregao alternada de uma translocao recproca heterozigota
podem ser vistas nesse
link:http://www.ncbi.nlm.nih.gov:80/books/data/iga/pictures/ch17/ch17anim2.mov.Translocaes
no inibem o crossing over. Crossing over na regio distal at ponto
de quebra da translocao no muda a viabilidade gamtica das trs
translocaes segregaes possveis. De qualquer maneira, crossing over
entre o centrmero e o ponto de quebra da translocao altera a
viabilidade da alternncia e segregao adjacente-1. Sem crossing
over, todos as segregaes alternadas e nenhuma segregao adjacente -1
so viveis. Com crossing over, metade da segregao alternada e metade
da segregao adjacente-1 so viveis. Segregaes adjacente-2 so raras.
Sem crossing over, todos os produtos da meiose so
desbalanceadas.
importante estar hbil para distinguir entre mutao recessiva
letal e uma translocao heterozigota por segregao gentica. Em
acrscimo, para predizer propores viveis, translocaes resultam em
linkages aparentes de genes conhecidos que esto em cromossomos
diferentes, porque apenas configurao paterna dos alelos vivel. Isso
chamado de pseudolinkage. Isso ilustrado na figura abaixo e na
animao nesse
link:http://www.ncbi.nlm.nih.gov:80/books/data/iga/pictures/ch17/ch17anim3.mov
Rearranjos equilibrados:Inverso:H dois tipos de inverses
cromossmicas; pericentrica e paracentrica. Inverses pericentrica
circundam o centrmero enquanto inverses paracentricas esto
confinadas apenas a um brao do cromossomo e no cobre o centrmero.
As conseqncias genticas da inverso so diferentes das
trnaslocaes.
A menos que os pontos de inverses afete a funo de um gene
adjacente, inverses no tm conseqncias genticas quando homozigotos.
Inverses heterozigotas no tem fentipos genticos quando NO H
CROSSING over na inverso. Assim, diferentemente de translocaes,
segregao de inverso heterozigota sem recombinao na inverso no
resulta em desequilbrio cromossmico.O problema aparece quando h uma
simples crossing over ou um nmero impar de cruzamentos. Pareamento
de homlogos em meiose alterado nas inverso heterozigotas, com um
pareamento com inverso em loop caracterstica.
As conseqncias so diferentes para inverses pericentricas e
paracentricas.Um simples cruzamento em uma inverso pericentrica
gera um cromossomo normal, um cromossomo invertido e dois
cromossomos recombinantes que tem duplicaes e deficincias. Desde
que os cromossomos resultem em gametas letais, nenhum dos produtos
do cruzamento so recuperados. A consenquncia gentica disso que
inverses pericentricas so aparentes cruzamentos supressores.
Um simples cruzamento em uma inverso pericentrica gera um
cromossomo normal, um cromossomo invertido e dois cromossomos
recombinantes que tem duplicaes e deficincias. Os cromossomos
recombinantes so diferentes daqueles obtidos na inverso
pericentrica. Nesse caso ele so um fragmento acentrico, e um
cromossomo dicentrico com duplicaes e deficincias. De novo, aqui
nos achamos que os cromossomo recombinante resulta em gametas
letais ento os produtos do cruzamento so recuperados. Similar a
inverso pericentrica, inverses paracentricas tambm so aparentes
cruzamentos supressores. Veja o
vdeo:http://www.ncbi.nlm.nih.gov:80/books/data/iga/pictures/ch17/ch17anim1.mov
Desde que inverses no gerem cruzamentos, a questo cresce como o
por que? . Uma explicao clara que a simplesmente os produtos do
cruzamento so letais. Isso seria porque algumas inverses so
associadas com alguma letalidade. A segunda explicao para a reduo
no cruzamento que a inverso atrapalha o pareamento cromossmico e
atravs disso previne o crossing over. A figura abaixo mostra o
produto de uma inverso paracentrica. Todos os produtos so viveis.
Essa uma classe de cromossomo recombinante que pode ser recuperado.
Eles podem ser usados para avaliar o nvel de cruzamento de duas
fitas duplas cruzadas em uma inverso paracentrica comparadas com
cromossomos normais, para determinar se inverses impedem o
pareamento cromossmico.Nos j sabemos que alguns pareamentos e
recombinaes devem ocorrer em inverses porque h em algumas
letalidades associadas com eles. Os dados vindos do cruzamento de
duas fitas duplas mostra que essa classe reduzida uma inverso
parcentrica, levando a concluso que tais inverses suprimem o
crossing over devido aos problemas do pareamento dos cromossomos e
tambm devido a gereao de produtos letais quando crossing over
ocorre (o qual primariamente simples cruzamento).
AlelosOs alelos so diferentes formas de um gene. Estas formas so
representadas por diferentes cdigos de DNA. Os humanos tm duas
cpias, ou alelos, de todos os seus genes autossomos.A variao
gentica causada por mudanas no cdigo de DNA. As diferentes espcies
nas mudanas no DNA incluem as mudanas em pares individuais, delees,
inseres, e duplicaes dos segmentos do DNA, e inverses de peas do
DNA.MutaesOs variantes alelos que so associados com a doena ou
traos de fentipos que so frequentemente chamados mutaes. As mutaes
podem conferir uma vantagem seletiva ou uma desvantagem na populao.
Por exemplo, carregados de uma mutao de clula doente (uma mutao no
gene beta hemoglobina) tem resistncia aumentada infeco por malria.
Este efeito benfico confere uma vantagem seletiva, e podem ajudar a
explicar porque esta mutao tem sido mantida na populao.Atravs da
seleo natural, o processo que dirige uma mudana evolucionria,
mutaes sero preservados e uma mutao desvantajosa ser eliminada.
Mais frequentemente, as mutaes foram consideradas como deletrias,
isto significa que eles causam uma mudana na funo do gene que causa
a doena e/ou morte.Tipos de mutaes: Mutao de pontoUm ponto de mutao
uma alterao em um par de bases simples. Existem tipos diferentes de
mutaes de ponto. Uma mutao de perda de sentido uma simples mudana
de base que muda o cdigo para o aminocido daquele cdon. Essa mudana
pode ser suficiente para causar uma mudana estrutural ou instvel na
protena. Mutao sem sentido a mudana de uma base que acaba gerando
um cdon stop. Nesse caso a protena vai ficar inacabada e vai ficar
com a funo alterada ou sem funo.
Tipos de mutaes: deleo ou inseroAs mutaes na mudana da estrutura
ocorrem quando um nmero de pares de bases inseridas ou deletadas no
um mltiplo de 3. Como os cdons consistem em 3 pares de bases, se,
por exemplo, apenas um ou dois pares de bases so deletados, ento a
forma de DNA lida e substituda no lugar da deleo ou insero. Aps o
lugar da mutao, todos os aminocidos que se seguem sero diferentes.
Neste caso, ou uma protena anormal feita ou nenhuma outra protena
feita.Em mutaes na estrutura ocorre quando o nmero de pares de
bases inseridos ou deletados um mltiplo de 3. Isto resulta em uma
mudana em poucos aminocidos, isto pode ser possvel para a protena
funo, mesmo que a seqncia possa ser levemente diferente.
Variao genticaAlgumas variaes allicas resultam em uma diferena
observvel, ou um fentipo. Um fentipo um trao mensurvel ou
caracterstico, tais como a cor dos olhos ou a altura.
Gentipo versus fentipoO fentipo contrasta com o conceito de
gentipo, que uma composio gentica de um organismo em um locus
simples. Os humanos so organismos diplides, que significa que eles
tm dois alelos em algum locus autossmico simples. A combinao destes
dois alelos representa um gentipo individual. Os indivduos com
gentipo AS tm um fentipo com trao de clula tpica, e indivduos com
gentipo SS tem o fentipo da doena de clulas doente.
Homozigoto vs heterozigotoUm indivduo heterozigoto algum que tem
diferentes alelos em um locus. Por exemplo, usando um exemplo de
uma clula doente, um indivduo heterozigoto parece ter um gentipo de
AS.Um indivduo homozigoto tem alelos idnticos em um locus. O
gentipo para um indivduo homozigoto pode ser AA ou SS.
rvore genealgicaAs rvores genealgicas so representaes ilustradas
da rvore familiar.As relaes biolgicas so indicadas no smbolo e como
eles so desenhados.As rvores genealgicas so designadas usando
smbolos padres e formao.Os homens so representados por quadrados e
a mulheres em crculos.Os indivduos que faleceram tem um corte
atravs de um smbolo que os representa.Os smbolos para um indivduo
afetado por uma disfuno particular so sombreados.Os portadores
podem ser representados por um smbolo meio-sombreado ou por um
risco na metade de um smbolo.Cada gerao representada por uma
fileira.As linhas horizontais unem indivduos que tinham tido as
crianas juntas, as linhas verticais conectam suas crianas a elas.O
proband identificado por uma seta apontando em direo ao smbolo para
este indivduo. O proband o indivduo que confiou a famlia a ateno ao
profissional mdico ou pesquisador. O proband geralmente tem uma
disfuno de interesse.
Smbolos