Aberrações Cromossômicas Estruturais

   Provocam alterações na estrutura dos cromossomos, podendo ocasionar a perda de genes, a leitura duplicada ou erros na leitura de um ou mais genes. Os rearranjos estruturais são definidos como equilibrados e não-equilibrados.

Figura 15: Rearranjos cromossômicos.

     Rearranjos não-equilibrados

     - Deleção:

     É a perda de um pedaço qualquer do cromossomo, que não inclua o centrômero (a perda do centrômero levaria a uma monossomia). A deleção pode ser terminal ouintercalar (chamada também de intersticial). Ou seja, a deleção resulta em desequilíbrio do cromossomo por perda de um segmento cromossômico.

   Deficiência terminal pode surgir de uma simples quebra num cromossomo seguida de uma “cicatrização” da extremidade quebrada.

   Deficiência intercalar resulta de duas quebras, seguidas da reunião das extremidades quebradas.

     Geralmente as deleções são letais na condição homozigota, o que implica que a maioria dos genes são imprescindíveis para o desenvolvimento do organismo.

Figura 16: As deleções podem ser intersticiais (quando ocorrem duas quebras num cromossoma e se perde o fragmento cromossômico localizado entre as quebras) ou terminais (quando ocorre quebra do cromossoma num único ponto).

Figura 17: Deleção

     No homem o exemplo mais comum é a deleção de parte do braço curto do cromossomo 5, que acarreta a Síndrome do “cri-du-chat”. As pessoas heterozigotas para esta deleção e com um cromossomo normal têm o cariótipo 46 (5p-), onde o que está entre parênteses indica que parte do braço curto (p) de um cromossomo 5 está faltando. Os portadores dessa síndrome se caracterizam por apresentar um choro semelhante ao “miado do gato”, além de mandíbula pequena, olhos muito afastados, retardo mental e físico. Geralmente morrem nos primeiros meses ou primeiros anos de vida.

Figura 19: Fotos de um portador de síndrome de cri-du-chat e cariótipo 46 XX 5p - aos 10 anos de idade. Notar a fácies de retarda mental e a hipotrofia dos membros.

    - Duplicação: É a repetição anormal de um segmento cromossômico qualquer. O segmento duplicado poderá estar no mesmo em tandem, em outro ponto qualquer do cromossomo, ou ainda em outro cromossomo. Quando anexado a um cromossomo na forma de uma seção adicional, a duplicação pode ser em fila (tandem), em fila reversa ou em peças deslocadas. Assim, se a peça duplicada é representada pelas letras def, uma duplicação em fila seria abcdefdefghi; uma fila reversa abcdeffedghi; e uma duplicação deslocada rstdefuvw ou rstfeduvm.

Figura 20: Tipos de aberrações cromossômicas estruturais

    - Cromossomos em anel: É um caso particular de deleção. Esses cromossomos parecem resultar de deleções de ambos os telômeros de um cromossomo seguidas da fusão das extremidades rompidas dos braços. Normalmente esses cromossomos não são mantidos por mais do que uma geração, isso se deve às deficiências gênicas causadas pelas deleções terminais ou às dificuldades de divisão meiótica.

Figura 21: As deleções terminais nos dois braços de um cromossomo podem dar origem a um cromossomo em anel, se as extremidades livres fraturadas se soldarem.

    - Isocromossomos: São cromossomos que apresentam deficiência total de um dos braços e duplicação completa do outro. Existe uma hipótese que considera a possibilidade de um cromossomo sofrer fratura exatamente junto ao centrômero, pouco antes da anáfase mitótica ou da meiose II.

Figura 22: Cromossomos que apresentam deficiência total de um dos braços e duplicação completa do outro

    - Cromossomos dicêntricos: São cromossomos que possuem dois centrômeros. Se os dois centrômeros estiverem próximos os cromossomos dicêntricos tendem a quebrar-se na fase anáfase.

    - Translocação: Ocorrem quando um segmento de um cromossomo é destacado e religado em um cromossomo diferente (que não é seu homólogo). O significado genético é que os genes de um cromossomo são transferidos para outro e suas relações de ligação são alteradas. As translocações podem ser induzidas por raios X, que podem quebrar dois cromossomos simultaneamente. Ocasionalmente, os segmentos quebrados são religados de um modo novo, e os segmentos de cromossomos diferentes se fundem.

Figura 23: Troca de pedaços ocorre de modo recíproco entre cromossomos não-homólogos.

    - Translocações recíprocas: Quando trechos de dois cromossomos não-homólogos são intercambiados sem nenhuma perda de material genético. Durante a meiose, estes cromossomos translocados deveriam se parear com seus homólogos não translocados gerando uma forma de cruz. Os dois cromossomos translocados ficam face a face em oposição ao centro da cruz, e os dois cromossomos não translocados fazem o mesmo. E para melhorar o pareamento, os cromossomos translocados e não translocados se alternam um com o outro, formando os braços da cruz. Esta onfiguração é de pareamento de uma translocação heterozigota. As células nas quais os cromossomos translocados são homozigotos não formam um padrão de cruz, mas ao invés disso cada cromossomo translocado se pareia com seu parceiro estruturalmente idêntico.

    - Translocações robertsonianas: Quando os cromossomos não-homólogos se fundem em seus centrômeros. Por exemplo, se dois cromossomos acrocêntricos se fundem, eles irão produzir um cromossomo metacêntrico. Os pequenos braços curtos dos cromossomos participantes são simplesmente perdidos neste processo. Ou seja, a translocação robertsoniana envolve dois cromossomos acrocêntricos que se fundem próximos à região do centrômero com perda dos braços curtos. Os cromossomos também podem se fundir ponta a ponta para formar uma estrutura com dois centrômeros.

Figura 24: Rearranjos equilibrados

    - Inversão: Quando um segmento de um cromossomo é invertido 1800. As inversões são denominadas pericêntricas, quando o segmento afetado inclui o centrômero, e paracêntrica, quando não o incluem. Ou seja, as inversões ocorrem quando um segmento cromossômico se separa, gira 1800 e se une novamente ao restante do cromossomo. Como resultado, a ordem dos genes no segmento é invertida. A inversão pericêntrica (quando há envolvimento da região centromérica) pode mudar os comprimentos relativos dos dois braços do cromossomo, e a inversão paracêntrica(quando as duas quebras envolvem um segmento cromossômico sem centrômero) não pode fazer isso.

  Um indivíduo no qual um cromossomo é invertido mas seu homólogo não, é dito heterozigoto por inversão. Durante a meiose, os cromossomos invertido e não invertido se pareiam ponto a ponto ao longo de seu comprimento, mas devido à inversão os cromossomos devem formar uma alça para o pareamento na região onde seus genes estão em ordem reversa. As alças de inversão são encontradas apenas em heterozigotos. E quando a inversão cromossômica é homozigota, eles se pareiam ao longo do comprimento sem formação de alça.

Figura 25: Neste caso o cromossomo tem um pedaço invertido.