04 - Genética e Biologia Molecular

A constituição cromossômica de uma célula é descrita por um cariótipo, que informa o número total de cromossomos e a constituição quanto aos cromossomos sexuais. As fêmeas e os machos humanos têm, respectivamente, 46, XX e 46, XY. Quando existe uma anomalia cromossômica, o cariótipo também descreve seu tipo, e as bandas e sub-bandas afetadas. Depois da aplicação das técnicas de preparo dos cromossomos, é necessário, para a sua análise, que eles sejam organizados, com o pareamento dos cromossomos homólogos e sua classificação que leva em conta o tamanho, número e morfologia. Pode-se também representar por esquema cada tipo de cromossomo de uma célula (conjunto haploide) ao que se denomina ideograma.

Os cromossomos humanos foram classificados em 7 grupos, de acordo com o tamanho e a posição do centrômero. Dependendo da posição do centrômero, pode-se diferenciar um braço curto denominado p (do francês petit) e um longo chamado q (do francês queue). O quadro a seguir apresenta um resumo da constituição do cariótipo humano.

Até recentemente, o cariótipo era montado a partir de fotos das células em metáfase mitótica presentes nas lâminas com preparações cromossômicas. Para a montagem do cariótipo, os cromossomos de cada célula eram recortados e organizados em ordem decrescente de tamanho, de acordo com sua morfologia. Atualmente, existem programas de análise de imagens por computador, que capturam a imagem dos cromossomos de uma célula, organizam-nos conforme o tamanho, a posição do centrômero e o padrão de bandamento (Animação 3).

Animação 3: Representação dos diferentes tipos de cromossomos.

Os cromossomos só podem ser vistos por microscopia óptica, em células que estejam se dividindo, mas obter estas células em divisão diretamente do corpo humano é difícil. A medula óssea é uma possível fonte, porém, envolve procedimentos invasivos e, por vezes, de risco. A obtenção de células a partir do sangue e o seu cultivo em laboratório envolvem técnicas relativamente simples. A única dificuldade era induzir a divisão celular, uma vez que as células do sangue periférico perderam a capacidade de se dividir. Para esse fim, foi utilizada uma substância extraída do feijão, a fito-hemaglutinina, que em condições apropriadas, permite que os linfócitos T se dividam. Glóbulos brancos do sangue são colocados em um meio de cultura por 48 a 72 horas, quando deverão se dividir livremente. O índice mitótico é aumentado quando a cultura é tratada com um agente desagregador do fuso, a colchicina. Dessa forma, as células atingem a fase de metáfase do ciclo, mas não conseguem sair dela; portanto, acumulam-se células nessa etapa mitótica, na qual os cromossomos duplicados constituídos por duas cromátides unidas pelo centrômero atingem seu maior grau de condensação, permitindo a sua análise.

As técnicas de bandamento cromossômico longitudinal (bandas G e R) evidenciam faixas transversais ao longo das cromátides (Animação 4); elas permitem a identificação individual de cada cromossomo, bem como a localização dos pontos de quebra em rearranjos cromossômicos do tipo translocações, deleções etc. Vários tratamentos que envolvem desnaturação e/ou digestão enzimática, seguida de incorporação de corantes de DNA específicos, podem fazer com que os cromossomos se corem, revelando uma série de bandas claro-escuras. O padrão de bandas de cada cromossomo proporciona evidências de algum tipo de estrutura superior à das regiões de 1 a 10 Mb.

Animação 4: Técnica de bandamento cromossômico G; evidenciando faixas transversais nas cromátides; elas permitem a identificação individual de cada cromossomo, bem como a localização dos pontos de quebra em rearranjos cromossômicos do tipo translocações, deleções, etc.