Rearranjos Cromossômicos

Os cromossomos podem quebrar e se reunir em novas configurações, deletando, duplicando, invertendo ou trocando segmentos, e essas alterações estruturais modificam a dosagem gênica, interrompem genes ou embaralham a herança.

Definition

Um rearranjo cromossômico é uma alteração estrutural em um cromossomo na qual um segmento é deletado, duplicado, invertido ou movido para um novo local, alterando o arranjo dos genes sem necessariamente mudar o número total de cromossomos.

Scope

Este tópico abrange as principais classes de rearranjos estruturais, a saber, deleções, duplicações, inversões e translocações, a distinção entre rearranjos balanceados e desbalanceados, a formação de alças de inversão paracêntricas e pericêntricas e seu efeito na recombinação, as consequências das translocações recíprocas e Robertsonianas para a formação de gametas, e os fenótipos clínicos resultantes. Ele trata de alterações na estrutura cromossômica; as alterações no número de cromossomos são abordadas no tópico adjacente.

Core questions

• O que distingue deleções, duplicações, inversões e translocações?
• Por que os rearranjos balanceados são frequentemente inofensivos para o portador, mas arriscados para a prole?
• Como as inversões suprimem a recuperação de gametas recombinantes?
• Como as translocações recíprocas e Robertsonianas afetam a viabilidade dos gametas?

Key concepts

• Deleções e duplicações
• Inversões paracêntricas e pericêntricas
• Translocações recíprocas e Robertsonianas
• Rearranjos balanceados versus desbalanceados
• Efeitos na recombinação e formação de gametas

Mechanisms

Os rearranjos se originam quando os cromossomos quebram e as extremidades quebradas se unem de forma anormal, frequentemente auxiliadas por sequências repetitivas que se desalinham; as inversões forçam o cromossomo a formar alças durante o pareamento meiótico para que os crossovers produzam gametas desbalanceados, e as translocações criam configurações que se segregam para produzir gametas com material ausente ou extra.

Clinical relevance

Os rearranjos estruturais causam síndromes bem definidas por meio do desequilíbrio da dosagem gênica, são responsáveis por muitos abortos espontâneos recorrentes em portadores de translocações balanceadas e impulsionam cânceres quando fundem ou ativam genes, como no cromossomo Filadélfia da leucemia mieloide crônica.

History

A citogenética inicial da Drosophila revelou deleções, duplicações e inversões por meio de suas assinaturas genéticas e cromossômicas; McClintock ligou cromossomos quebrados à instabilidade genética, e a identificação de translocações específicas na leucemia por Rowley na década de 1970 estabeleceu que os rearranjos impulsionam o câncer humano.

Key figures

• Barbara McClintock
• Alfred Sturtevant
• Janet Rowley

Seminal works

• klug2019

Frequently asked questions

O que é uma translocação balanceada?

Uma translocação balanceada troca segmentos entre cromossomos sem ganho ou perda de material genético, de modo que o portador geralmente é saudável; no entanto, o rearranjo pode produzir gametas desbalanceados, aumentando o risco de aborto espontâneo ou de filhos afetados.

Por que as inversões reduzem o número de descendentes recombinantes recuperados?

Quando um cromossomo que carrega uma inversão se pareia com seu homólogo normal, a região forma uma alça para se alinhar, e os crossovers dentro da alça geram gametas com duplicações e deleções que geralmente são inviáveis, de modo que os tipos recombinantes raramente são recuperados.