Você sabe o que são cromossomos?

A variabilidade genética é responsável pela individualidade de cada organismo. Esta variação pode ser consequência de uma alteração de uma única base nitrogenada (uma letra da sequência de DNA), ou de uma alteração estrutural no cromossomo. Mas afinal, o que é o cromossomo?

Confira as explicações de Nágela G. Safady, graduada e mestre em Biotecnologia pela Universidade Federal de São Carlos, e analista de conteúdos no Varsomics.

Os cromossomos são estruturas que abrigam o material genético dentro da célula. Em outras palavras, um cromossomo é uma molécula de DNA condensada, que carrega a informação genética herdada dos progenitores. Essa compactação tem um importante papel na organização do DNA durante a divisão celular e no encaixe de todo material genético dentro do núcleo das células. Se o DNA não estivesse compactado, ele mediria cerca de dois metros de comprimento.

A quantidade de cromossomos em uma célula varia entre organismos. As bactérias, por exemplo, geralmente apresentam apenas um cromossomo circular. Já os humanos possuem 23 pares de cromossomos, sendo um total de 46 cromossomos. Há organismos, inclusive, que possuem mais de 200 pares de cromossomos.

Em humanos, como em outros organismos eucariontes, cada cópia de cromossomo é recebida de um dos pais, e são chamados de cromossomos homólogos. Os cromossomos homólogos (cada unidade do par de cromossomos) possuem os mesmos conjuntos de genes.

Dos 46 pares de cromossomos nas células humanas, 22 pares são chamados de autossomos, numerados de 1 a 22, que são responsáveis por todas as características, exceto as sexuais. As informações genéticas para as características sexuais do indivíduo estão presentes em um par de cromossomos sexuais ou alossômicos, X e Y. O sexo biológico feminino é determinado pela presença de XX. O masculino, XY.

O conjunto de cromossomos está presente em todas as células do corpo humano, como as da pele, olhos, órgãos — ausente apenas nas hemácias. No entanto, as chamadas células haplóide (n), que são células sexuais também conhecidas como gametas, possuem apenas metade dos cromossomos.

Em humanos, por exemplo, o gameta feminino é o ovócito e o masculino o espermatozoide, que possuem, tipicamente, 23 cromossomos cada. A fusão dos dois gametas haplóides (n) gera uma célula diplóide (2n) com 46 cromossomos, o zigoto, para a formação de um novo indivíduo.

O conjunto de cromossomos em uma célula pode ser representado de formas escritas diferentes. Usando uma célula humana típica, com 46 cromossomos, e biologicamente masculina como por exemplo:

• 44A + XY: representa 44 cromossomos autossômicos e dois cromossomos sexuais XY;
• (46, XY): 46 cromossomos no total, sendo os sexuais XY. Esta é a maneira mais utilizada.

As alterações cromossômicas, também chamadas de mutações cromossômicas, são alterações estruturais de parte ou da totalidade de um ou mais cromossomos. Elas podem ocorrer tanto nos cromossomos autossômicos quanto nos sexuais.  

Diferentemente das alterações genéticas pontuais, que geralmente envolvem apenas um gene, as cromossômicas podem envolver diversos genes de uma só vez.  

Existem dois tipos principais de alterações cromossômicas: numéricas e estruturais.

Existem dois tipos de alterações cromossômicas numéricas:

Euploidia: alteração de lote cromossômico inteiro. Ou seja, a soma ou redução de todo o conjunto de cromossomos. Exemplo: um organismo tipicamente diplóide (2n) com 1 par de cada cromossomo, passar a ser triploide (3n) com 3 unidades de cada cromossomo, ou poliplóide com 4 ou mais unidades de cada cromossomo. Este tipo de alteração é letal em seres humanos.

Aneuploidias (somias): Alteração do par de cromossomos. Este tipo de alteração cromossômica pode ser do tipo:

• Monossomia, com a redução de um dos cromossomos, ou seja, quando tipicamente teria um par ocorre a perda de uma das unidades, resultando em apenas um cromossomo. Um dos casos mais conhecidos de monossomia é a Síndrome de Turner (45, X0, ou 45 cromossomos, com apenas um cromossomo sexual X);
• Trissomias: Soma de um cromossomo ao par, ou seja, quando tipicamente teria um par, ocorre o ganho de uma unidade resultando em 3 cromossomos. Entre os casos mais conhecidos de trissomia estão a Síndrome de Klinefelter (47, XXY : 47 cromossomos com mais uma unidade de cromossomo sexual X), Trissomia do X (47, XXX) e Síndrome de Down (47, XX +21, ou 47 cromossomos, sendo uma cópia a mais do cromossomo 21).     

Mutações ou alterações cromossômicas estruturais não modificam o número de cromossomos e, sim, a estrutura. Ou seja, é quando o cromossomo perde ou ganha uma parte da estrutura, ou até mesmo sofre um rearranjo, porém continua com o número típico de cromossomos. Estas alterações podem envolver diversos genes e interferir em suas funcionalidades.

As principais formas de alteração estrutural são:

• Deleção: perda de uma parte do cromossomo.
• Duplicação: uma parte do cromossomo é duplicada, ou seja, repetida dentro do cromossomo.
• Inversão: parte do cromossomo inverte a posição típica dentro da estrutura.
• Translocação: quando parte de um cromossomo se liga a outro cromossomo não-homólogo, ou seja, que não é seu par.

Os principais exames utilizados para identificar alterações cromossômicas são:

Cariótipo

O cariótipo é um estudo em que os cromossomos são pareados para uma análise em comparação a um padrão. Em outras palavras, este exame analisa a constituição cromossômica de uma célula viva.

A organização em pares dos cromossomos é feita através de comparação de:

• Tamanho dos cromossomos;
• Posição do centrômero (região do cromossomo que representa um tipo de estrangulamento);
• Nível de coloração (bandeamento).

Neste exame é possível verificar visualmente a quantidade de cromossomos e as possíveis alterações estruturais ou numéricas.

FISH (hibridização in situ fluorescente)

Técnica molecular que permite identificar e localizar uma sequência específica de DNA em um cromossomo. A técnica se baseia na hibridação dos cromossomos a uma curta sequência conhecida de DNA, chamada sonda, que possui uma molécula fluorescente ligada a ela. A sonda se liga à sua sequência correspondente no cromossomo. Desta forma, é possível observar a localização da sequência-alvo com o uso de um microscópio e, assim, identificar possíveis alterações como rearranjos, deleções, entre outras.

PGT-A (diagnóstico genético pré-implantacional)

Técnica utilizada para analisar o conjunto cromossômico do embrião gerado por fertilização in vitro, antes da transferência embrionária. Com o PGT-A é possível analisar genes-alvo dos cromossomos do embrião através da técnica de Sequenciamento de Nova Geração. Saiba mais sobre este e outros exames de análise cromossômica em: Genomika - Medicina fetal.