Unidade Universitária: CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE Curso: CIÊNCIAS BIOLÓGICAS Disciplina: Fundamentos de Citogenética Professor(es): Leda Navajas Haim Carga horária: 32 h (2T e 2P) Ementa: DRT: 104787-6 Código da Disciplina: 020.1697.4 Etapa: 6ª. Semestre Letivo: 2S/2012 A disciplina Fundamentos de Citogenética trata do estudo dos cromossomos de eucariontes, em seus aspectos mais fundamentais, no que diz respeito à estrutura, comportamento e função, assim como dos mecanismos responsáveis pelas aberrações cromossômicas, visando fornecer ao aluno uma base conceitual sólida que facilite futuros estudos e aplicações em áreas afins. Objetivos: Fatos e Conceitos Conhecer aspectos fundamentais de cromossomos de eucariotos, quanto a sua estrutura, comportamento e função. Conhecer e comparar mitose e meiose, analisar e distinguir diferenças quanto ao comportamento cromossômico nos dois processos de divisão celular, suas conseqüências, e erros que podem ocorrer na divisão dos cromossomos. Conhecer as aberrações cromossômicas estruturais e relacionar comportamento dos consulta cromossomos na meiose e as conseqüências meióticas dessas aberrações. Procedimentos e Habilidades Observar e comparar cromossomos de diferentes espécies. Conhecer e aplicar diferentes técnicas de obtenção e análise de cromossomos. Analisar, identificar e classificar cromossomos humanos. Aplicar conceitos vistos em aula teórica ao realizar estudos de casos, em aulas práticas, quando deverá analisar cariótipos, analisar e interpretar dados, de maneira a elaborar, em grupos, com ajuda de bibliográfica, respostas a questões e exercícios propostos sobre o caso estudado. Atitudes, Normas e Valores Agir colaborativamente em aulas práticas, nas atividades realizadas em grupo.
Conteúdo Programático: TEORIA 1- Multiplicação das células somáticas 1.1 Ciclo celular e mitose. Alterações da mitose. 2- Cariótipo 2.1 Técnicas de obtenção de cromossomos metafásicos mitóticos. 2.2 Características estruturais e morfológicas de cromossomos metafásicos mitóticos. 2.3 Identificação e nomenclatura básica em Citogenética Humana. 3-Cromossomos na meiose 3.1 Mecanismo da meiose. 3.2 Fenômenos citogenéticos importantes da meiose: complexo sinaptonêmico, quiasmas, cromossomos plumosos. 3.3 Conseqüências genéticas da meiose: recombinação cromossômica e gênica. 3.4 A meiose e os mapas de ligação. 4-Estrutura da cromatina em eucariotos 4.1 Constituição química da cromatina 4.2 Nucleofilamento e a estrutura dos nucleossomos. 4.3 Níveis de compactação da cromatina. 5-Heterocromatina 5.1 Propriedades da heterocromatina x eucromatina. 5.2 Características e propriedades da heterocromatina constitutiva. 5.3 Heterocromatina constitutiva x facultativa. 6-Coloração diferencial ou seletiva dos cromossomos: bandas 6.1 Tipos de bandas, métodos de obtenção e aplicações.. 6.2 Bandas: identificação, estrutura e função cromossômica. 7-Aberrações cromossômicas 7.1 Numéricas: aneuploidias, euploidias, mosaicos e quimeras. 7.2 Estruturais:a) Intracromossômicas: deficiências, inversões, isocromossomos, duplicações, Inserções;.b) Intercromossômicas: translocações e inserções. 7.3 Importância das aberrações cromossômicas na espécie humana. PRÁTICA 1-Técnicas de obtenção de cromossomos metafásicos mitóticos 1.1 Preparação direta: a partir de medula óssea de rato. 1.2 Preparação indireta: cultura de linfócitos do sangue periférico. 2-Técnica de obtenção de preparações cromossômicas meióticas 2.1 Preparação a partir de testículos de rato. 3-Técnicas de identificação cromossômica 3.1 Cariótipo com coloração convencional. 3.2 Técnica de coloração cromossômica seletiva: Bandas C. 3.3 Técnica de coloração diferencial dos cromossomos: Bandas G. 4-Aberrações cromossômicas de autossomos 4.1 Numéricas. 4.2 Estruturais.
Metodologia: 1. As aulas teóricas serão dadas na forma de aulas expositivas, com auxílio de recursos audiovisuais e/ou de multimídia, e/ou discussão de estudos dirigidos, com base na leitura de textos preparados pelo professor, ou textos de livros indicados pelo professor. 2. Nas aulas práticas serão realizadas algumas técnicas citogenéticas, para obtenção e estudo dos cromossomos. As aberrações cromossômicas serão estudadas a partir de estudo de casos, com análise de cariótipos humanos anormais. Na maioria das aulas práticas serão propostas questões e/ou exercícios, relacionados à atividade realizada em aula, que deverão ser elaborados pelos alunos, geralmente em grupos, com consulta bibliográfica, e que deverão ser entregues ao final da aula para avaliação. 3. Serão aplicadas duas provas durante o semestre, com questões conceituais e interpretativas, abrangendo os assuntos vistos em aulas teóricas e práticas, além da prova final escrita (PAF). Critério de Avaliação: A Média Final (MF) será definida a partir da seguinte fórmula: MF= (MAIx5) + (PFx5) / 10 Onde, para aprovação: Média Final 6,0 e Frequência 75% MF: Média Final MAI: Média das Avaliações Intermediárias PF: Prova Final Detalhamento das Avaliações Intermediárias: No decorrer do período letivo serão aplicados os seguintes instrumentos de avaliação: a) Duas provas escritas, P1 e P2, além da prova de avaliação final escrita (PF), que serão individuais, com questões conceituais e interpretativas, abordando assuntos vistos em aulas teóricas e práticas. b) Atividades, com nota, que serão propostas nas aulas de laboratório, geralmente realizadas em grupos, de 3 a 4 alunos em média, ou individuais. Dessas avaliações, serão consideradas n-1 das notas obtidas pelo aluno durante o semestre, a partir das quais será calculada a média de laboratório, nota L. A partir da média ponderada das notas P1, P2 e L, será calculada uma média semestral ou média das avaliações intermediárias, MAI, segundo a fórmula: MAI = P1 x 4 + P2 x 4 + L x 2/10 No final do semestre o aluno deverá fazer uma prova de avaliação final escrita, PF, em que será avaliado o conteúdo programático da disciplina. Em caso de ausência justificada em uma das provas, mas apenas em uma das duas provas, o aluno poderá fazer uma prova substitutiva, com o peso da prova substituída, que será agendada no final do semestre com o conteúdo da prova substituída.
Bibliografia Básica: THERMAN, E.; SUSMAN, M. Cromosomas humanos: estructura, comportamiento y efectos. 3.ed. Ribeirão Preto: Revista Brasileira de Genética, 1996. 383 p. MILLER, O. J.; THERMAN, E. Human chromosomes. 4. ed. New York: Springer-Verlag, 2001. 501 p. ALBERTS, B.; BRAY, D.; LEWIS, J.; RAFF, M.; ROBERTS, K.; WATSON, J. D. Biologia Molecular da Célula. 4. ed. 3. impressão/2006. Porto Alegre: Artes Médicas, 2004.1463 p. Bibliografia Complementar: GUERRA, M. S. Introdução à Citogenética Geral. Rio de Janeiro: Guanabara,1988. 142 p. GRIFFITHS, A. J. F.; MILLER, J. H.; SUSUKI, D. T.; LEWONTIN, R. C.; GELBART, W. M. Introdução à Genética. 8. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2006. 743 p JORDE, L. B.; CAREY, J. C.; BAMSHAD, M. J.; WHITE, R. L. Genética Médica. 3. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2004. 297 p. NUSSBAUM, R. L.; McINNES, R. R.; WILLARD, H. F. Thompson & Thompson Genética Médica. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2002. 387 p. PIERCE, A. B. Genética: um enfoque conceitual. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2004. 758 p.
CRONOGRAMA (Disciplina Teórica) SEMANA CONTEÚDO ESTRATÉGIA 1ª 2ª 3ª 4ª 5ª 6ª Apresentação do programa e objetivos da disciplina, bibliografia básica e sistema de avaliação. Ciclo celular, mitose e alterações mitóticas. Cariótipo: técnicas de obtenção de cromossomos metafásicos; características estruturais e morfológicas dos cromossomos; identificação e nomenclatura básica em Citogenética Humana. Cromossomos na meiose: mecanismo, fenômenos citogenéticos importantes e conseqüências genéticas da meiose. Cromossomos na meiose: mapas de ligação. Estrutura da cromatina: constituição química e organização molecular da cromatina nos eucariotos. Heterocromatina: constitutiva e facultativa. 7ª PROVA P1. Elaboração pelos alunos, no início da aula, de um esquema dos cromossomos em diferentes momentos da divisão celular, em células com diferentes números diploides, em folha individual, a ser entregue ao professor. Seleção de alguns esquemas a serem colocados pelos alunos, na lousa, nesse início da aula. Após aula expositiva sobre ciclo celular e mitose. Discussão dos erros apresentados pelos alunos nos esquemas, frente ao seu conhecimento prévio da mitose, e após assunto ter sido dado em aula. Utilização de Cd interativo com movimentação dos cromossomos na mitose, para reforçar aspectos vistos na aula anterior. Aula expositiva. Aula expositiva. Utilização de Cd interativo com movimentação dos cromossomos na meiose e mostrando a recombinação cromossômica. Aula expositiva, discussão dos exercícios de meiose e construção dos mapas de ligação. Uitlização de Cd interativo mostrando a permuta ( crossing-over ) e sua importância para a variabilidade genética. Aula expositiva, com discussão do estudo dirigido. Utilização de Cd interativo simulando a interação entre DNA e proteínas na organização da cromatina, em diferentes níveis de empacotamento. Aula expositiva 8ª 9ª 10ª Coloração diferencial ou seletiva de cromossomos: bandas. Aberrações cromossômicas numéricas : aneuploidias e euploidias. Aberrações cromossômicas numéricas: mosaicos e quimeras. Vista da P1. Aula expositiva. Aula expositiva com discussão do estudo dirigido. Aula expositiva com discussão do estudo dirigido.
11ª 12ª Aberrações cromossômicas estruturais intracromossômicas: deficiências, inversões, isocromossomos, duplicações e inserções. Mecanismos de origem e conseqüências meióticas. Semana das Ciências Aula expositiva. Demonstração, com ajuda dos alunos e material trazido pelo professor, das conseqüências das TCI em cromossomos em anel. Utilização de Cd interativo mostrando formação de uma inversão paracêntrica e conseqüências meióticas. Aberrações cromossômicas estruturais intercromossômicas: translocações recíprocas, Robertsonianas, etc. 13ª Mecanismos de origem e conseqüências meióticas. Importância das aberrações cromossômicas na espécie humana. 14ª PROVA P2. 15ª PROVA SUBSTITUTIVA. Aula expositiva. Trabalhar conseqüências meióticas de aberrações estruturais com esquemas feitos na lousa, com ajuda dos alunos, e de Cd interativo. CRONOGRAMA (Aulas Práticas) SEMANA CONTEÚDO ESTRATÉGIA 1ª 2ª Mitose. Apresentação da parte prática do programa. Diversidade cariotípica. 3ª Mitose (continuação). 4ª Cultura de linfócitos do sangue periférico. 5ª Cariótipo humano. Análise, em grupos, de cariótipos de diferentes espécies, para comparação e resolução de algumas questões. Realização, pelos alunos, de uma técnica de obtenção de preparações cromossômicas metafásicas mitóticas, a partir de medula óssea de rato, até a preparação da lâmina. Coloração e observação, no microscópio óptico, por dupla de alunos, das preparações cromossômicas metafásicas obtidas na aula anterior. Resolução de exercícios. Realização, pelos alunos, de técnica de obtenção de preparações cromossômicas metafásicas mitóticas, a partir de cultura de linfócitos do sangue periférico humano, até a preparação da lâmina. Montagem individual do cariograma humano normal, masculino ou feminino, a partir da reprografia de uma metáfase com coloração convencional.
6ª 7ª 8ª Cariótipo humano. Coloração comum e análise, ao microscópio óptico de luz convencional, do cariótipo de uma metáfase humana, selecionada pelos alunos, em duplas, a partir das lâminas de preparações cromossômicas mitóticas obtidas da cultura de linfócitos na aula 4. Cariótipo humano (continuação). Término da análise do cariótipo e resolução de questões. Meiose. 9ª Meiose (continuação). 10ª 11ª Bandas C. Bandas G. 12ª Aberrações cromossômicas numéricas. 13ª Semana das Ciências 14ª 15ª 16ª Feriado 17ª Aberrações cromossômicas estruturais. Aberrações cromossômicas estruturais (continuação). Vista da P2 e Prova Substitutiva. Discussão do último relatório de prática, apresentação das médias de laboratório e avaliação do curso. Realização, pelos alunos, de uma técnica de obtenção de preparações cromossômicas meióticas, a partir de testículos de rato, até a preparação da lâmina. Coloração e observação, no microscópio óptico, das preparações cromossômicas meióticas obtidas na aula anterior. Resolução de exercícios. Demonstração da técnica de obtenção de bandas C e, montagem, pelos alunos, em grupos, do cariótipo da fotomicrografia de uma metáfase com bandas C, com resolução de questões. Demonstração da técnica de obtenção de bandas G e, montagem, pelos alunos, em grupos, do cariótipo da fotomicrografia de uma metáfase com bandas G, com resolução de exercícios e questões. Estudo de casos com aneuploidias cromossômicas, com montagem de cariograma, análise do problema e resolução de questões. Estudo de caso com uma aberração intracromossômica, com montagem de cariograma, após bandas G, para confirmação do cariótipo e resolução de questões. Análise do problema da aula anterior e término da resolução de questões sobre o assunto.