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Todo mundo j\u00e1 deve ter ouvido falar em cromossomos alguma vez. Eles s\u00e3o a estrutura compactada das mol\u00e9culas de DNA, sendo grandes componentes da c\u00e9lula onde os genes se distribuem e, assim, respons\u00e1veis pela transmiss\u00e3o de grande parte das caracter\u00edsticas heredit\u00e1rias. Dentro do conjunto regular de cromossomos, destacam-se os cromossomos sexuais, que s\u00e3o elementos \u00fanicos em rela\u00e7\u00e3o ao resto do genoma, pois est\u00e3o relacionados a uma caracter\u00edstica fundamental que \u00e9 a determina\u00e7\u00e3o do sexo biol\u00f3gico.<\/p>\n\n\n\n
Alguns grupos de seres vivos apresentam sistemas de cromossomos sexuais. Em aves, os machos possuem duas c\u00f3pias do cromossomo sexual do tipo Z e as f\u00eameas possuem uma c\u00f3pia Z e uma c\u00f3pia do tipo W. Enquanto isso, em mam\u00edferos as f\u00eameas apresentam dois cromossomos do tipo X e os machos possuem dois cromossomos sexuais diferentes (XY) e s\u00e3o, portanto, heterogam\u00e9ticos. O sexo masculino em mam\u00edferos \u00e9 determinado por genes do cromossomo Y, que \u00e9 herdado exclusivamente da linhagem masculina. O termo \u201ccromossomo X\u201d veio de \u201celemento X\u201d, como foi denominado o primeiro cromossomo descoberto que tem associa\u00e7\u00e3o com a determina\u00e7\u00e3o do sexo. Quando a ci\u00eancia descobriu outros cromossomos sexuais, estes foram nomeados com as letras que vinham em seguida da letra X no alfabeto.<\/p>\n\n\n\n
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<\/figure><\/div>\n\n\n\nOs cromossomos que fazem parte do que chamamos de complemento cariot\u00edpico regular de uma esp\u00e9cie, incluindo os sexuais, s\u00e3o chamados de cromossomos A. Eles s\u00e3o cromossomos essenciais para a viabilidade, o desenvolvimento e a reprodu\u00e7\u00e3o dos organismos. Mudan\u00e7as no n\u00famero ou na estrutura dos cromossomos A podem causar altera\u00e7\u00f5es, como s\u00edndromes cromoss\u00f4micas e problemas de reprodu\u00e7\u00e3o. Entretanto, tamb\u00e9m podem existir cromossomos extras no genoma de diferentes esp\u00e9cies, sugerindo que eles n\u00e3o s\u00e3o essenciais. Esses cromossomos extras s\u00e3o conhecidos como cromossomos B ou supranumer\u00e1rios. Cromossomos sexuais foram descobertos em 1905, em estudos feitos com insetos. J\u00e1 os cromossomos B foram registrados pela primeira vez em 1907, tamb\u00e9m em insetos. Posteriormente, esses cromossomos diferenciados foram identificados entre outros animais, al\u00e9m de fungos e plantas.<\/p>\n\n\n\n
O estudo desses cromossomos come\u00e7ou a crescer nos anos 1990, quando an\u00e1lises gen\u00f4micas e ferramentas de bioinform\u00e1tica avan\u00e7aram gradualmente. Sejam cromossomos sexuais ou cromossomos B, ambos os tipos de cromossomos podem ser bem distintos no genoma de diferentes esp\u00e9cies , embora possam apresentar altera\u00e7\u00f5es semelhantes em seres vivos evolutivamente distantes, como fungos, insetos, peixes e mam\u00edferos. Por isso, esses elementos celulares s\u00e3o modelos interessantes para investigar e compreender a evolu\u00e7\u00e3o da grande diversidade de seres vivos que temos na natureza. <\/p>\n\n\n\n
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H\u00e1 alguns anos, o geneticista Cesar Martins, professor da Unesp de Botucatu (SP), se concentra no estudo dos chamados cromossomos sexuais e cromossomos B. Perguntas sobre qual a composi\u00e7\u00e3o desses elementos, qual sua origem e que tipo de altera\u00e7\u00f5es estes podem sofrer s\u00e3o recorrentes em seu grupo de pesquisa do Departamento de Biologia Estrutural e Funcional, no Instituto de Bioci\u00eancias de Botucatu. O pesquisador coordena, desde o in\u00edcio de 2017, um projeto tem\u00e1tico da Fapesp chamado Cromossomos sexuais, cromossomos B e seus enigmas<\/em>: sistemas modelo para estudos de evolu\u00e7\u00e3o cromoss\u00f4mica e gen\u00f4mica.<\/em><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n Os tais dos polimorfismos…<\/strong><\/p>\n\n\n\n J\u00e1 \u00e9 bem conhecido que esp\u00e9cies diferentes t\u00eam tipos e n\u00fameros diferentes de cromossomos. Independente da esp\u00e9cie, todos os cromossomos est\u00e3o sujeitos a sofrerem mudan\u00e7as em sua estrutura ao longo do tempo. Segundo Cesar, \u201co projeto est\u00e1 baseado na premissa de olharmos um pouco para os cromossomos do ponto de vista de polimorfismos que s\u00e3o varia\u00e7\u00f5es bem estabelecidas ao longo do tempo. As esp\u00e9cies e seus organismos possuem um genoma muito din\u00e2mico, por isso, falamos que tem as muta\u00e7\u00f5es, muta\u00e7\u00f5es no DNA alteram o genoma e isso reflete tamb\u00e9m nos cromossomos\u201d.<\/p>\n\n\n\n Os polimorfismos, quando associados a cromossomos sexuais e B, t\u00eam significados evolutivos que intrigam a Citogen\u00e9tica, campo da ci\u00eancia que investiga estrutura e fun\u00e7\u00e3o dos cromossomos. <\/p>\n\n\n\n Conforme comenta Adauto Lima Cardoso – bi\u00f3logo, doutor em Gen\u00e9tica e atualmente pesquisador de p\u00f3s-doutorado no projeto tem\u00e1tico – \u201cas varia\u00e7\u00f5es citogen\u00e9ticas podem estar associadas com o surgimento de esp\u00e9cies e at\u00e9 com disfun\u00e7\u00f5es, como o c\u00e2ncer. No entanto, compreender os efeitos e as causas das varia\u00e7\u00f5es cromoss\u00f4micas permanece como um grande desafio\u201d.<\/p>\n\n\n\n Polimorfismos em cromossomos ligados ao sexo em muitas esp\u00e9cies de animais<\/strong><\/p>\n\n\n\n Quando olhamos para o genoma dos organismos, encontramos diversas varia\u00e7\u00f5es e os cromossomos sexuais representam s\u00f3 um tipo de polimorfismo. Conforme Cesar lembra: \u201cas esp\u00e9cies que t\u00eam cromossomos sexuais diferenciados podem carregar genes de determina\u00e7\u00e3o sexual. Na biologia, ter os machos e as f\u00eameas \u00e9 muito significativo, pois permite a reprodu\u00e7\u00e3o sexuada e, consequentemente, gerar toda a diversidade biol\u00f3gica que temos\u201d.<\/p>\n\n\n\n Mas quando se trata de esp\u00e9cies que at\u00e9 ent\u00e3o n\u00e3o possuem cromossomos sexuais diferenciados, fica mais complexo de compreender a evolu\u00e7\u00e3o do sexo nesses organismos. Nesse contexto, Cesar destaca: \u201cConhecemos muito bem a estrutura dos cromossomos sexuais de mam\u00edferos, por exemplo, que apresentam um sistema de cromossomos sexuais bem determinado. Posso dizer que, do ponto de vista evolutivo, ele \u00e9 bastante conservado e est\u00e1vel em todos os mam\u00edferos. No entanto, temos outras tantas varia\u00e7\u00f5es de cromossomos sexuais que conhecemos muito pouco e que ocorrem em outros grupos de animais, sejam invertebrados ou vertebrados\u201d. Com base nisso, uma parte da equipe do projeto tem\u00e1tico selecionou algumas esp\u00e9cies de insetos e peixes para estudar seus cromossomos sexuais por ainda serem desconhecidos quanto a sua hist\u00f3ria evolutiva e seu real papel na determina\u00e7\u00e3o sexual.<\/p>\n\n\n\n Adauto pesquisa um dos modelos biol\u00f3gicos do projeto tem\u00e1tico que \u00e9 uma esp\u00e9cie da fam\u00edlia Cichlidae, a mesma dos acar\u00e1s e das til\u00e1pias. Segundo o pesquisador, \u201cum sistema sexual cromoss\u00f4mico surgiu em um ancestral dos mam\u00edferos e essa caracter\u00edstica foi mantida ao longo da evolu\u00e7\u00e3o desse grupo. Nos peixes a hist\u00f3ria \u00e9 diferente – percebemos que diversos tipos de sistemas sexuais cromoss\u00f4micos surgiram, e ainda surgem, de maneira independente entre diferentes esp\u00e9cies.\u201d<\/p>\n\n\n\n Com toda essa diversidade nos sistemas sexuais, \u00e9 razo\u00e1vel entender por que a evolu\u00e7\u00e3o dos cromossomos sexuais em peixes \u00e9 t\u00e3o complexa, intrigante e ainda relativamente pouco compreendida. Para Jordana Oliveira, bi\u00f3loga e doutoranda do projeto tem\u00e1tico, o que permite essa grande variedade nos sistemas sexuais de peixes \u00e9 a plasticidade gen\u00f4mica, ou seja, os genomas variam bastante de uma esp\u00e9cie para a outra devido a sua propriedade din\u00e2mica. Isto permite que esses animais tolerem ganhos, perdas ou rearranjos do DNA. Al\u00e9m disso, \u201cem peixes a determina\u00e7\u00e3o sexual pode ocorrer de outras formas, como por influ\u00eancia do ambiente externo (temperatura, pH e\/ou subst\u00e2ncias presentes na \u00e1gua), fazendo com que a gen\u00e9tica do indiv\u00edduo tenha menos peso na determina\u00e7\u00e3o sexual\u201d, acrescenta a pesquisadora.<\/p>\n\n\n\n Entendendo melhor os cromossomos B . . .<\/strong><\/p>\n\n\n\n N\u00e3o s\u00e3o apenas os cromossomos sexuais que variam ao longo do tempo. Outro polimorfismo (varia\u00e7\u00e3o) t\u00e3o interessante quanto \u00e9 a que ocorre com cromossomos B. Este \u00e9 um tipo de cromossomo acess\u00f3rio, adicional ao complemento cromoss\u00f4mico da esp\u00e9cie. B porque eles n\u00e3o fazem parte dos cromossomos regulares chamados de A, e tamb\u00e9m representam um material interessante para estudos evolutivos porque existem em todos os grupos de organismos eucariotos, incluindo plantas, fungos e animais, e s\u00e3o elementos gen\u00f4micos extras.<\/p>\n\n\n\n Esse mecanismo \u00e9 chamado de \u201cdrive\u201d,<\/em> e o cromossomo B o utiliza para aumentar suas taxas de transmiss\u00e3o e se manter na popula\u00e7\u00e3o. Existem v\u00e1rios mecanismos de drive<\/em> que podem ocorrer em diferentes momentos da divis\u00e3o celular e de forma diferente entre os sexos. Um tipo de drive<\/em> bastante observado ocorre durante a produ\u00e7\u00e3o dos gametas de f\u00eameas. Nesse processo, \u00e9 formado um \u00f3vulo e tr\u00eas corp\u00fasculos polares, que degeneram. O mecanismo de drive evita que o cromossomo B migre para os corp\u00fasculos polares e o \u00f3vulo o recebe preferencialmente, evitando sua elimina\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n Assim, n\u00e3o \u00e9 uma meiose normal. \u201cSe n\u00e3o tem par, n\u00e3o tem uma segrega\u00e7\u00e3o razo\u00e1vel, esperar-se-ia que o cromossomo B desaparecesse com o tempo. Entretanto, ele \u00e9 observado em alta frequ\u00eancia na popula\u00e7\u00e3o de algumas esp\u00e9cies\u201d, acrescenta Cesar. S\u00f3 o drive<\/em> explica isso.<\/p>\n\n\n\n E para que os cromossomos B se mant\u00eam nos organismos? Eles trazem alguma vantagem adaptativa? Para saber sobre isso, n\u00e3o percam a continua\u00e7\u00e3o desta reportagem no blog DNA Explica<\/strong>!<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Tanto cromossomos sexuais quanto os B s\u00e3o bem distintos no genoma, mas pesquisadores apontam que seres vivos evolutivamente distantes apresentam padr\u00f5es comuns de genes nesses cromossomos Todo mundo j\u00e1 deve ter ouvido falar em cromossomos alguma vez. Eles s\u00e3o a estrutura compactada das mol\u00e9culas de DNA, sendo grandes componentes da c\u00e9lula onde os genes se distribuem e, assim, respons\u00e1veis pela transmiss\u00e3o de grande parte das caracter\u00edsticas heredit\u00e1rias. Dentro do conjunto regular de cromossomos, destacam-se os cromossomos sexuais, que s\u00e3o elementos…<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/dnaexplica\/wp-content\/uploads\/sites\/198\/2020\/10\/fig3_edit-1024x162.png\")
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Imagens de cromossomos de peixes tratados pela t\u00e9cnica FISH (fluorescence in situ hybridization<\/em>) que consiste em hibridizar uma sequ\u00eancia de DNA de interesse para investigar a sua localiza\u00e7\u00e3o e organiza\u00e7\u00e3o nos cromossomos. Em (a) temos um cari\u00f3tipo (organiza\u00e7\u00f5es dos cromossomos metaf\u00e1sicos) de uma f\u00eamea da esp\u00e9cie Apareiodon sp.<\/em>, tamb\u00e9m estudada no tem\u00e1tico. Esta esp\u00e9cie possui o sistema de cromossomo sexual ZZ\/ZW, onde a f\u00eamea carrega o cromossomo “diferente”. J\u00e1 em (b) temos a met\u00e1fase de um indiv\u00edduo com cromossomo B do cicl\u00eddeo Astatotilapia latifasciata.<\/em> O cromossomo B est\u00e1 destacado devido \u00e0 presen\u00e7a de in\u00fameras c\u00f3pias da sequ\u00eancia de DNA hibridizada. Cr\u00e9ditos: Jordana Oliveira e Marcelo Ricardo Vicari.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/dnaexplica\/wp-content\/uploads\/sites\/198\/2020\/10\/fig5_edit-1024x231.png\")
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