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Prova 2 – Genética Médica – 2021/1 Nome: Estéfany de Paula Paiva 10/08/2021 1- Para manter a integridade do DNA durante a replicação existem vários mecanismos que tornam uma divisão celular viável sem que ocorram muitos erros. Descreva todos os mecanismos de evitar erros ao fazer uma cópia do DNA, durante a após a replicação. O recurso de reparação mais significante é o papel de revisão das DNA polimerases. Tanto a DNA polimerase I quanto a DNA polimerase III são capazes de remover bases malpareadas inseridas de forma incorreta. Outras vias de reparo: Reversão direta de DNA danificado - regeneração da base normal, revertendo a lesão. - Enzima CPD fotoliase → se liga ao fotodímero e o divide para recuperar as bases iniciais. É um mecanismo de fotorreativação, a enzima precisa de luz para fazer acontecer. - Enzima alquiltransferase → retira alguns grupos alquila que foram inseridos à posição 0-6 da guanina por mutágenos, como a nitrosoguanidina e o etilmetanossulfonato. Reparo por excisão de base - uma base ou uma fração maior da cadeia de DNA é retirado e substituído por um segmento de nucleotídeo recém-sintetizado que complementa o filamento oposto que serviu como molde (segundo mecanismo mais importante). É realizado pelas DNA glicosilases, que clivam ligações base-açúcar, e liberam as bases alteradas, fazendo com que se crie sítios apurínicos ou apirimidínicos (AP). Uma enzima chamada endonuclease AP, então, retira o filamento comprometido antes do sítio AP. Uma terceira enzima, a desoxirribofosfodiesterase, "limpa" o arcabouço, retirando um trecho do açúcar-fosfato vizinho, de modo que a DNA polimerase preenche o espaço com nucleotídeos complementares ao outro filamento. A DNA ligase então liga o novo nucleotídeo ao arcabouço. Reparo por excisão de nucleotídeo - É uma multifuncional que identifica e repara o dano do DNA consequente sobretudo a danos causados por UV e, ao fazer isso, alivia forquilhas de replicação e complexos de transcrição parados. Etapas: 1. Reconhecimento da(s) base(s) danificada(s). 2. Organização de um complexo multiprotéico no local. 3. Corte do filamento danificado alguns nucleotídeos antes e depois do sítio danificado e remoção dos nucleotídeos (cerca de 30) entre os cortes. 4. Uso do filamento não danificado como molde para a DNA polimerase, seguido de ligação do filamento. Reparo pós-replicação: reparo de malpareamento - O sistema de reparo de malpareamento conserta erros na replicação que não são reparados pelo papel de revisão da DNA polimerase replicativa. A correção é limitada ao filamento recém- sintetizado, que é identificado pela maquinaria de reparo porque não tem um marcador de metilação. Reparo propenso a erro: síntese de DNA translesão - Na síntese translesão, as polimerases de bypass são direcionadas para a forquilha de replicação que parou devido ao dano no filamento-molde. As polimerases de bypass introduzem erros durante a síntese que podem persistir e levar à mutação ou podem ser corrigidos por outros mecanismos, como o reparo de malpareamento. Reparo de quebras bifilamentares - é uma via predisposta a erro que corrige quebras bifilamentares, unindo as pontas livres de volta. Ocorre quando duas proteínas muito abundantes, KU70 e KU80, ligam-se às extremidades quebradas, formando um heterodímero que serve a duas funções: primeira, impede outros danos às extremidades e, segunda, convocar outras proteínas que cortam as extremidades do filamento para gerar as extremidades 5' -P e 3' -OH, necessárias para a ligação. A DNA ligase IV, então, junta as duas extremidades. 2- Como a Recombinação Homóloga pode ser causadora de alterações estruturais no DNA (deleção, duplicação, inversão). Explique e desenhe. Explique também como a recombinação pode ser usada para corrigir mutações no DNA. Crossing over entre partes de DNA duplicados, também chamada recombinação homóloga não alélica (NAHR), faz com que haja incerteza sobre qual das repetições irá emparelhar com outra na meiose. Se as sequências que pareiam não estão nas mesmas posições relativas nos homólogos, o crossing over pode produzir cromossomos aberrantes, com alterações estruturais do DNA como: deleções, duplicações, inversões e translocações por crossing over. Se uma quebra bifilamentar acontecer após a etapa de replicação de uma região cromossômica em uma célula em divisão, o prejuízo pode ser reparado por um mecanismo sem erro chamado de pareamento de filamento dependente de síntese (SDSA). Ele usa cromátides-irmãs disponíveis na mitose como moldes para garantir a correção correta. 3- Sendo a Síndrome de Lynch intrinsecamente uma deficiência do reparo MMR (Mismach Repair), descreva a Síndrome de Lynch, os genes, a clínica, o diagnóstico, o tratamento e o que ocorre quando 2 pais com Síndrome de Lynch têm filhos. A Síndrome de Lynch (SL) ou Câncer Colorretal Hereditário Não-Poliposo (HNPCC) é uma síndrome de propensão ao câncer, de caráter autossômica dominante e geneticamente multiforme que, geralmente, é originada por mutações no reparo de genes pareados incorretamente. A instabilidade de microssatélites ocorre em 85% a 90% dos tumores de HNPCC. Assim, cerca de 70% das famílias com HNPCC que possuem carcinoma apresentando instabilidade de microssatélite, também podem ter mutações germinativas em um dos seis genes de reparo de DNA pareado errado: MSH2, MSH6, MLH1, MLH3, PMS1 ou PMS2. Ainda que os indivíduos com HNPCC desenvolvam pólipos semelhantes em quantidade aos da população geral, eles os desenvolvem mais jovens, a média de idade ao diagnóstico de adenocarcinoma colorretal é de menos que 50 anos, ou seja, de 10 a 15 anos mais jovens que a população geral. Ademais ao câncer colorretal, os cânceres relacionados ao HNPCC incluem o câncer de estômago, do intestino delgado, do pâncreas, dos rins, do endométrio e dos ovários. O histórico familiar determina o HNPCC. A identificação precoce do HNPCC se faz necessária para um tratamento eficaz. A prevenção com colonoscopia do cólon proximal começando aos 25 anos amplia a expectativa de vida em 13,5 anos e a proctocolectomia aos 25 anos aumenta o tempo de vida em 15,6 anos. Um casal afetado por mutações em genes diferentes, terá um risco de 75% de ter um filho afetado e 25% de não ser afetado. Entretanto, caso o casal seja afetado por uma mutação no mesmo gene, possuem 25% de probabilidade de ter um filho não afetado, 50% de ter um filho com Lynch e 25% de ter um filho CMMR-D ou Congenital Tufting Enteropathy (caso os pais tenham mutação de EPCAM, que não é um gene de reparo mas está localizado bem próximo ao gene MSH2). 4- Sabendo que as técnicas de sequenciamento muitas vezes não sequenciam os íntrons inteiros, mas apenas as regiões limítrofes entre íntrons e éxons, muitas vezes o sequenciamento não detecta nenhuma variante patogênica, mas o paciente apresenta fenótipo nítido. Nestes casos, algumas empresas oferecem sequenciar o RNA da célula (RNAseq). O que você espera encontrar no RNA sequenciado caso haja realmente alguma variante patogênica no gene em questão. Quais são as possibilidades para explicar essa situação? Mutações do splice-site: normalmente todo íntron começa com GU e termina com AG, então ocorre o splice e os exons adjacentes são ligados um no outro para formar o RNA. Entretanto, podem ocorrer mutações, por exemplo: quando acontece mutações no sítio doador, este é perdido e se tiver um GU no meio do intron ele pode ser usado como sítio doador críptico e o splice vai ocorrer entre o “novo” GU e o AG, sobrando a parte mutada do antigo sítio doador que irá fazer parte do RNAm como se fosse um exon 1 mais longo, o resultado é um RNAm mutado aberrante que contém pedaços de intron nele. Uma outra situação, é que no segundo intron o GU foi mutado no sítio doador,perdendo sua característica de doador splicing com isso o aceptor fica sem doador e uma das possibilidades é usar o doador do primeiro intron, e assim ocorrerá splicing do primeiro intron até o aceptor do segundo intron contendo o exon 2 que também será excluído, e assim o exon 1 é ligado no exon subsequente, no exon 3. Outras possíveis mutações podem ocorrer nos promotores, na poliadenilação e em regiões reguladoras (podem gerar uma alteração muito grande na expressão gênica e são pouco compreendidos, representando uma dificuldade ainda para identificação de variantes patogênicas nessas regiões). 5- Descreva as características do heredograma que te permitem identificar os padrões de herança abaixo: a. Herança Autossômica Dominante; pode acometer uma família inteira e é passada ao longo de gerações. Cada indivíduo afetado em um heredograma possui um genitor afetado, que também possui um genitor afetado, e assim por diante, até onde se possa acompanhar o distúrbio ou até a ocorrência da mutação original. Homens e mulheres têm igual probabilidade de transmitir o fenótipo para seus filhos de ambos os sexos. b. Herança Autossômica Recessiva; o probando pode ser o único membro da família afetado, mas se outros forem afetados, eles em geral estarão entre seus irmãos e não em outra parte da família, a menos que a família seja altamente endogâmica. c. Herança Ligada ao Sexo Dominante; a característica distintiva de um heredograma dominante ligado ao X totalmente penetrante é que todas as filhas e nenhum dos filhos de homens afetados são afetados. Se alguma filha não for afetada ou algum filho for afetado, a herança deve ser autossômica, não-ligada ao X. d. Herança Ligada ao Sexo Recessiva; uma mutação ligada ao X é tipicamente expressa em termos fenotípicos em todos os homens que a recebem, mas apenas nas mulheres que são homozigotas para a mutação. Em consequência, os distúrbios recessivos ligados ao X em geral são restritos aos homens e dificilmente são vistos entre as mulheres. e. Herança Mitocondrial; herança de uma característica codificada no genoma mitocondrial. Como o genoma mitocondrial é de herança estritamente materna, a herança mitocondrial ocorre apenas pela linhagem feminina. f. Herança por Imprinting; em alguns distúrbios genéticos a expressão do fenótipo da doença depende de se o alelo mutante foi herdado do pai ou da mãe. As diferenças na expressão gênica entre o alelo herdado da mãe e o alelo herdado do pai resultam de imprinting genômico. 6- Faça uma descrição detalhada e completa do microambiente tumoral. Visão heterotípica da célula: Células tumorais, componente vascular especialmente capilar vascular, fibroblastos associados ao câncer, células endoteliais, pericitos, células do sistema imune inflamatórias (que colaboram para o crescimento tumoral, produzindo fatores para o sucesso do microambiente tumoral) e células do estroma, que possui componentes de fatores de crescimento capturados na malha estromal e à medida que proteases são lançadas (pelas células tumorais) no estroma esses fatores de crescimento são liberados e acabam induzindo também o crescimento da célula tumoral 7- Descreva a Via do Ras, a importância dele na carcinogênese e como mutações nessa via ativam a proliferação celular e o impacto dessas mutações em terapias usando anticorpos monoclonais. A proteína Ras normal é uma subunidade de proteína G que participa na transdução de sinal. Ela normalmente oscila entre o estado ativo ligado ao GTP e o inativo ligado ao GDP. A mutação de sentido trocado no oncogene Ras gera uma oncoproteína que sempre se liga ao GTP, mesmo na falta de sinais normais. Como consequência, a oncoproteína Ras reproduz continuamente um sinal que promove a proliferação celular. Dessa forma, os anticorpos monoclonais são geralmente dirigidos aos receptores ou ao ligante, impedindo a ligação ligante-receptor. 8- Descreva quais as 10 capacidades que o câncer precisa adquirir para ter sucesso e como essas características podem ser usadas no combate ao câncer através de medicamentos modernos. 1 evitar supressores de crescimento, através da fuga da inibição por contato e desregulando os pontos de checagem (ciclo celular) - inibidores da quinase dependentes de ciclina 2 fugir da destruição imunológica, através de resposta imunológica e imunossupressão - ativação imune de mAb anti-CTLA4 3 permitir a imortalidade replicativa, através de imortalização e senescência - inibidores de telomerase 4 promover inflamação tumoral, através de resposta imune e inflamação (estresse oxidativo) - antiinflamatórios seletivos 5 ativar angiogênese e metástase, através de invasão - inibidores de HGF/c-Met 6 induzir angiogênese, através da desregulação da angiogênese (fator angiogênico) - inibidores da sinalização de VEGF 7 causar instabilidade do genoma e mutação, através de mutações, gerenciamento do DNA e reparo do DNA (adutos e quebras de fita) - inibidores de PARP 8 resistir à morte celular (autofagia, apoptose e necrose) - miméticos proapoptóticos de BH3 9 desregular o metabolismo celular - inibidores da glicólise aeróbia 10 sustentar a sinalização proliferativa, através de ciclo celular, receptores e fatores de crescimento - inibidores de EGFR 9- Descreva a Síndrome do Câncer de Mama e Ovário Hereditários, genes, diagnóstico, risco para tumores, tratamento profilático e aconselhamento familiar. As mutações dos importantes genes de predisposição ao câncer colaboram para 3% a 10% dos casos de câncer de mama. Dois destes genes são o BRCA1 e BRCA2. As mutações em BRCA1 ou BRCA2 estão presentes em cerca de 70% a 80% do câncer de mama familiar. Os carcinomas de mama e ovário de indivíduos com mutações de BRCA1 ou BRCA2 têm instabilidade cromossômica e é comum mutações em outros genes supressores tumorais. Por causa da alta frequência com a qual o segundo alelo de BRCA1 ou BRCA2 perde a função, as famílias que segregam uma mutação germinativa de BRCA1 ou BRCA2 apresentam herança autossômica dominante da neoplasia. Além do risco aumentado de câncer ovariano e de mama feminina, as mutações em BRCA1 conferem um aumento de risco de câncer de próstata e, possivelmente, câncer de cólon. Similarmente, além do câncer ovariano e feminino de mama, as mutações germinativas em BRCA2 aumentam o risco de cânceres de próstata, pancreático, ductos biliares, vesícula e mama masculina. Entre as mulheres portadoras de mutação germinativa de BRCA1 ou BRCA2, a penetrância geral de câncer de mama cu ovariano, ou ambos, é estimada como sendo de cerca de 50% a 80%. Os pacientes com mutação em BRCA1 ou BRCA2 e câncer de mama ou ovário, ou ambos, têm resultados é prognósticos similares aos dos pacientes com câncer esporádico de mama e ovário. O prognóstico é amplamente determinado pelo estágio do tumor. Em contraste com os pacientes com carcinomas esporádicos de mama, entretanto, os pacientes com mutações em BRCA1 ou BRCA2 em geral têm carcinomas de mama que são de grau maior e que são estrógeno-receptor negativo. O sexo feminino, a idade e a história familiar são os fatores de risco mais importantes para o câncer de mama. As recomendações atuais para mulheres com mutação em BRCA1 ou BRCA2 de linhagem germinativa incluem exames frequentes de mamas e ovários, bem como estudos de imagens. A conduta de homens em risco inclui frequentes exames de próstata e mamas e testes laboratoriais para evidência de câncer de próstata. Nas famílias com mutações conhecidas de linhagem germinativa, a análise molecular pode enfocar a vigilância ou profilaxia nos membros portadores de uma mutação. A mastectomia bilateral total pode reduzir o risco de câncer de mama em mais de 90%, embora o risco não seja abolido, pois em geral ainda resta parte do tecido mamário Similarmente, a salpingo-ooforectomiabilateral pode reduzir o risco de câncer ovariano em mais de 90%. A prole de pacientes com uma mutação germinativa de BRCA1 ou BRCA2 têm um risco de 50% de herdar esta mutação. Devido a uma penetrância incompleta e expressividade variável, o desenvolvimento e o início do câncer não podem ser previstos com precisão. 10- Descreva as Síndromes abaixo (genes, diagnóstico, risco para tumores, tratamento profilático e aconselhamento familiar) a. FAP (Polipose Adenomatosa Familiar); A FAP é uma síndrome de predisposição ao câncer autossômica dominante causada por mutações no gene APC. Contribui com menos de 1% do câncer de cólon. As mutações APC também ocorrem em mais de 80% dos tumores colorretais esporádicos. A FAP é caracterizada por centenas a milhares de pólipos adenomatosos colônicos. Ela é diagnosticada clinicamente seja pela presença de mais de 100 pólipos adenomatosos colorretais seja pela presença de 10 a 100 pólipos em um indivíduo com um genitor com FAP. Os pólipos adenomatosos em geral aparecem entre os 7 e os 40 anos de idade e aumentam rapidamente em número. Sem tratamento, 7% dos pacientes desenvolvem câncer colorretal aos 21 anos, 87% aos 45 anos e 93% aos 50 anos. A progressão de um adenoma para um carcinoma requer o acúmulo de outras alterações genéticas. Os pacientes com FAP correm um risco muito maior que a população geral de desenvolver carcinoma colorretal por dois motivos: rimeiro, embora o tempo médio para o progresso de um adenoma para um carcinoma seja de cerca de 23 anos, estes pacientes desenvolvem adenomas cedo na vida e têm menos probabilidade de morrer de outras causas antes do desenvolvimento do carcinoma; segundo, embora menos de 1% dos adenomas progrida para carcinoma, os pacientes têm de dezenas a centenas de adenomas, cada um com o potencial de se transformar em carcinoma. O reconhecimento da FAP é necessário para a intervenção efetiva, isto é, a prevenção do câncer colorretal. Após o desenvolvimento dos pólipos, o tratamento definitivo é a colectomia total com passagem ileo-anal. A vigilância recomendada para pacientes em risco de FAP é a sigmoidoscopia a cada 1 a 2 anos, começando com a idade de 10 a 12 anos. Para enfocar esta vigilância, o teste molecular é recomendado para identificar os membros familiares em risco. Em contraste, um paciente com FAP ou uma mutação germinativa de APC tem um risco de 50% de ter um filho afetado com FAP em cada gestação. A ausência de uma história familiar de FAP não impede o diagnóstico de FAP em um genitor porque cerca de 20% a 30% dos pacientes têm uma nova mutação germinativa em APC. O diagnóstico pré- natal está disponível usando análise de ligação ou testando a mutação se tiver sido definida a mutação no genitor. b. Síndrome de Cowden; A síndrome de Cowden (SC) ou síndrome de múltiplos hamartomas (SMH) é genodermatose rara de herança autossômica dominante e expressividade variável. Caracteriza-se por modificações mucocutâneas e, em particular, por uma alta ocorrência de tumores e hamartomas viscerais, como exemplo, têm- se a doença fibrocística da mama, adenomas de tireóide, cistos de ovário, neuromas, lipomas subcutâneos e pólipos gastrointestinais, também carcinomas mamários, tireoidianos e cutâneos, e etc. A SC está relacionada com mutações no PTEN/MMAC1, um gene supressor de tumor localizado no cromossomo 10q23.31, existente em cerca de 85% dos pacientes. A presença dessa mutação comprova o diagnóstico da síndrome e sua procura está orientada para indivíduos que apresentam os critérios para o estudo genético da condição. O tratamento da SC é discutível e objetiva sobretudo à melhora da aparência estética das lesões e à busca ativa de neoplasias associadas. A investigação se dá em indivíduos, diagnosticados ou não com câncer, com ou sem achados clínicos da Síndrome de Cowden, independente do sexo, quando houver mutação deletéria em PTEN em familiar de 1º, 2º ou 3º graus. c. Síndrome de Peutz Jeghers; é uma doença autossômica dominante definida por polipose hamartomatosa do trato gastrintestinal, relacionada à pigmentação melânica cutâneo- mucosa, originada por mutação do gene STK11 (LKB1) no cromossomo 19. É uma doença rara. Clinicamente há associação de pigmentação melanótica cutâneo-mucosa com pólipos hamartomatosos achados no trato digestivo (em particular no intestino delgado) e, eventualmente, no trato urinário e respiratório. As manchas aparecem com mais frequência na cavidade oral, regiões perioral e periorbitária, dedos das mãos e pés ou genitália, podendo variar em coloração. Há um risco aumentado para carcinoma em diversos órgãos, sendo mais acometidos o pâncreas (30%), a mama (25%), ovário e útero (20%), testículo (10%), estômago e intestino delgado (10%). Aproximadamente 50% dos pacientes desenvolverão câncer até os 57 anos. Assim, é indicado a continuação destes pacientes com exames de imagem e endoscópicos. Alguns protocolos recomendam gastroduodenoscopia e retossigmoidoscopia a cada dois a cinco anos até os 20 anos de idade. Em idades mais avançadas a colonoscopia deve ser adicionada. d. Polipose associada a MUTYH (MAP; é uma doença autossômica recessiva rara, encarregada por menos de 1% dos casos de câncer colorretal. As manifestações são parecidas com outras formas de pólipos ou câncer colorretal. O diagnóstico é realizado por exame genético. Os pacientes devem fazer colonoscopia profilática e rastreamento de outros tipos de câncer, particularmente gastroduodenal, tireoide, bexiga, ovário e pele. O tratamento é https://www.msdmanuals.com/pt-br/profissional/dist%C3%BArbios-gastrointestinais/tumores-do-trato-gastrintestinal/c%C3%A2ncer-colorretal https://www.msdmanuals.com/pt-br/profissional/dist%C3%BArbios-gastrointestinais/tumores-do-trato-gastrintestinal/c%C3%A2ncer-colorretal realizado por extração endoscópica ou, algumas vezes, cirúrgica. A polipose relacionada ao gene MUTYH é causada por mutações germinativas desse gene de reparo por excisão de base. As variantes mais comuns são Y179C e G396D. Os pacientes afetados, em geral, exibem inúmeros pólipos do cólon entre 60 e 70 anos de idade, e mais da metade tem câncer colorretal. A doença se faz presente em 7% a 40% dos pacientes com mais de 10 adenomas. Além do câncer de cólon, os indivíduos acometidos possuem maior risco de adenomas gastroduodenais, osteomas, tumores desmoides, fenótipo Muir-Torre com tumores da glândula sebácea e hipertrofia congênita do epitélio pigmentar da retina. Ademais, também correm o risco de ter câncer de ovário, bexiga, tireóide e pele. A síndrome de polipose de MUTYH causa sinais e sintomas semelhantes aos dos pólipos colorretais ou do câncer colorretal, e a avaliação e o tratamento dos tumores são os mesmos. e. Síndrome do Câncer Gástrico Difuso Hereditário; O Câncer Gástrico Difuso Hereditário (CGDH) simboliza cerca de 10% dos tumores do estômago. Da perspectiva genética, trata-se de uma síndrome autossômica dominante, secundária a mutações no gene CDH1 (gene da E-caderina). A maioria dos pacientes herda a mutação de um dos parentais, mas há a possibilidade que o familiar que propagou a mutação não tenha desenvolvido câncer gástrico. Grande parte dos indivíduos de famílias que possuem câncer gástrico difuso hereditário têm risco de desenvolvimento de câncer de estômago antes dos 40 anos, mas são relatados casos a partir dos 14 anos de idade. Para os portadores da mutação, calcula-se que o risco cumulativo aos 80 anos seja da ordem de 67% para os homens e 83% para as mulheres. O risco de carcinoma lobular de mama pode chegar a 39% nas mulheres de famílias de câncer gástrico hereditário. Também é relatada a relação com tumores do intestino grosso. É indicado a realização de endoscopias regulares, em maior frequência do que a população geral. Emalguns casos, a realização da cirurgia profilática poderá ser a melhor opção, antes mesmo do desenvolvimento do tumor. https://www.msdmanuals.com/pt-br/profissional/dist%C3%BArbios-gastrointestinais/tumores-do-trato-gastrintestinal/c%C3%A2ncer-colorretal https://www.msdmanuals.com/pt-br/profissional/dist%C3%BArbios-gastrointestinais/tumores-do-trato-gastrintestinal/p%C3%B3lipos-do-c%C3%B3lon-e-reto https://www.msdmanuals.com/pt-br/profissional/dist%C3%BArbios-gastrointestinais/tumores-do-trato-gastrintestinal/c%C3%A2ncer-colorretal#v29279735_pt
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