Sebenta Genética - Matilde Rocha

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1º Semestre | 2º ano 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Docentes: José Xavier, Isabel Luci, Ruben Heleno e Susana 
Echeverria 
 
 Matilde Rocha 
LICENCIATURA 
BIOLOGIA Genética 
 
2 
 
Introdução ao estudo de Genética 
Como começaram os estudos que mais tarde se revelariam os pilares desta grande 
área científica? 
Desde o início da civilização que se reconheceu a influência da hereditariedade, ou 
seja, as semelhanças entre progenitores e as suas crias. Contudo, as origens da 
Genética moderna surgiram no desenvolvimento da Teoria da Evolução, com Charles 
Darwin. Mais tarde, em 1866, o monge, biólogo, botânico e meteorologista austríaco 
Gregor Mendel, lançou as que hoje se denominam leis de Mendel, que explicam as 
leis da hereditariedade. Este foi o pioneiro das experiências de hibridação em plantas, 
as famosas ervilheiras de Mendel. 
 
Conceitos chave em genética 
• O material hereditário é o DNA 
• As unidades funcionais do DNA são os genes 
• O DNA é uma dupla hélice composta por duas cadeias polinucleotídicas 
enroladas uma à volta da outra no sentido dos ponteiros do relógio 
• Na replicação do DNA, as duas cadeias separam-se e cada uma delas pode 
servir de molde para a síntese de uma nova cadeia 
 
Experiências clássicas de Oswald Avery e colegas (1944) 
 
 
Modelo da dupla hélice do DNA 
 
Em 1953, James Watson e Francis Crick publicaram a descoberta da estrutura em 
dupla hélice do DNA pela primeira vez, baseando-se no trabalho de Rosalind Franklin. 
A forma de dupla hélice é bastante forte. O DNA toma esta forma naturalmente por 
duas razões. Tem de ser dupla para que possa conseguir replicar-se e a hélice, 
estando entrelaçada, é mais forte que as duas cadeias paralelas, porque puxando 
numa direção qualquer a cadeia não se desfaz. A descoberta conseguiu um Nobel. 
 
 
Colónias S: causam doença 
Colónias R: não causam 
doença 
Nota: DNase destrói DNA 
https://pt.wikipedia.org/wiki/James_D._Watson
https://pt.wikipedia.org/wiki/Francis_Crick
https://pt.wikipedia.org/wiki/Rosalind_Franklin
3 
 
Qual a origem deste “alfabeto genético”? 
(existe um grande debate de como foi o primeiro polímero genético) 
 
O primeiro alfabeto genético baseou-se em moléculas de ácidos nucleicos que 
continham nucleótidos de RNA e DNA, que gradualmente se separaram! (Até agora, a 
teoria mais aceite sobre a origem da vida defendia que o RNA foi o portador principal 
de informação e o catalisador de reações bioquímicas na Terra antes de surgir vida) – 
Estudo recente (2020) 
 
 
Regras de Chargaff 
 
 
A citosina (C) emparelha com a guanina (G) através de três 
ligações de hidrogénio. 
A adenina (A) forma duas ligações de hidrogénio com uma 
timina (T) da cadeia oposta (complementar). 
 
 
 
 
 
 
 
Nota: No entanto, esta razão constante não é característica do RNA, pois este 
apresenta uma única cadeia e uma base distinta, o uracilo. 
 
A molécula de DNA tem de preencher três requisitos fundamentais: 
 
1. Ser reproduzida com alta precisão, permitindo a conservação das espécies 
2. Ser passível de sofrer alterações (recombinação e mutação) para que as espécies 
possam evoluir 
3. Conter informação para a formação de proteínas (suporte estrutural e funcional da 
célula) 
 
Um gene consiste em segmentos de DNA que especificam uma sequência de 
aminoácidos de uma cadeia polipeptídica produzida pela célula. A variação hereditária 
é provocada por formas variantes do gene (alelos). 
 
Alelos: formas alternativas do mesmo gene (ex: A, a) 
 
 
 
 
 
 
 
Regra 1 - A razão purina/pirimidina, ou (A+G) / (T+C), no DNA é igual a 1. 
 
Regra 2 - %A = %G e %T=%C em cada uma das cadeias do DNA 
 
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Estrutura geral de um gene 
 
Procariotas 
 
 Eucariotas 
 
Promotor: sequência de DNA à qual proteínas se ligam para iniciar a transcrição 
 
UTR (untranslated region): região não traduzida 
 
RBS (ribosomal binding site): sequência de nucleótidos à qual os ribossomas se vão 
ligar 
 
TATA box: sequência de DNA que indica onde a sequência genética pode ser lida e 
descodificada (complementa o que faz o promotor) 
 
Exões: regiões de genes que vão ser codificadas em RNA mensageiro e proteínas 
 
Intrões: regiões de DNA que são removidas (já não fazem parte de mRNA maduro) 
 
Com 46 cromossomas, ou seja, 23 pares, como saber onde está um dado gene de 
uma forma específica? 
 
 
 
 
Temos de usar uma nomenclatura correta, por 
exemplo: 
 
CFTR 7q31.2 
 
 
Transcrição: processo de obter RNA a partir de DNA 
Durante o processo de tradução, ocorre a síntese de uma cadeia polipeptídica sobre a 
orientação duma cadeia de mRNA. 
Tradução: síntese de um polipeptídeo na direção do mRNA 
 
 
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Código genético 
• 64 combinações de codões 
• 3 codões STOP (UAA, UAG e UGA) 
• 1 codão START (AUG) 
 
 
Dogma da genética molecular 
 (DNA - RNA - Proteínas) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Neste contexto genético as características distintivas de uma espécie são codificadas 
pelos seus genes, enquanto a variação entre -, e mesmo intra -, espécies resulta: 
 
• Interação genética (ex. interação entre os genes) 
• Variação ambiental (ex. efeito do meio) 
• “Ruído” do desenvolvimento ao acaso (ex. mutações) 
 
Mutações 
 
Mutação: mudança de material genético herdado (ex: genes) ou processo pelo qual a 
mudança ocorre. 
 
As mutações podem ser boas, más ou silenciosas. Podem ser naturais, ambientais ou 
até mesmo artificiais. Caracterizam-se por ser o primeiro passo da evolução das 
espécies, pois é graças a estas que os indivíduos podem ficar mais bem adaptados a 
um dado meio, sobrevivendo durante mais tempo levando-os a produzir descendentes. 
É sobre estas que atua a seleção natural. 
 
 
 
 
 
 
6 
 
Tipos de mutações: 
 
• Duplicação 
• Eliminação 
• Inserção 
• Inversão 
• Translocação 
 
Nota: Inserção e eliminações de nucleótidos são raras em mamíferos! 
 
A mutação pode ser: 
 
• Silenciosa (substituição pelo mesmo aminoácido) 
• Neutra (substituição por um aminoácido codificado que possui uma 
composição química semelhante) 
• “Missense” (substituição por um aminoácido distinto que por sua vez irá 
codificar uma proteína diferente) 
• “Nonsense” (forma um codão STOP levando ao fim da leitura) 
• “Frameschift” (altera a pauta de leitura – inserções/deleções) 
 
Ex. Substituição frameshift para o gene PAH (existe mais de 400 mutações 
conhecidas) 
 
o Alteração do codão START AUG por GUG (Val). Assim, o gene PAH não é 
produzido 
o Alteração do codão para UGG (Trp) que produz uma enzima com mais de 3% 
de atividade de uma enzima normal (ex: fenilcetonúria (PKU)) 
 
A fenilcetonúria é uma doença genética rara caracterizada pelo defeito na enzima 
fenilalanina hidroxilase (PAH) que é detetada pelo teste do pezinho. A proteína 
PAH catalisa a conversão da fenilalanina em tirosina, elemento importante na 
síntese de melanina. É uma doença autossómica recessiva. 
O principal defeito é uma forma de mutação na hemoglobina que resulta numa 
destruição dos glóbulos vermelhos e prejudica a capacidade do sangue 
transportar oxigénio. Os sintomas são: anemia, dor recorrente, crescimento reduzido e 
suscetibilidade a infeções. 
 
 
 
Evolução dos genes 
 
A duplicação de genes tem um papel importante na evolução de novos genes e nas 
suas funções. A cópia de um gene importante pode evoluir, sendo muito importante no 
processo de evolução de novas proteínas. Temos o exemplo da hemoglobina 
(proteína presente nos glóbulos vermelhos que permite o transporte de oxigénio pelo 
sistema circulatório). 
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Clusters dos genes α e β – Hemoglobina (Hb) 
 
Genes α – Associados ao cromossoma 16 
Genes β – Associadosao cromossoma 11 
 
Cadeias α e β possuem diferentes sequências de 
aminoácidos mas possuem uma estrutura 
tridimensional similar e com mesmas funções. 
 
Hemoglobinopatias 
 
Talassémias: anemia grave causada por alterações quantitativas de Hb 
 α (eliminações de codões) e β (mutações pontuais frameshift e eliminações) 
 
Anemia falciforme: Hb S (anemia; glóbulos vermelhos ficam deformados) é causada 
apenas pela mudança de um único aminoácido. 
 
 
 
Interação genótipo – meio 
 
No século XXI, graças a todos os avanços tecnológicos, é possível afirmar a existência 
de um processo denominado epigenética. A epigenética é a área da biologia que 
estuda o facto de os indivíduos não serem o mero resultado dos genes, mas sim da 
interação destes com o meio onde se encontram. 
 
Favismo: doença hereditária recessiva ligada ao cromossoma X. 
Causa uma anemia hemolítica após o consumo de favas devido à deficiência do gene 
G6PD para produzir a enzima Glicose-6-fosfato-desidrogenase. A doença leva a uma 
rutura prematura dos glóbulos vermelhos. 
 
Quando um gene possui mais do que 2 formas de alelos, uma mesma característica 
pode ser determinada por três ou mais alelos (formas alternativas de um gene). 
 
Complexidade não significa mais genes! 
 
 
 
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Organismo modelo: espécie estudada para compreender processos biológicos, ou 
seja, usada em biologia experimental assumindo que o se pode aprender com o 
estudo dessa espécie, seja verdadeiro para outras (ex: bactérias, ratinhos e moscas 
da fruta). 
 
 
 
Padrões de hereditariedade 
 
Os cromossomas formam pares (um materno e outro paterno), logo 2 genes, que 
condicionam uma dada característica. Muita da informação genética que se transfere 
para os descendentes não se manifesta, então como herdamos as características 
genéticas? 
 
• Hereditariedade autossómica (descoberta por Mendel) 
– Baseada na variação de genes singulares localizados nos autossomas 
(cromossomas não sexuais) 
 
• Hereditariedade ligada ao sexo 
– Baseada na variação de genes singulares localizados nos cromossomas 
sexuais (ex: bigode e daltonismo) 
Genes ligados ao sexo no cromossoma X (ex: doenças como daltonismo) 
Genes ligados ao sexo no cromossoma Y (ex: síndromes associados ao gene SRY) 
• Hereditariedade limitada pelo sexo 
– Baseada na variação de genes singulares localizados em autossomas, mas 
cuja expressão é influenciada por hormonas sexuais (ex: chifres em carneiros) 
 
• Hereditariedade citoplasmática 
– Baseada na variação de genes singulares localizados no DNA de organelos 
(ex: mitocôndrias) 
 
 
 
 
 
 
Hereditariedade ligada ao sexo 
Genes holândricos: genes exclusivos associados ao cromossoma Y do sexo 
masculino em mamíferos Estes genes só podem passar dos machos para os seus 
filhos (ex: o gene do crescimento de cabelo facial, hipertricose nas orelhas). 
 
 2n = 46 cromossomas 
44 autossomas: cromossomas não sexuais 
2 heterossomas: cromossomas sexuais 
No caso dos seres humanos: 
XX – Fêmea XY – Macho 
Outros organismos podem possuir uma 
composição cromossómica sexual inversa, 
como por exemplo a galinha 
(ZW – Fêmeas ZZ – Machos) 
9 
 
Genes hologínicos: genes exclusivos associados ao cromossoma X, que passam 
geneticamente entre fêmeas (mãe e filha) entre outros animais (ex. algumas 
aves/peixes) 
 
Hereditariedade citoplasmática 
É baseada na variação de genes singulares localizados no DNA dos organelos 
(mitocôndrias). 
 
Princípios da transmissão genética 
 
Gregor Mendel (1861) realizou as primeiras experiências para compreender como se 
processa a transmissão de caracteres hereditário usando ervilhas (Pisum sativum). 
Conceitos chave 
Homozigótico: 2 alelos iguais num da do locus (indivíduos diplóides) (ex: AA, aa) 
Heterozigótico: 2 alelos diferentes num dado locus (indivíduos diplóides) (Ex. Aa) 
Hemizigótico: quando só existe uma cópia do gene 
Dominante: diz-se do alelo que expressa o seu efeito fenotípico mesmo quando em 
heterozigose e com um gene recessivo (ex. A) 
Recessivo: diz-se do alelo cujo efeito fenotípico não é expresso num heterozigótico 
(ex. a) 
Linha pura: população cuja descendência, por fecundação entre os progenitores ou 
por auto-polinização, não mostra variação (indivíduos homozigóticos para todos os 
genes); Mendel usou linhas puras porque durante dois anos cultivou ervilheiras até 
obter uma população uniforme 
Fenótipo: aspeto dum organismo em relação a um dado carácter 
Genótipo: a composição específica dos alelos presentes num gene (ou genes) duma 
célula, ou dum organismo 
O alelo H comporta-se como 
recessivo nas fêmeas e 
dominante nos machos 
As hormonas sexuais 
masculinas reforçam o alelo 
H 
 
 
 
 
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Geração progenitora (P): todos os organismos usados para efetuar cruzamentos 
controlados (ex: linhas puras de Mendel) 
Primeira geração (F1): todos os descendentes provenientes do cruzamento entre os 
progenitores (P) 
Segunda geração (F2): todos os descendentes resultantes do cruzamento entre os 
indivíduos da F1 
Cruzamento recíproco: quando num dado cruzamento, um fenótipo está presente no 
pai ou na mãe. 
♀A X ♂B 
Recíproco ♀ B X ♂ A 
Cruzamento teste (test-cross): quando se cruza um indivíduo dum dado genótipo com 
um homozigótico recessivo 
Retrocruzamento: cruzamento dum indivíduo F1 com um progenitor (indivíduo de 
genótipo igual a P): F1 X P 
 
Cruzamento entre linhas puras de moscas da fruta com olhos brancos e outras com 
olhos vermelhos (selvagem): 
o F1 = todos olhos vermelhos 
o F2 = todas fêmeas com olhos vermelhos e todos machos olhos brancos 
Conclusão: deve-se ao cromossoma X; estando em desacordo com a 1ªLei de 
Mendel, pois não segue a uniformidade fenotípica de F1 prevista por Mendel. 
 
Forma selvagem: fenótipo que se encontra na natureza 
(exemplo das Drosophyla - corpo cinzento, olhos vermelhos e asas longas) 
 
Atenção: Nas moscas da fruta, o crossing-over (na meiose) ocorre nas fêmeas, mas 
não nos machos! A meiose é importante, porque é o processo pela qual se formam as 
células de reprodução. 
 
 
Tipos de mutações 
• Dominantes 
H (hairless) – mutação dominante 
H+ - mutação recessiva 
 
Nota: o símbolo (+) significa que é do tipo selvagem 
H» H+ 
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• Recessivas 
h (hairy) – mutação recessiva 
h+ (estado selvagem) 
b (black) – mutação recessiva 
b+ (estado selvagem) 
 
 
Leis de Mendel 
- Uniformidade dos híbridos da primeira geração 
Se cruzarmos duas plantas que diferem apenas num caracter (monohibridismo), então 
os híbridos resultantes serão uniformes para esse caracter. O caracter uniforme será 
dominante sobre o outro (recessivo) que não aparece na F1. 
 
 
 
 
 
 
 
Para verificar isso: Proporção 3:1 na F2 dos fenótipos (3 -dominante; 1- recessivo) 
 
1º - Lei da segregação fatorial 
Para cada característica, um organismo herda dois fatores, um de cada progenitor. Os 
fatores podem ser iguais ou diferentes. Se forem diferentes, o fator dominante 
expressa a característica, e o recessivo não tem efeito no fenótipo do indivíduo. 
Acrescenta ainda que durante a formação dos gâmetas (células sexuais) os fatores 
separam-se e cada gâmeta é portador dum só fator. 
Ligação fatorial entre genes/ linkage: é quando os genes se dispõem ao longo do 
mesmo cromossoma. 
E a proporção dos genótipos? 
¼ WW = 25% ½ 
Ww = 50% ¼ 
ww = 25% 
 
h+» h 
b+» b 
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 Proporção 1:2:1 
 
Como é que o Mendel diferenciou os fenótipos que observava (sem conhecer o 
genótipo)? 
 
Test-cross: cruzamento entre um organismo 
heterozigótico (ex. Ww) com um organismo homozigótico 
para o alelo recessivo (ex. w). A proporção dos fenótipos 
por test-cross é sempre 1:1. 
Proporção 1:1 
 
E para duas caraterísticas (di-hibridismo), como a cor 
(verde/amarelo) e o formato (redonda/enrugada))Proporção 9:3:3:1 
 
2º - Lei da independência dos carateres 
O aparecimento de um fator não afeta o aparecimento de outro. O fator dominante que 
determina a característica do indivíduo não influencia o fator recessivo, podendo este 
ser transmitido à descendência sem alterações. Acrescenta ainda que diferentes pares 
de genes distribuem-se independentemente na formação dos gâmetas. 
 
Independência significa se que um gâmeta contem W, este 
contem a mesma possibilidade de possuir G ou g. E se um 
gâmeta contem w terá a mesma possibilidade de possuir G ou g o 
que leva a que 4 gâmetas sejam formados. 
W – Round (D) w – Wrinkled G – Yellow (D) g – Green 
 
 Como calcular as probabilidades? 
 
 
 
 
 
 
 
F1 x F1 = WwGg x WwGg 
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Ao nível dos fenótipos… 
 
Ao nível dos genótipos… 
 
 
E um teste-cross um duplo heterozigótico? Proporção 1:1:1:1 
 
Recapitulando: 
- Mono-hibridismo: Proporção 3:1 
- Di-hibridismo: Proporção 9:3:3:1 
-Tri-hibridismo Proporção 27:9:9:9:3:3:3:1 assumindo segregação independente 
 É de realçar que as proporções podem variar um pouco devido à atribuição aleatória 
dos gâmetas (comparar os valores observados com os valores esperados) – aplicam-
se testes, como o Chi-quadrado. 
 
Análise genética no Homem: Segregação em Árvores genealógicas 
Simbologia convencional de árvores genealógicas 
 
 
 
 
 
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Exemplos de doenças genéticas 
 
Hereditariedade autossómica dominante 
- Machos e fêmeas são afetados igualmente 
- Filhos têm um parente também afetado (igual probabilidade de ser da mãe ou do pai) 
- Metade dos filhos são afetados (em média) 
(ex: Doença de Huntington) 
 
Hereditariedade autossómica recessiva 
- Machos e fêmeas são afetados igualmente 
- Indivíduos afetados geralmente possuem descendência não afetada 
(ex: Galactosémia e albinismo) 
 A galactosémia é a deficiência da enzima GALT que leva a problemas alimentares, 
levando a que no fígado ocorra sangramentos e infeções. Os sintomas em crianças 
são a cor amarelada do corpo. Após a absorção, a galactose é metabolizada em 
glicose 1-fosfato. O defeito em qualquer destas enzimas pode causar galactosémia 
(ex. aumento de galactose no sangue). 
 
 
 
 
 
 
 
Análise de risco de herdar uma doença 
A doença de Tay-Sachs é uma doença rara genética em humanos que causa 
deterioração progressiva neuronal. 
 
 
 
 
 
 
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Exceções às leis de Mendel (ele trabalhou com linhas puras) 
As leis de Mendel foram confirmadas em numerosas experiências, mas alguns 
estudos não obedeceram integralmente aos seus princípios. Pode haver mutações 
que poderão afetar os resultados. 
Exemplo: 
A enzima SBEI causa ervilhas lisas. A mutação por transposição interrompe a 
produção de amilopectina fazendo com que as ervilhas fiquem rugosas. No tipo 
selvagem (WW) e heterozigótico (Ww) as ervilhas são lisas. Só quando ambos os 
alelos são recessivos (ww) é que as ervilhas ficam rugosas. 
 
Tipos de mutação 
Amorfa: a mutação codifica uma enzima inativa (ex. enzima SBEI) – null 
Hipomorfa: mutação que reduz o nível duma enzima, mas não a elimina - leaky 
Hipermorfa: mutação que aumenta o nível duma enzima 
Neomorfa: mutação que altera a ação de um gene qualitativamente (ex. gene eyeless 
em Drosophila – formação de olhos em tecidos que normalmente não os tem) 
Expressão ectópica : expressão de um gene num local anormal 
Antimorfa: o produto codificado pela mutação é antagónico do produto proteico normal 
 
Mas como é que funciona uma mutação recessiva ou dominante? 
Mutações recessivas: um alelo selvagem é haplosuficiente quando basta estar um 
presente para produzir um fenótipo selvagem (ou seja, é necessário ambos os alelos 
sofrerem mutação para ter um fenótipo mutante). 
Para uma mutação recessiva é necessário um alelo selvagem para continuar a ter um 
fenótipo selvagem, ou seja, é preciso ter os 2 alelos mutantes para ter um fenótipo 
mutante. 
Mutações dominantes: um alelo selvagem é haploinsuficiente quando são precisas 
duas cópias para produzir um fenótipo selvagem (ou seja, bastará uma cópia do alelo 
mutante dominante para levar a um fenótipo mutante). 
Dois modelos para uma mutação dominante: 
• Um único alelo selvagem (haploinsuficiente) não produz quantidade suficiente 
de proteína para funcionar adequadamente 
 
• O alelo mutante atua como negativo dominante, produzindo um produto 
proteico defeituoso (ex: osteogénese imperfeita) 
 
 
 
 
 
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Dominância incompleta (ou semi-dominância) 
Quando os alelos, um em relação ao outro, exibem uma dominância incompleta. 
Ex: Antirrhinum majus (Boca de leão) 
Os fenótipos são intermédios entre os genótipos homozigóticos. Neste caso temos os 
genótipos homozigóticos vermelho, branco e um fenótipo heterozigótico intermédio 
rosa. 
Porquê? 
A cor vermelha é determinada pela enzima no alelo l (dominante). A quantidade de 
enzima é reduzida nos alelos li (heterozigóticos) e produz um efeito de diluição na cor, 
que faz as flores ficarem rosas. 
 
Co-dominância 
Quando ambos os alelos expressam-se completamente no fenótipo. 
 
Ex: Os grupos sanguíneos (A, B, AB, 0) (baseado em múltiplas séries de alelos) 
O grupo sanguíneo de cada pessoa depende do tipo de polissacarídeo presente na 
superfície dos glóbulos vermelhos. As pessoas com genótipo I AI A produzem glóbulos 
vermelhos que só possuem o polissacarídeo A, tendo estas sangue do tipo A. 
Alelos IA e IB são co-dominantes: 
- genótipo heterozigótico possui as caraterísticas de ambos os genótipos 
homozigóticos 
Alelo I0 é recessivo para ambos IA e IB: 
 - Genótipos I0 IA terá grupo sanguineo A 
 - Genótipos I0 IB terá grupo sanguineo B 
 
Tipos de sangue: 
A, B, O (dador universal) e AB (recebe de todos) 
Os anticorpos são proteínas produzidas em resposta a antigénios. A transfusão de 
sangue contendo antigénios para A ou B para pessoas com anticorpos contra eles 
resulta numa reação (aglutinação) que pode levar à morte. 
 
Série alélica (alelos múltiplos) 
Os alelos múltiplos são comuns em populações. A maioria dos genes possui alelos 
múltiplos (todos considerados “selvagens” (wild-type)). Numa população de 
organismos pode haver qualquer número de alelos, podendo cada organismo ter não 
mais do que 2 alelos, e cada gâmeta apenas 1. 
17 
 
Os alelos múltiplos de um gene refletem a história de mutações que ocorreu numa 
espécie. Certas plantas que dão flor possuem um elevado número de alelos múltiplos 
que controla a auto-esterilidade. Estes genes previnem auto-fertilização de modo a 
promover maior diversidade genética. 
 
Alelos letais 
Os alelos (mutantes) letais são aqueles capazes de causar a morte aos organismos. 
São úteis para estudar a sua função e em que parte da vida atuam. Subdividem-se em 
dominantes (em hetero- e homozigóticos, como por exemplo: doença de Huntington) e 
em recessivos (só em homozigóticos recessivos, como por exemplo: alelos Ay em 
ratos e ML em gatos). 
O alelo letal AY (amarelo) afeta a cor e a sobrevivência dos ratos. 
AyA x AA dá uma proporção 3:1. Os ratos amarelos são heterozigóticos. 
- Alelo amarelo é dominante em relação ao selvagem 
AyA x AyA dá uma roporção 2:1 em vez do esperado 1: 2: 1 (2 ratos amarelos) 
- AyAy é letal 
 
O alelo letal ML (Manx) interfere no desenvolvimento da coluna do gato resultando na 
ausência das suas caudas. 
MLM x MLM dá uma proporção 2: 1 em vez do esperado 1: 2: 1, pois MLMLé letal. 
O alelo pode tornar-se mais ou menos letal dependendo do ambiente! Existem 
exemplos de várias doenças em humanos que, sem tratamento, seriam letais. 
 
Alelos pleiotrópicos: alelos que afetam várias propriedades de um organismo 
 
Modos de descrever a expressão fenotípica 
Penetrância: percentagem de indivíduos com um dado alelo que expressam o fenótipo 
associado a esse alelo 
Penetrância completa: quando é possível distinguir 100% dos indivíduos de um certo 
genótipo como corresponde fenótipo 
Penetrância incompleta: quando nem todos os indivíduos com um certo genótipo 
apresentam o fenótipo correspondente 
Porque é que um organismo com um genótipo não expressa um correspondente 
fenótipo? 
R: Influência do ambiente, influência de outros genes e do fenótipo mutante ser 
subletal… 
 
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Expressividade: define-se como a extensão a que um dado alelo é expresso ao nível 
do fenótipo; ou seja, é a medida da intensidade do fenótipo. Pode ser influenciada por 
fatores ambientais ou pelo fundo genético. 
 
 
 
 
 
 
Como é que os genes interagem ao nível molecular? 
“Um gene – Uma proteína” – Nobel 1958 
Os genes interagem através de determinados caminhos (pathways) onde, por 
exemplo, enzimas sintetizam moléculas essenciais, como é o caso da fenilcetonúria - 
resulta da falta de capacidade de converter Phe em Tyr. Ao acumular, Phe é 
espontaneamente convertida em ácido fenilpurico (tóxico). 
Genes reguladores: a transcrição de um gene pode ser ativada ou desativada por 
genes reguladores (ex: operão lac e tript); as proteínas reguladoras ligam-se aos 
genes estruturais 
Máquinas moleculares: proteínas codificadas por um gene que podem ligar-se a 
proteínas de outros genes, para formarem um complexo ativo (máquina molecular) 
que desempenha uma função 
Modificação de proteínas: proteínas de um gene podem modificar proteínas 
codificadas por um segundo gene, de modo a ativar ou desativar a sua função 
Transdução de sinal: a atividade de uma enzima pode depender da disponibilidade 
dum substrato e de sinais ambientais. Estes fatores podem também desencadear uma 
cascata de etapas sucessivas reguladas por genes (transdução de sinal) 
Genes modificadores: pequenos efeitos quantitativos ao nível da expressão de outros 
genes 
Vias bioquímicas: reacções sucessivas 
Teste de complementação: são métodos genéticos para determinar se dois mutantes 
recessivos com fenótipos iguais apresentam mutações no mesmo gene ou em genes 
diferentes. 
Temos 2 mutações que produzem o mesmo fenótipo; serão mutações do mesmo locus 
ou de loci diferentes? 
 
Cruzamos as duas linhas puras mutantes e se for: 
• Em genes distintos, a F1 vem toda selvagem, ou seja, ocorreu 
complementação 
 
19 
 
• O mesmo gene, a F1 vem toda mutante 
 
 
Para avaliar se 2 genes interagem, é necessário avaliar o fenótipo do mutante duplo 
para saber se é diferente da combinação das 2 mutações mutantes. O mutante duplo 
é obtido por cruzamento (intercrossing) e pode ser identificado através das proporções 
de Mendel, ou seja, proporção 9:3:3:1. 
O duplo mutante é 1/16 (que corresponde ao 1) 
Mas se houver interação génica, ocorre aquilo a que chamamos de epistasia - 
interação génica que perturba as proporções normais de Mendel. 
 
Epistasia: um duplo mutante apresenta o fenótipo de uma mutação 
(mutação epistática) mas não da outra (mutação hipostática). Ou seja, um 
gene poderá mascarar o efeito de outro gene. Também ocorre entre genes 
que estão no mesmo caminho (pathway). 
Neste caso a proporção passa a ser 9:7, devendo-se a uma modificação da 
proporção do di-hibrido (F2) 9:3:3:1 (com 3:3:1 juntos para fazer 7). Assim, 
algum nível de interação génica é inferido! 
Se a proporção for 9:3:4 sugere novamente algum nível de interação genica, 
só que neste caso será uma epistasia recessiva. 
Epistasia recessiva: o fenótipo recessivo sobrepõe-se ao outro fenótipo, ou 
seja, o alelo recessivo de um gene mascara os efeitos dos alelos de um 
segundo gene. 
Se a proporção for 12:3:1 sugere novamente algum nível de interação 
génica – epistasia dominante. 
Epistasia dominante: o fenótipo dominante sobrepõe-se ao outro fenótipo, ou seja, o 
alelo dominante de um gene mascara os efeitos de ambos os alelos do segundo gene 
 
Como confirmar se as nossas observações estão de acordo com a Lei de Mendel ou 
são um caso de epistasia? 
 
20 
 
R: Fazemos o teste do Chi-quadrado 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Interação génica 
As cores dos pimentos são determinadas pela interação de vários 
genes. O alelo Y promove a eliminação prematura da clorofila 
(pigmento verde) enquanto y não. O alelo R determina vermelho e r 
amarelo. Alelos c1 e c2 de dois diferentes genes regulam a 
intensidade. O laranja regula o vermelho. O castanho é verde com 
vermelho. A cor dos olhos também é um caso de interação génica. 
 
Modelos moleculares 
1. Evidencia a interação de mutantes de complementação e não 
complementação aos níveis genéticos e celulares. Quando 
se dá uma mutação no mesmo gene (logo não há 
complementação), ocorre um bloqueio de uma enzima 
(no exemplo, afeta a cor). 
 
2. Acontece nas proporções 9:7 
Um gene regulador muitas vezes funciona ao produzir uma 
proteína que se liga a um local regulador que fica antes do 
gene alvo. Sem a proteína reguladora, o gene alvo será 
transcrito a níveis muito baixos, inadequado para as 
necessidades celulares. Gene r+ codifica a proteína reguladora 
e o gene a+ codifica a proteína estrutural. Ambas precisam de 
estar normais para a síntese da proteína estrutural 
funcional/ativa (a). 
 
3. Acontece nas proporções 9:3:4 
A epistasia recessiva evidencia como se processa uma mutação epistática por um 
gene que está antes, no caminho, do outro gene. 
 
4. Acontece em proporções de 13:3 e de 10:6 
Evidencia como genes supressores (alelos mutantes de um gene que revertem o 
efeito de uma mutação de outros genes) restabelecem o fenótipo selvagem. 
21 
 
Evidencia as mudanças das ligações proteína-proteína que ocorrem num 
processo de supressão. 
 
Supressão: efeito de um gene que faz alterar outro gene para obter o que tinha 
inicialmente. 
 
Genes aditivos 
 
Os genes aditivos são aqueles que quando estamos na presença de 2 genes e 1 
fenótipo, ambos contribuem para o fenótipo final. É notório que o genótipo é causado 
por mais do que um gene porque existe, 4 fénótipos (e não 3) em F2 (9:3:3:1). Um 
caso da função de genes aditivos é a cor dos olhos. Vários genes trabalham 
conjuntamente para determinar a cor dos olhos. 
 
Os genes não aditivos são aqueles que envolvem dominância e epistasia. 
 
 
 
Genes duplicados 
 
Quando só um mutante duplo possui um fenótipo mutante (Proporção 15:1) 
 
 
 
 
 
Genes complementares: genes que contribuem para uma única característica, onde 
ambos os genes podem mascarar o efeito do outro. 
Uma boa cópia de cada gene é necessária para a expressão do fenótipo final (9:7). Ou 
seja, se o loci de ambos os genes possuir alelos homozigóticos e ambos produzirem 
fenótipos idênticos, a F2 será 9:7 (em vez de 9:3:3:1). Assim o genótipo aaBB, aaBb, 
Aabb, aabb produz 1 fenótipo (3:3:1 (= 7) são iguais fenótipicamente) 
Ambos os alelos dominantes, quando presentes conjuntamente, são chamados de 
genes complementares, produzindo um fenótipo diferente. 
 
 
 
O gene dominante R, quando isolado, determina o aparecimento de "crista rosa". O 
gene E condiciona "crista ervilha". Nas aves que possuem ambos os genes dominantes, a 
crista é "noz". Os duplos homozigóticos recessivos possuem cristas "simples". 
 
Letais sintéticos 
 
 
Duas mutações que são benignas individualmente 
podem tornar-se letais quando unidas no mesmo 
genótipo. O conceito resume-se à combinação de duas 
entidades para formar uma entidade nova, daí a 
designação de sintético. 
22 
 
Letais Sintéticos ≠ Genes Letais 
 
São genes letais, mas não são alélicos, ou seja, são genes que não estão no mesmo 
locus, no mesmo cromossoma. 
 
 
Atenção: A e B, quando mutantes podem não ter a mesma eficiência. 
 
 
 
No início do sec. XX, Calvin Bridges realizou trabalhos com Drosophila melanogaster. 
Theodore Dobzhansky, 20 anos mais tarde, verificou o mesmo: alguns genes não 
alélicos causavam a morte dos descendentes, embora os progenitores homozigóticos 
fossem perfeitamente viáveis. 
Outros tipos de perturbações também podem resultar em letalidade sintética, como a 
maldição abençoada, pois as mutações que ocorrem em genesnão alélicos podem 
dar uma certa robustez genética, incluindo a sobre-expressão de genes (muitos 
produtos resultantes da leitura excessiva de uma dado gene), a ação de um composto 
químico ou mudança ambiental. 
 
“The most commonly used therapies for cancer involve delivering high doses of radiation or 
toxic chemicals to the patient that also cause substantial damage to normal tissue. To 
overcome this, researchers have recently resorted to a basic biological concept called ‘synthetic 
lethality’ (SL) that takes advantage of interactions between gene pairs. The identification of SL 
interactions is of considerable therapeutic interest because if a particular gene is SL with a 
tumor-causing mutation, then the targeting that gene carries therapeutic advantages. Mapping 
these interactions in the context of human cancer cells could hold the key to effective, targeted 
cancer treatments. In this review, we cover the recent advances that aim to identify these SL 
interactions using unbiased genetic screens.“ 
 
Temos forma de comparar com o genoma humano identificado genes normais e estes 
letais. 
 
 
RNA 
 
 
RNA de interferência 
Um gene pode ser medido através do uso de RNA de interferência. Este foi 
descoberto em 2002. A sua principal função é de defesa celular. 
Micro RNA Degrada RNA mensageiro parando a tradução 
Small interfering RNA Degrada mRNA 
rasiRNA Silencia a transcrição via remodulação da cromatina 
 
 
Piwi-interacting RNA 
Regulação epigenética (efeitos no conjunto de genes 
provocados por fatores externos) 
Previne retrotransposões (genes que podem mudar de 
local no cromossoma) 
 
RNA mensageiro 
O tamanho depende do gene que vai ser lido e é o 
intermediário do núcleo para os ribossomas 
 
RNA de transferência 
É o que vai ligar ao ribossoma os aminoácidos – leitura 
do mRNA nos ribossomas 
 
RNA ribossomal 
É o que é muito conversado e que se liga a proteínas 
para formar os ribossomas 
23 
 
Estabiliza o mRNA 
 
Mecanismos bioquímicos complexos alteram o funcionamento das células e até traços 
de hereditariedade sem mexer diretamente no DNA. 
 
Origem do RNA de inteferência 
O RNA de interferência forma-se de um modo diferente dos outros tipos de RNA. Pode 
ser endógeno, ou seja, é produzido a partir de genes que estão no DNA, ou exógeno 
(sintético – injetado). Tem de sempre existir um cadeia dupla de DNA! 
O RNAi pode formar-se a partir de DNA do núcleo por leitura de genes através de uma 
polimerase em que se formam loops, onde não há emparelhamento ficando a cadeia 
simples no loop. Podem também ter origem em bactérias e vírus ou serem 
introduzidas por nós artificialmente nas células. As cadeias duplas de RNA que assim 
surgem na célula são reconhecidas por uma enzima chamada Dicer que, por sua vez, 
reconhece certas sequências e vai cortar a cadeia dupla inicial em várias moléculas de 
RNAi ou de micro RNAi. Ambos juntam-se a proteínas como a Argonauta formando o 
Complexo RISC que reconhece o mRNA que está a ser traduzido no citoplasma em 
proteínas. 
 
Imaginemos que o número de uma determinada proteína produzida é suficiente. A 
célula produz RNAi que vai ligar-se ao mRNA que traduz essa proteína e cliva-lo ao 
ligar-se a ele, impedindo a tradução e a produção dessa proteína. 
DROSHA: enzima que foi descoberta na Drosophyla, que vai cortar a cadeia longa em 
vários hairpins de RNA, formando o pré-mRNA de interferência. É exportado por uma 
exportina. 
 
Aplicações do RNAi 
• Já existe um medicamento que é um complexo de nanopartículas lipídicas 
direcionadas ao fígado que contêm siRNA específico para silenciar o gene mutante 
causador da amiloidose hereditária de transtirretina. 
24 
 
• O cancro é uma das doenças para a qual mais se tem desenvolvido pesquisas com a 
utilização de RNAi e, apesar dos resultados em ensaios pré-clínicos terem sido 
satisfatórios, ainda não existem ensaios clínicos com resultados concretos. Essa 
terapia tem como alvo moléculas de RNAi que silenciem os oncogenes. 
• Controlo de pragas: em 2016, Whitten e colaboradores desenvolveram uma técnica 
para evitar a infecção pelo Trypanosoma cruzi através das fezes do inseto Rhodnius 
prolixus. Transformaram uma bactéria (Rhodococcus rhodnii), que produz um dsRNA 
específico para um gene importante na fertilidade do inseto. O objetivo da bactéria 
transformada é colonizar o intestino do insecto e, com a libertação do dsRNA, evitar a 
proliferação do inseto, reduzindo assim as taxas da doença de Chagas. 
 
Genes, cromossomas e o ciclo celular 
 
 
 
 
 
 
 
Cromatina: molécula de DNA e proteínas (histonas) 
 
A eucromatina é a forma que mais existe, pois permite a leitura dos genes. 
Os conjuntos de cromossomas das células somáticas duma espécie são 
característicos dessa espécie (em organismos diplóides os cromossomas existem aos 
pares = 2n nas células somáticas, enquanto nas células gaméticas esse número está 
reduzido a metade = n). 
 Cariótipo humano: 2n = 46 
 
 DNA + histonas 
 
Cromatina 
• Eucromatina 
( - compactada - cor) 
• Heterocromatina 
(+ compactada + cor) 
25 
 
 
Ciclo celular 
 
 
 
 
 
 
 
Mitose 
 
Prófase 
• Condensação dos cromossomas, permitindo a visualização dos cromatídeos 
irmãos unidos pelo centrómero 
• Desorganização do nucléolo e do invólucro nuclear 
 
Metáfase 
• Orientação dos cromossomas na zona 
equatorial. 
• O centrómero de cada cromossoma está na 
placa metafásica, fixo a uma fibra do fuso 
• Saiem dos centrossomas (2 centríolos), 
microtúbulos formando o fuso acromático (não 
se tinge), ficando cada cromossoma em pólos 
opostos. 
• Cinétocoro: poro onde o microtúbulo se liga ao 
centrómero 
 
Interfase (maior parte do ciclo) 
• G1 (Grande crescimento) 
• G0 (Muitos nucleótidos, proteínas e nutrientes) 
• S (Síntese de DNA) 
• G2 (Síntese de ribossomas, proteínas e crescimento celular) 
Mitose (4 fases contínuas) 
• Prófase 
• Metáfase 
• Anáfase 
• Telófase 
26 
 
Anafase 
• Divisão, pelo centrómero, dos dois cromatídeos de cada cromossoma. Os dois 
cromatídeos irmãos de cada cromossoma ascendem para pólos diferentes por 
contração das fibras do fuso 
• 1 cromossoma = 1 cromatídeo 
Telofase 
• Descondensação dos cromossomas 
• Organização nucleolar e nuclear 
• Depois da divisão do material genético (cariocinese), surge normalmente a 
divisão citoplasmática,a citocinese (atuam forças centrípetas). 
Cromossomas politénicos: são os cromossomas que foram duplicados na fase S, 
tendo cada cromatídeo a mesma informação, porém não se dividiram (anulação da 
anáfase). Estes são encontrados em muitos animais (frequentes em glândulas de 
moscas da frutas) e têm a capacidade de expressar mais proteínas, que são iguais. 
 
Concentração de DNA nuclear ao longo da mitose 
 
 
 
 
 
 
 
Quando e como é que a célula sabe que é para se dividir? 
Existe um sistema regulado por vários complexos proteicos que dá à célula ordem 
para esperar ou andar, que são as cinases dependentes de ciclinas. Aqui as cinases 
só funcionam na presença de ciclinas. 
Cinases: enzimas que alteram moléculas, ativando-as ou desativando-as. 
Ciclo de ciclinas 
 
 
 
A expressão de cíclinas vai ativar as cinases 
levando a célula para uma nova fase. 
A ciclina D liga-se à cdk4 e cdk6 e ao ligar-se 
começa a ativar uma série de processos e 
proteínas incluindo as ciclinas E. Quando 
estas se expressam, ou vão destruir produtos 
não necessários, ou estimulam a produção 
de novos produtos para a fase seguinte. 
27 
 
 
 
Checkpoints do ciclo celular 
São mecanismos de segurança que ocorrem no fim do G1 (antes da célula se 
multiplicar), do G2 (antes de começar a mitose) e a meio da mitose (antes dos 
cromossomas se dividirem (anáfase)). As ciclinas, na fase G1, só sinalizam se as 
células tiverem os nutrientes suficientes para a próxima fase.Na fase G2, as ciclinas 
sinalizam se o DNA estiver bem formado e se os centrossomas estiverem bem 
formados. Na anáfase, os cromossomas têm de estar ligados a uma fibra do fuso 
acromático e dispostos na placa equatorial. 
 
 
 
 
 
 
 
Se não estiver tudo “check” com o DNA, a proteína 53 entra em ação. Esta está 
associada a genes supressores de tumores. Más formações neste gene estão 
associadas a metade dos tumores que existem, porque este gene produz sempre 
estas proteínas que rapidamente são ligadas a um transportador, levando-as para fora 
do núcleo, onde leva a proteína aos proteossomas. Se houver um erro no DNA, então 
a p53 vai ser ativada por fosforilação funcionando como fator de transcrição, 
favorecendo a formação de proteínas p53, levando a que a célula não avance no ciclo. 
 
 
 
 
 
Quando a ciclina E aumenta, vai ativar a 
cinase fazendo com que apareça uma série 
de proteínas incluindo a ciclina A. Quando 
esta aumenta, os produtos da sua síntese 
inibem ou destroem os produtos da ciclina E 
e posteriormente vai estimular os produtos 
da ciclina B. 
- Ativam-se/desativam-se proteínas pela 
adição ou remoção de grupos fosfatos 
(mecanismo molecular), pois altera a sua 
carga e conformação. 
28 
 
Meiose 
A meiose é um processo raro, ocorrendo com o intuito de gametogénese. Consiste em 
duas mitoses sucessivas, onde não ocorre a fase de síntese (S). 
Gametogénese: processo de produção dos gâmetas, consiste na meiose e maturação 
das células haplóides. 
 
Espermiogénese: maturação de espermatozóides 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prófase I 
1. Leptóteno: Os cromossomas tornam-se visíveis (compactação) 
2. Zigóteno: Os cromossomas homólogos começam a emparelhar formando 
sinapsis. 
3. Paquíteno: Os cromossomas ficam mais curtos e mais grossos. Fácil visualização 
dos bivalentes, fusão nucleolar. Crossing-over (sobrecruzamento recombinação 
genética) 
29 
 
4. Diplóteno: Os cromossomas tornam-se mais curtos e os pontos de quiasma são 
proeminentes. 
5. Diacinese: Os homólogos repelam-se. 
Metáfase I 
Os cromossomas homólogos de cada bivalente colocam-se aleatoriamente na placa 
equatorial, unidos pelo centrómero às fibras do fuso acromático. 
 
Anáfase I – Divisão reducional 
Os cromossomas homólogos separam-se (redução cromática), os pontos de quiasma 
rompem e os cromossomas deslocam-se aleatoriamente para pólos opostos. Esta 
ascensão deve-se à retração das fibras do fuso acromático. Ocorre separação dos 
homólogos sem que haja separação dos centrómeros. Cada um dos conjuntos 
cromossómicos que se separam e aleatoriamente ascendem aos pólos, são haplóides 
(n) e possuem informações genéticas diferentes, contribuindo para a variabilidade 
genética dos novos núcleos. 
 
Telófase I 
Os cromossomas ao chegarem aos pólos começam a sua desespiralização, tornando-
se finos e longos. 
O fuso acromático começa a desaparecer e os nucléolos reaparecem, bem como as 
membranas nucleares e formam-se dois núcleos haplóides (n). 
Em certas células ocorre a citocinese (o citoplasma divide-se), originando duas células 
- filhas individualizadas que seguem com a meiose II após uma curta interfase, sem 
fase S. 
 
Prófase II 
Os cromossomas com dois cromatídeos ligados pelo centrómero condensam-se, os 
nucléolos e as membranas nucleares voltam a desintegrar-se. Há formação dos fusos 
cromáticos após a divisão dos centrossomas. 
Metáfase II 
Os cromossomas alinham-se no plano equatorial, presos pelo centrómero às fibras do 
fuso acromático. Cada um dos cromatídeos - irmãos estabelece ligação apenas com 
um dos microtúbulos (centrossoma). 
 
Nesta fase, comparando com a metáfase da mitose, não são os centrómeros que se 
localizam no plano equatorial do fuso acromático, mas sim os pontos de quiasma. 
30 
 
Anáfase II – Divisão equacional 
Dá-se a divisão longitudinal do centrómero e os cromatídeos - irmãos ascendem 
aleatoriamente para pólos opostos. Cada cromatídeo passa a ser considerado um 
cromossoma (ganha individualidade). 
Telófase II 
Os cromossomas atingem os pólos e começam a descondensar, tornando-se finos, 
longos e invisíveis ao microscópio. 
O fuso acromático desorganiza-se, desaparecendo e os nucléolos e as membranas 
nucleares diferenciam-se, formando quatro núcleos haplóides (n). 
Citocinese 
O citoplasma divide-se, originando 4 células-filhas haplóides. Nas células animais 
forma-se um anel contráctil de microfilamentos (proteínas) e as células individualizam-
se. Nas células vegetais dá-se ainda a síntese da parede no final da citocinese. 
Meiose Mitose 
Formam-se 4 células-filhas (n) Formam-se 2 células-filhas (2n) 
Ocorre recombinação genética As novas células têm a mesma 
informação 
2 Reduções 1 Redução 
Rara Recorrente 
Centrómeros dividem-se só na 
anáfase II 
Centrómeros dividem-se na 
anáfase 
 
Comparação entre as quantidades de DNA durante a meiose 
 
 
 
 
 
 
Teoria cromossómica: alinhamento dos cromossomas que corresponde à 2º lei de 
Mendel (segregação independente) 
Número de combinações possíveis de gâmetas = 2n = 223 = 8.388.608 
 
Fontes de diversidade genética 
1. Crossing-over (Prófase I) 
31 
 
2. Alinhamento aleatório dos cromossomas na placa equatorial (Metáfase I) 
3. Separação independente (Anáfase I) 
4. Fusão aleatória dos gâmetas (Fecundação) 
 
Gametogénese nas angiospérmicas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cromossomas sexuais e genes ligados ao sexo 
 
 
 
 
 
 
 
 
Porquê cromossoma X e cromossoma Y? 
O Y vem depois do X e tendo variações estruturais e morfológicas, acabou por adquirir 
esta terminologia. O cromossoma Y tem mais heterocromatina e pouca informação. 
Estes dois cromossomas têm regiões homólogas. É o fator SRY que determina a 
formação de testículos e consequentemente dos caracteres secundários. 
 
 
32 
 
Hemofilia a – doença da realeza 
A hemofilia é uma doença genética essencialmente hereditária que compromete a 
capacidade do corpo em formar coágulos sanguíneos, um processo necessário 
para parar as hemorragias. A rainha Vitória era portadora e muitos dos seus 
descendentes do sexo masculino desenvolveram hemofilia. A sua linhagem levou 
adiante a doença, que foi alvo de preocupação para muitas pessoas. A hemofilia afeta 
principalmente o sexo masculino dado este só transportar um cromossoma X. Se este 
for mutante, o indivíduo será obrigatoriamente mutante. Se for uma mulher e como 
esta tem dois cromossomas X, esta pode ser homozigótica dominante para a doença 
ou heterozigótica. Em ambos os casos, ela não expressa a doença. A hemofilia é uma 
doença autossómica recessiva. 
 
Tipos de progenitores 
Homogamético: dá cromossomas iguais 
Heterogamético: dá cromossomas distintos 
A nomenclatura X e Y não é transversal a todos os organismos. A nomenclatura varia, 
por exemplo nas galinhas (feminino – W e masculino – Z) e nos insetos. 
 
Determinação do sexo em Drosophila 
Há genes ativadores do gene 
sexlethal no X e repressores na A. 
Neste caso a proporção dita o sexo. 
 
 
 
 
 
 
 
Determinação do sexo em plantas 
• Monóicas (hermafroditas) 
• Dióicas (1 sexo por indivíduo) → pode ser controlado por cromossomas 
sexuais ou por 1 só locus 
 
 
Genes: sex-lethal, transformer e doublesex 
O gene sex-lethal controla o tipo de mRNA que 
é produzido, apresentando ativadores no 
cromossoma X e repressores nos autossomas. 
A razão X:A determina se o gene sex-lethal se 
encontra ativo ou inativo. Se a razão for igual ou 
superior a 1, então o gene encontra-se ativo, 
ocorre splicing específico e o resultado é uma 
fêmea. Se for menor ou igual a 0,5, o gene está 
inativo e ocorre um default splicing, resultando 
num macho. 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Anomalia_gen%C3%A9tica
https://pt.wikipedia.org/wiki/Hereditariedade
https://pt.wikipedia.org/wiki/Coagula%C3%A7%C3%A3o_sangu%C3%ADnea
https://pt.wikipedia.org/wiki/Hemostase33 
 
Diferenciação ambiental e diferenciação sexual 
- Espaço, tempo, temperatura, tamanho, … 
 
 
Síndromes 
• Síndrome de Swyer: exemplo de disgénese gónadal pura 
Mutação no gene SRY (mais frequente) ou nos genes: DHH, NR5A1, CBX2, Del 
9p24.3 
- Sem testículos 
- Sem produção de androgénios 
- Genitália feminina normal devido à ausência de testosterona 
- (46 XY) 
 
• Síndrome de insensibilidade aos androgénios 
- Feminização testicular 46 XY 
Mutação nos recetores de androgénios 
- Testículos internos 
- Insensíveis à testosterona produzida 
O fenótipo recessivo é herdado pelo cromossoma X; os indivíduos desenvolvem-se 
como fêmeas. Têm seios, órgãos genitais externos femininos, vagina cega, sem útero. 
A existência de vários tumores (gonadoblastomas) é também um sintoma/quadro 
muito provável. 
34 
 
Mapeamento genético 
Como meter ~2500 genes em 23 pares de cromossomas? 
Sardas e cabelo ruivo são característicos de ligação fatorial (mesmo cromossoma). 
Genes em linkage: estão em ligação fatorial, ou seja, no mesmo cromossoma 
Genes em segregação independente: cromossomas distintos 
 
Configurações possíveis para um genótipo heterozigótico para os 2 gene 
Configuração trans: wm+ / w+m Configuração cis: w+m+ / wm 
 
 
 
Como verificar se 
dois genes estão em ligação fatorial? 
R: Fazemos um testcross entre di-híbridos e um homozigótico recessivo para os genes 
em causa, pois este último vai permitir que o dominante não seja tapado e vai reduzir 
o nº de combinações possíveis. 
A proporção esperada para a segregação independente dos cromossomas é de 1/4. 
 
 
 
 
 
 
 
A hipótese nula é a de haver segregação independente e a hipótese alternativa é de 
haver ligação fatorial. 
∑ 
(𝑂−𝐸)^2
𝐸
 = chi-quadrado --- Teste do chi-quadrado 
Morgan, numa das suas sucessivas experiências com Drosophilas, encontrou uma 
mosca preta com asas vestigiais (vg vg bb) – mutação rara. 
35 
 
Cruzou-a com uma mosca WT e obteve diferentes percentagens para dois tipos de 
fenótipo. Obteve 83% de moscas WT e com o fenótipo de cor preta com asas 
vestigiais e obteve 17% para moscas pretas com asas normais e com asas vestigiais, 
mas com normal. Estas diferenças sugerem que os genes não são completamente 
independentes. Já se sabia que haviam mais genes que cromossomas. Durante a 
profáse I viram ao microscópio a ocorrência daquilo que hoje designamos crossing-
over, pois viam os cromossomas em cima dos outros, sugerindo a ocorrência de 
trocas entre genes. 
Morgan intrigou-se pela presença recorrente da percentagem dos 17%, então 
encarregou um dos seus alunos de pesquisar a origem deste valor. Alfred Sturvevant 
chegou à conclusão que os 17% correspondiam à distância entre genes que 
equivalem à probabilidade de ocorrer crossing-over. 
 
 
 
 
• Quanto maior a distância genética 
maior a probabilidade de ocorrer crossing-
over 
• Distância física é diferente da 
distância genética 
A percentagem da recombinação permite mapear os cromossomas e vice-versa. 
 
 
 
Como sabemos para que lado ocorre o cruzamento? 
R: Temos de agarrar no valor 47%. Se for para a esquerda os 17 com os 30 dá o valor 
dos 47, se fosse para a direita esse valor não era obtido. 
Interferência: um crossing-over interfere com a probabilidade de outro crossing-over 
ocorrer. 
Para estudar os fenótipos de triplo heterozigóticos (conformação cis) cruzou-se com 
um homozigótico recessivo, de forma a reduzir as hipóteses ( 23 = 8 gâmetas). 
Originou-se duplos recombinantes (2 crossing-overs), recombinantes (combinação de 
um lado ou do outro ex: A-B ou B-C) e parentais. Procedemos à ordenação de acordo 
com a frequência de ocorrência e elaboramos um quadro. 
Fator de recombinação = 17% = m.u. (map units) = cM (centiMorgans) 
36 
 
O que procurar num triplo testcross? 
• Identificar fenótipos parentais (os dois mais abundantes) 
• Identificar os duplos recombinantes (ou os dois mais raros) 
• Procurar qual é o gene do meio 
• Alocar cada categoria de recombinantes a uma região do cromossoma 
 
 
Interferência positiva: leva a que não ocorra tantos crossing-overs duplos 
Interferência negativa: significa que um crossing-over num local aumenta a 
probabilidade de ocorrer crossing-over noutro local (raro). 
Se o coeficiente de incidência for muito alto quer dizer que não ocorreu interferência 
(mutações, ambiente), se for baixo quer dizer que ocorreu interferência. 
Pode ocorrer recombinação porém esta pode não ser detetável. 
 
É importante corrigir as distâncias – interferências incompletas (diminui com a distância) 
 
 
 
37 
 
Constituição do genoma 
• Sequências codificáveis - proteínas 1,3% 
• Algumas – RNAs 
• Sequências não codificáveis – 98,7% 
Um valor tão grande de sequências não codificáveis…Para que servem e que 
sequências existem? 
 
• Caracterização de indivíduos - Antropologia 
• Medicina forense - Mapeamento genético (marcadores) 
• Medicina clínica (marcadores) 
Fazem parte os telómeros (sequências repetitivas), polimorfismos e polimorfismos 
silenciosos (interferem com os genes e afetam a sua expressão). 
 
DNA codificante 
• Proteína com diferente atividade 
• Ausência de proteína não fundamental – deleções 
• Aumento ou diminuição dos níveis de proteína (interferência com a estabilidade do 
RNA) 
 
Marcadores moleculares 
SNP- Single Nucleotide Polymorphisms (alteração num único nucleótido) 
São polimorfismos por substituição de um nucleótido. Existe uma grande densidade, 
12 x106 loci; 1 cada kb (100 a 300 pb?). Constituem entre 80% - 90% da variabilidade 
do DNA. Ocorre tipicamente com 2 alelos. São mais estáveis do que os STRs (taxa de 
mutação). 
 
 
 
 
 
 
Microssatélites (STRs) 
Os microssatélites têm origem nos erros da replicação do DNA, erros estes que não 
foram corrigidos. Implicam mais que do que um nucleótido. 
• Extensão inferior a 150 pb 
38 
 
• Dispersos por todo o genoma (2% do genoma) 
• 1 em cada 30 kb 
• Em DNA não codificante e codificante 
• Muito polimórficos (muito informativos) 
• Instáveis (muito mutáveis) 
 
Genes associados a uma dada doença são possíveis de localizar com a ajuda de 
marcadores, podendo nós produzir RNA de interferência silenciando o gene que irá 
destruir o mRNA. Se um marcador genético aparecer sempre num portador ou pessoa 
que desenvolve a doença e perto do gene que causa essa doença, pressupõe-se que 
estará perto desse gene e que é herdado juntamente com ele estando assim em 
linkage. Como as STR são características de um indivíduo ou linhagem podem ser 
muito informativos em estudos de parentesco e de árvores genealógicas, etc. Além 
disso, podem elas próprias serem causadoras de doenças como por exemplo nas 
doenças (CAG)n. 
 
Linkage 
Corresponde à tendência dos genes localizados no mesmo cromossoma de serem 
herdados associados com mais frequência do que o esperado. Descreve a associação 
de dois ou mais loci num cromossoma a partir do nível de recombinação meiótica 
entre eles. 
Assim a 2ª lei de Mendel nem sempre é obedecida, bastando para isso que os genes 
estejam localizados no mesmo cromossoma, ou seja, estejam em linkage (ocorre uma 
ligação fatorial). 
 
 
 
 
Mapeamento genético em pedigrees humanos 
RFLP’s: Restriction Fragment Lenght Polymorphisms 
Os RFLPs resultam da atividade de enzimas de restrição (endonucleases) que 
reconhecem determinadas sequências de nucleótidos específicas de 4 a 6 pares de 
bases e que vão cortar o DNA nesses locais específicos. Se as sequências de DNA de 
pessoas ou organismos diferentes forem distintas nos locais reconhecidos pelas 
enzimas vamos ter diferentes fragmentos que vão distinguir os organismos ou 
indivíduos. Geralmente resultam da alteração ou mutação de um único nucleótido. 
 
 
39 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Enzimas de restrição: enzimas que reconhecem dadas sequênciasno DNA e que vão 
cortá-lo numa dada zona de clivagem (ex: EcoR1). Agarramos no resultado da 
restrição e pomos num gel dando para observar os resultados. Se o DNA tiver um 
local de restrição vai produzir 2 fragmentos. Se ocorrer uma mudança num dado 
nucleótido, a enzima já não vai reconhecer o local de fragmento. É possível elaborar 
pedigrees humanos pelo número de fragmentos. 
 
VNTR´s (Variable Number of Tandem Repeats) 
As VNTRs são sequências repetitivas dos mesmos nucleótidos que se repetem em 
tandem (são consecutivas) ao longo de segmentos do DNA. O número de repetições 
pode variar e podem ser muito longas. O número de repetições é característico de um 
determinado indivíduo, permitindo relacionar geneticamente pessoas da mesma 
família. Se são característicos de um determinado indivíduo e são transmitidas 
geneticamente aos descendentes podemos relacionar o genoma dos descendentes 
com o dos progenitores. 
A PCR banding pattern is shown for a family with six children, and this pattern is 
interpreted as the top of the illustration with the use of four different-sized microsatellite 
“alleles”, M’ trough M’’’’. One of these markers (M’’) is probably linked in cis 
configuration to the disease allele P. (Note: This mating also is not a testcross yet is 
informative about linkage). 
 
 
40 
 
 
 
 
 
 
 
 
Haplótipo: conjunto de variações do DNA, ou polimorfismos, que tendem a ser 
herdados juntos, porque se encontram muito perto, não sofrendo crossing-over. Um 
haplótipo pode referir-se a uma combinação de alelos ou a um conjunto de 
polimorfismos de um nucleótido único (SNPs) encontrados no mesmo cromossoma. 
Informações sobre haplótipos estão a ser reunidas pelo International HapMap Project 
e são usadas para investigar a influência dos genes nas doenças. Pode ser utilizado 
para mapear doenças humanas de modo eficaz encontrando os polimorfismos que se 
encontram junto do gene de interesse. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Mapeamento por tétradas (fungos) 
 
 
 
 
 
 
F e H: estão em linkage (estão sempre em conjunto) 
A e B: ocorre um ou outro nos progenitores e por sua vez são 
transmitidos à descendência (um ou outro): são genes alélicos 
A e D: Não estão em linkage, dado haver 4 combinações possíveis 
P: possivelmente em linkage com I e C, pois todos os doentes possuem 
I e C 
F, H ou E: Nos descendentes as bandas F e H quando aparecem estão 
sempre juntas o que quer dizer que provavelmente estão em linkage e 
são herdadas juntas. Quando aparece a banda E nunca aparecem as 
bandas F e H que provavelmente estarão em cromossomas diferentes 
(trans). 
 
41 
 
Nos ascos, o arranjo do tipo 4 ascósporos escuros e 4 claros (4+4), forma-se quando 
não ocorreu troca entre o gene e o centrómero. 
Se ocorrer crossing-over, iremos ter 4 tipos diferentes de ascóporos. Quando ocorrer 
troca o arranjo dos ascósporos escuros e claros dentro do asco será do tipo (2:2:2:2) 
que, por sua vez podem ser: 
a) 2 escuros; 2 claros; 2 escuros; 2 claros 
b) 2 claros; 2 escuros; 2 claros; 2 escuros 
c) 2 escuros; 4 claros; 2 escuros 
d) 2 claros; 4 escuros; 2 claros 
Nos organismos diplóides é muito difícil estudar o crossing-over e prever o que vais 
acontecer aos descendentes: quais as percentagens de recombinantes e não 
recombinantes até porque muitos fenótipos não são expressos por serem recessivos. 
Alguns fungos, como as leveduras usadas na cerveja e no pão, são haplóides e os 
esporos ficam dentro de um saco após a meiose e uma mitose de forma alinhada. Ao 
retirarmos um a um e colocarmos a germinar podemos saber qual o fenótipo expresso 
e desse modo conhecer a fração de recombinantes e não recombinantes em relação a 
um dado fenótipo escolhido. Facilita o estudo por comparação com os organismos 
diplóides. 
 
Crossing-over mitótico em Drosophila 
• Muito raro 
• Ocorre na interfase 
• Associado a erros de DNA 
O cruzamento de diferentes tipos de 
moscas apresenta diferentes mosaicos 
(twin-spot ou single-spot). Se fosse por 
crossing-over o indivíduo não teria mosaicos, pois ocorria antes da formação do 
zigoto. 
A complementação permite a recombinação dos diferentes genes. 
Duas mutações recessivas com fenótipos semelhantes originam o fenótipo selvagem 
quando ambas são heterozigóticas no mesmo genótipo. As mutações estão em genes 
diferentes. Não ocorre recombinação se os 2 genes estiverem no mesmo 
cromossoma. 
 
 
 
Marcadores moleculares (continuação…) 
 
Para ser um bom marcador molecular tem que preencher determinados 
parâmetros/requisitos: 
 
42 
 
1) Polimorfismo (a matéria prima de um geneticista é a variabilidade). 
2) Co-dominância (as diferentes formas de um marcador devem ser detetáveis em 
organismos diplóides de modo a distinguir os homozigóticos dos heterozigóticos). 
3) Não epistático (o seu genótipo pode ser lido a partir do fenótipo, qualquer que seja o 
genótipo nos outros loci). 
4) Distribuição uniforme ao longo do genoma, deteção fácil, rápida e pouco 
dispendiosa. 
5) Insensível ao meio (o genótipo pode ser deduzido do fenótipo, independetemente 
do meio). 
 
Uma das características fundamentais de um bom marcador molecular é a sua 
reprodutibilidade intra e inter laboratórios. 
 
 
PCR (reação em cadeia da polimerase) 
 
Este procedimento laboratorial permite a amplificação de um dado fragmento de DNA. 
 
Primers: sequência curta de DNA com o início da sequência que queremos 
polimerizar. 
 
A reação ocorre ao longo de 30-45 ciclos, dado que, a uma certa altura, existe falta de 
material e há a perda de capacidade da polimerase corrigir erros que estão para trás. 
Se continuarmos a reação por mais ciclos, mais erros vão existir. 
 
O aquecimento faz com os produtos não desejados não apareçam. 
 
Em real-time-PCR, os dNTPs são marcados com marcadores fluorescentes. 
Apresenta-se assim como um método quantitativo e qualitativo, usado para analisar a 
expressão de genes (quanto maior a fluorescência, maior a carga viral, por exemplo). 
Nota: Se estivermos a analisar a presença de um vírus de RNA (SARS-Cov-2, por 
exemplo, temos de recorrer a uma transcriptase reversa). 
 
43 
 
No final aparecem dímeros dos primers e ligações não específicas. Para isso 
desenvolveram-se outras técnicas. 
 
 
 
Múltiplas técnicas de PCR 
 
Hot-start PCR: reduz a formação de produtos indesejados e de dímeros formados 
pelos primers. Reduzir a temperatura, adicionar polimerase no final, só adicionar os 
reagentes depois da desnaturação, etc. O aumento da temperatura faz com que a 
reação seja mais específica. 
 
Nested-PCR: É usada quando a concentração de DNA é baixa e quando se pretende 
reduzir o número de produtos não específicos. Ocorre a amplificação de uma região 
alvo e depois a amplificação dentro da região amplificada anteriormente. 
 
 
 
Touchdown: A primeira reação de emparelhamento é feita a altas temperaturas e as 
seguintes a baixas temperaturas. 
 
Multiplex: consiste em vários conjuntos de primers numa única mistura de PCR para 
produzir produtos de tamanhos variados que são específicos para diferentes 
sequências de DNA. 
 
44 
 
 
 
 
 
RAPDs - Random Amplified Polymorphic DNA 
 
É um processo de análise simples que requer uma simples reacção de PCR (com 
baixas temperaturas de annealing (ex: 35ºC) e primers curtos (10 oligonucleótidos) de 
sequência arbitrária, que se ligam ao DNA molde em direcções convergentes. 
A amplificação destes fragmentos de DNA genómico irá estar na base da deteção de 
polimorfismos, que posteriormente serão de fácil identificação através de uma 
separação por eletroforese. Cada primer pode amplificar em simultâneo vários loci ao 
longo do genoma e originar fragmentos de tamanhos variados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AP-PCR – Arbitrary Primed Polimerase Chain Reaction 
 
Tendo como base a tecnologia de RAPD, Welsh e McClelland (1990) desenvolveram 
uma derivadadesta análise, cujo objectivo era obter impressões genéticas de 
indivíduos (fingerprinting). Esta técnica difere da anterior, uma vez que usa primers 
com 20 ou mais bases e os dois primeiros ciclos da amplificação ocorrem a baixas 
temperaturas (com elevadas concentrações de primers), seguidos de 35 a 40 ciclos 
com temperaturas elevadas (com adição de nucleótidos marcados radioactivamente). 
 
DAF – DNA Amplification Fingerprinting 
 
Engloba o uso de primers muito pequenos (ex: 5 a 8 bases) em elevadas 
concentrações. Estas duas últimas tecnologias, surgem como uma alternativa à 
tecnologia RAPD. No entanto, apresentam-se com um maior grau de complexidade na 
sua aplicação e análise. 
 
45 
 
 
ISSRs (Inter simple sequence repeats) 
 
Baseiam-se na amplificação das regiões que se localizam entre as regiões StR. É 
realizada uma reacção de amplificação, cujos primers são baseados nas repetições 
STRs (microssatélites) e podem ser apresentadas em várias metodologias: 
1) Amplificação com apenas um primer 
2) Amplificação com dois primers de características similares em simultâneo 
3) Combinação entre um primer ISSR e um primer de sequência arbitrária (ex: RAPD). 
 
Em contrapartida, é um marcador dominante, o que por vezes limita a sua aplicação. 
 
Brometo de etídio: corante de DNA que foi banido dado ser altamente cancerígeno. 
 
SCAR: Este tipo de marcador resulta da conversão das bandas de RAPD, por 
exemplo. Uma marca SCAR é um produto de amplificação RAPD ou ISSR (banda) 
que é extraído de um gel e posteriormente clonado num vector e sequenciado. 
Posteriormente, este fragmento é re-amplificado com primers específicos (16-24 pb) e 
são analisados os resultados obtidos. Apresenta vantagem em relação aos RAPDs 
uma vez que é convertido num marcador co-dominante e mais reprodutível. 
 
CAP – Cleaved amplified polimorphic sequences 
 
A maioria dos marcadores CAPS são co-dominantes e específicos do locus. A maioria 
dos genótipos CAPS são facilmente classificados e interpretados. Os marcadores são 
facilmente compartilhados entre laboratórios. O ensaio CAPS não requer o uso de 
isótopos radioativos e é mais adequado, portanto, para análises em ambientes 
clínicos. 
 
ESTs (Expressed Sequence Tags) 
 
As ESTs são pequenos fragmentos de DNA (200 a 500 pb) obtidos por sequenciação 
de uma ou de duas extremidades de um gene expresso de uma biblioteca de cDNA . É 
de bastante eficácia quando se quer identificar um novo gene e, em plantas, já foram 
identificados mais de 1 000 000 sequências EST. 
 
Microarrays 
 
Esta tecnologia permite a análise da totalidade do genoma em micro chips 
(Microarrays). Baseia-se na hibridação entre pequenos oligonucleótidos e cDNA 
marcado com fluróforos, num chip (suporte físico). Quando se verifica 
complementariedade entre o oligonucleótido e o cDNA, é emitida fluorescência e é 
identificado e quantificado o fragmento de DNA em estudo. Os microarrays são usados 
no diagnóstico da expressão de genes e na construção de mapas genéticos. 
 
46 
 
 
 
 
Temperature Gradient Gel Electrophoresis (TGGE) e Denaturing Gradient Gel 
Electrophoresis (DGGE) 
 
• Tipos de eletroforese que utilizam gradientes de temperatura ou químicos para 
desnaturar as amostras que se vão mover através de um gel de poliacrilamida. 
• TGGE e DGGE podem ser aplicadas aos ácidos nucleicos (DNA e RNA) e menos 
frequentemente a proteínas. 
• TGGE baseia-se nas alterações da estrutura dos ácidos nucleicos consoante a 
temperatura. 
• DGGE separa os genes do mesmo tamanho com base na sua diferente 
desnaturação determinada pela sequência de bases. 
 
 
As ferramentas de análise genética abrangem: 
 
▪ Análise estatística resultante da observação dos descendentes. 
▪ Exame microscópico de estruturas celulares e tecidos. 
▪ Análise química e estrutural das moléculas biológicas. 
▪ Identificação dessas moléculas e sua localização dentro das células 
▪ Análise de sequências de DNA 
 
Por sua vez poderão haver implicações no campo da ética, nomeadamente: 
 
• Deteção e terapia de doenças genéticas (ex: doença de Huntington) 
• Utilização de organismos geneticamente modificados 
• Clonagem 
 
 
 
Diagnóstico e terapia de doenças genéticas 
 
 
Doença de Huntington 
47 
 
• Na doença de Huntington, a parte do cérebro que suaviza e coordena os 
movimentos degenera. 
• Os movimentos ficam bruscos e descoordenados e a função mental deteriora-
se, incluindo o autocontrolo e a memória. 
• Os médicos baseiam o diagnóstico nos sintomas, histórico familiar, imagem do 
cérebro e exame genético. 
• Os medicamentos podem ajudar a aliviar os sintomas, mas a doença é 
progressiva, levando à morte. 
 
Esta doença é definida por muitas repetições do codão CAG. Estas repetições 
codificam a proteína huntingina que, em altas concentrações provoca degeneração 
das células cerebrais. Poder-se-ia utilizar uma sequência de DNA complementar aos 
codões CAG e se esta sequência emparelha-se podemos dizer que o indivíduo tem a 
doença. 
 
Polineuropatia amiloidótica familiar 
Paramiloidose ou doença de Corino de Andrade 
(vulgarmente doença do pezinho) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Distrofia muscular de Duchenne (DMD) 
Nota: a ausência de algumas bandas corresponde à deleção dos exões 
correspondentes. 
 
 
 
A polineuropatia amiloidótica familiar (PAF) ou paramiloidose é vulgarmente 
conhecida por doença dos pezinhos porque afeta, numa primeira fase, os 
membros inferiores. Os doentes começam a perder a sensibilidade, por 
exemplo, a estímulos térmicos e fica comprometida a sua capacidade motora. 
Esta doença é causada pela alteração da estrutura de uma proteína produzida 
essencialmente pelo fígado, a transtirretina (TTR), que é depositada no sistema 
nervoso periférico, dando origem a uma polineuropatia sensitivo-motora 
progressiva. 
A substituição de um único aminoácido, de valina por metionina, em posição 30 
origina a mutação TTR Met 30, que é a principal forma mutada de TTR nos 
doentes PAF em Portugal. A paramiloidose resulta assim de uma mutação que 
é transmitida de forma dominante. Ou seja, se o progenitor for portador, a 
probabilidade de um filho ser também portador da mutação é de 50%. 
A doença desenvolve-se, geralmente, em doentes entre os 25 e os 35 anos. 
Pode, no entanto, só ser diagnosticada depois dos 50 anos. 
Trata-se de uma doença hereditária, crónica, progressiva e fatal com uma 
evolução, em média, de 10 anos. 
 
Pode ser detetada por 
RFLP’s, que permite 
determinar diferenças 
entre amostras a partir de 
diferentes locais de 
restrição enzimática. 
 
48 
 
 
 
 
 
 
 
Gene FMR1 
O FMR1 é um gene humano que codifica uma proteína chamada proteína de retardo 
mental X frágil, ou FMRP. Essa proteína, mais comumente encontrada no cérebro, é 
essencial para o desenvolvimento cognitivo normal e a função reprodutiva feminina. 
FXTAS (Fragile X–associated tremor/ataxia syndrome) ocorre nos adultos e é uma 
desordem neurodegenerativa, afetando geralmente homens acima dos 50. Nas 
mulheres é menos frequente e os sintomas são mesmo severos. FXTAS afeta o 
sistema neurológico e tem vários graus de gravidade variando de indivíduo para 
indivíduo. 
 
 
 
 
 
 
Replication Slippage 
Processo de mutação que ocorre 
durante a replicação do DNA. 
Envolve a separação e o 
deslocamento das cadeias de 
DNA, resultando no mau 
emparelhamento das bases 
complementares. 
Formas e exemplos de terapia 
genica 
- Inserção do gene terapêutico 
(sistemas virais e não virais) 
- Sistemas não virais: plasmídeos contendo o gene terapêutico administrados 
diretamente no tecido doente 
A Distrofia de Duchenne é uma forma de doença 
muscular, que surge por incapacidade de o 
organismo produzir uma proteína fundamental 
para o funcionamento do músculo. Esta proteína 
chama-se distrofina e a sua inexistência leva a 
uma perda das fibras musculares, comnecrose e 
substituição por fibrose e tecido adiposo. 
49 
 
- DNA integrado em lipossomas 
- Transporte endocítico (fibroblastos encapsulados) 
- Impedimento da expressão genética ou pelo menos da sobrexpressão de genes 
defeituosos (por exemplo em massas tumorais) 
- Bloqueamento do gene defeituoso (hibridação do gene com oligonucleótidos 
(antigenes) ou hibridação do RNA mensageiro com oligonucleótidos (oligonucleótidos 
antisense) 
-Correção com oligonucleótidos quiméricos (quimeroplastia): oligo DNA/RNA 
Transfecção: processo de introdução intencional de ácido nucleicos nas células. 
Alguns exemplos de ensaios clínicos de terapia génica humana em curso 
 
 
 
 
 
 
 
Ciclo de vida de um retrovírus 
 
 
De maneira geral, o ciclo viral dos retrovírus ocorre da seguinte maneira: 
1. Transmissão: O vírus é levado (por algum meio) até uma célula compatível 
com seus recetores, sítios de ligação 
2. Adsorção: O vírus adere à célula hospedeira 
3. Injeção: O vírus injeta o seu RNA e enzimas virais dentro da célula hospedeira 
https://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADtio_de_liga%C3%A7%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/Adsor%C3%A7%C3%A3o
50 
 
4. Eclipse: O vírus, através da enzima transcriptase reversa, sintetiza DNA a 
partir do seu RNA, e liga esse DNA ao DNA da célula hospedeira. Ainda 
durante a eclipse, o DNA celular produz as proteínas e outras substâncias 
da cápsula viral 
5. Retrotranscrição: A síntese de DNA (ssDNA senso negativo) a partir do 
genoma viral (ssRNA senso positivo) ocorre por intermédio da enzima 
viral transcriptase reversa, uma DNA polimerase RNA-dependente que catalisa 
esta reação. O DNA produzido pode se integrar ao genoma celular, onde será 
transcrito e codificará mRNAs e novos RNAs virais. Estes processos são 
mediados pela ação de uma RNA polimerase DNA-dependente celular, que 
transcreve o provírus integrado ao genoma hospedeiro 
 
Os genes gag, pro, pol e env, que codificam proteínas estruturais do vírus e enzimas 
necessárias para a sua replicação, são removidos do genoma. 
 
Doença de Machado-Joseph 
Originária da Ásia, com presença significativa nos Açores. 
 
Contexto histórico 
• 1972 por Nakano em famílias originárias do arquipélago dos Açores 
• 1972, Woods e Schaumburg nomearam a doença de “Degenerescência nigro-
espinodentada com oftalmoplegia nuclear” 
• 1976, Rosenberg, Nyhan e Bay nomearam a doença “Degenerescência estriato-
nigrica autossómica dominante” ao analisar a família Joseph 
• Em 1977, Romanul e Fowler propuseram a unificação do nome da doença para 
“Doença Açoriana do Sistema Nervoso” 
• Rosenberg acreditava que existiam no mínimo duas síndromes diferentes e só em 
1983, aceita a junção das duas doenças 
• 1980, Sachdev denominou a doença de “Portuguese Autossomal Dominant 
Hereditary Ataxia of Unknown Cause - PADHAUC” 
• 1980, o nome Doença de Machado Joseph é proposto por Coutinho e Sequeiros no 
“International Symposium on Autossomal Dominant Motor System Disorders in 
Persons of Portuguese Ancestry” 
 • 1994 foi atribuído o nome de Spinocerebellar Ataxia type 3 (SCA3) como possível 
sinónimo para DMJ, uma vez que ambas têm a mesma mutação no braço longo do 
cromossoma 14 
• A “Human Genome Organization” fixou a nomenclatura da doença como DMJ 
(William Machado e Antone joseph) 
https://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1psula_viral
https://pt.wikipedia.org/wiki/DNA_polimerase_RNA-dependente
https://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3digo_gen%C3%A9tico
https://pt.wikipedia.org/wiki/RNA_polimerase_DNA-dependente
https://pt.wikipedia.org/wiki/Prov%C3%ADrus
https://pt.wikipedia.org/wiki/Hospedeiro
51 
 
Doença de Machado-Joseph 
- Doença autossómica dominante hereditária, ou seja, está ligada aos autossomas, ou 
seja, cromossomas que não estão ligados ao sexo 
- Doença que se transmite de pais para filhos bastando que um dos progenitores tenha 
um alelo mutado ligado à doença e assim cada um dos filhos tem 50% de 
probabilidades de ter a mesma doença 
Esta doença pode ser dividida em 5 tipos, estando estes relacionados com a idade em 
que aparece a doença. 
• Tipo I 
Forma mais precoce da doença, com os sintomas a manifestarem-se entre os 10 e os 
30 anos. Este subtipo corresponde a cerca de 13% dos indivíduos, apresentando em 
geral desenvolvimento rápido, acompanhado de severa rigidez muscular e distonia. 
 • Tipo II 
Mais comum, correspondente a cerca de 57% dos indivíduos com DMJ. Os sintomas 
manifestam-se entre os 20 e os 50 anos, caracterizando-se por uma severidade e 
velocidade de desenvolvimentos intermédias. Os sintomas incluem espasticidade, 
respostas reflexas exageradas, postura espástica, ataxia e afecção dos circuitos 
neuronais motores superiores. 
 • Tipo III 
Casos de DMJ de progressão lenta. Os pacientes incluídos neste grupo em geral 
desenvolvem os sintomas entre os 40 e os 70 anos e representam cerca de 30% dos 
doentes com DMJ. Os sintomas incluem espasmos musculares, formigamento, cãibras 
e sensações desagradáveis, como dormência, dor nos pés, mãos e membros. Os 
pacientes podem desenvolver atrofia dos grupos musculares afetados. Quase todos os 
pacientes experimentam um declínio na acuidade visual, incluindo visão turva, 
diplopia, incapacidade de controlar os movimentos dos olhos e perda da capacidade 
de distinguir as cores. Alguns pacientes também apresentam sintomas parkinsonianos. 
• Tipo IV 
Caracterizado pela presença de sintomas parkinsonianos que respondem 
particularmente bem ao tratamento com levodopa. 
 • Tipo V 
Quadro sintomático muito semelhante à paraplegia espástica hereditária, mas não 
existem provas concludentes da relação entre este subtipo de DMJ e aquela doença. 
 
 
 
52 
 
Sintomas 
Síndrome cerebelosa (98,6%) 
• Marcha atáxica (sem coordenação) 
• Incoordenação nos membros superiores 
• Tremor intencional, raro 
• Disartria (fala escandida, lembra o falar de uma pessoa embriagada) 
 
Manifestações oculares (93,1%) 
 • Permite o diagnóstico diferencial com outras ataxias cerebelosas hereditárias 
• Exibem movimentos oculares sacádicos (rápido e intermitente) anormais 
• Diminuição ou ausência do reflexo oculo-vestibular 
• Paralisia do olhar supranuclear vertical 
 
Síndrome piramidal (84,6%) 
• Afeta sobretudo os membros inferiores e a espasticidade 
• A hiperreflexia osteotendinosa tem uma frequência de 67,9% 
 
Síndrome periférica (59,7%) 
• Perda dos reflexos aquilianos 
• Atrofia muscular distal 
• Fasciculações (envolvendo músculos das pernas e coxas) 
• Paresia distal associada à arreflexia osteotendinosa generalizada 
• As fibras sensoriais são as mais afetadas 
 
 Síndrome extrapiramidal (35%) 
• Distonia (contrações involuntárias e espasmos) (23%) 
 • Rigidez e a bradicinesia (lentidão dos movimentos voluntários) 
53 
 
 
 
Gene atxn3 
A mutação encontra-se no cromossoma 14 e está associada a um gene com 48300 
pb) e resulta de uma repetição anormal do tripleto CAG (exão 10). 
 
Ataxina 3 
• Doença neurodegenerativa afeta a proteína ataxina 3 (ATXN3) 
• Ataxina 3: 364 aminoácidos 
Esta proteína está envolvida em vários processos celulares: 
 - Transcrição 
- Miogénese (formação de tecido muscular) 
- Manutenção da homeostasia (estabilidade) de proteínas 
- Catalisa a hidrólise de ésteres, tioésteres, péptideos 
Possui três motivos (sequências de aminoácidos específicas) de interacção com 
ubiquitina (UIMs), um domínio catalítico (Josephin) e uma região rica em 
poliglutaminas (polyQ) (expandida no estado patológico). 
 
A morte habitualmente surge de complicações pulmonares e pela caquexia (perda 
de peso, fadiga, atrofia muscular, etc.) que estes doentes desenvolvem, podendo 
ocorrer entre os 6 e os 29 anos após o início da doença. 
A demência não é uma manifestação comum da DMJ 
 
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Ubiquitina 
• Papel fundamental na regulação dos processos de outras proteínas no organismo 
 
Pode induzir: 
- Degradação