Transcrição de Genética Médica

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Rafaela Gontijo Lima –@rafaela_gontijo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aula 1 – 10/08/2021 
Introdução 
Genética é conceituada como a 
ciência que estuda os genes, seu 
funcionamento, os mecanismos através dos 
quais os traços biológicos são transmitidos 
para a próxima geração e expressos em um 
indivíduo. Tem contribuição clínica, de 
pesquisa e de ensino, além de transformação 
do conhecimento em benefício da 
população. 
 
Três datas importantes para a genética 
são: 
 O nascimento da ovelha Dolly em 
1997; 
 O projeto genoma humano em 
2000 (rascunho), com término em 
abril de 2003; e 
 As atualidades como CRISPR. 
A edição genética em adultos com 
mutações únicas causais (CRISPR/Cas9) é 
algo presente, como edição do gene da 
beta-hemoglobina, que gera anemia 
falciforme. Também tem-se reprogramação 
de células por meio da tecnologia 
CRISPR/Cas9 para tratamento do câncer. 
Vacinas comestíveis com DNA-
recombinante e CRISPR/Csa9 também são 
realidade. Na Austrália criaram tabaco com 
genes do vírus do sarampo. O próximo passo 
é criar alface com sequências do vírus do 
sarampo que estimulem a formação de 
anticorpos, o que poderia gerar uma 
proteção imunológica mais eficiente, além 
de ter mais fácil armazenamento e evitar 
reações alérgicas. 
A vacina contra o SARS-COV-2 (DNA-
recombinante e CRISPR/Cas9) foi 
desenvolvida com técnicas genéticas. 
Os painéis de genotipagem são usados 
para emitir a predisposição ao câncer de 
mama e ovário, além de outras doenças. 
O teste genético pré-implantacional 
pode gerar edição de embriões. 
A epigenética e a epigenômica 
permitem reprogramação do DNA humano 
sem alterá-lo. 
A genética médica foi considerada 
especialidade médica pelo Conselho Federal 
de Medicina em 1983. Em 1986, tem-se a 
fundação da Sociedade Brasileira de 
Genética Médica. Faz-se atendimentos 
clínicos, realização de exames de 
diagnóstico laboratorial e pesquisa de causas 
e padrões de herança de doenças 
genéticas. Alguns exemplos são defeitos 
congênitos e dismorfologia; síndromes 
teratogênicas; erros inatos do metabolismo e 
displasias esqueléticas. 
Na prática clínica, o médico 
geneticista faz aconselhamentos pediátricos, 
adultos ou combinados; pré-natal de risco 
gestacional, etc. Existem vários testes 
realizados por essa área, como testes 
moleculares simples (teste do pezinho); 
sequenciamento completo; sequenciamento 
do exoma; painéis genéticos etc. 
Epigenética, ou epigenômica, é a 
reprogramação do genoma sem alterá-lo, 
por exemplo em doenças como a obesidade, 
que pode-se alimentar melhor, se exercitar 
etc. 
Conceitos 
O DNA se encontra na maior parte do 
tempo na forma de cromossomos, por a 
estabilidade proteger as bases, evitando 
surgimento de mutações pontuais na dupla-
hélice. 
A menor espiralização é a cromatina, 
tendo-se a eucromatina e a heterocromatina. 
O DNA é composto por pentoses, 
grupamentos fosfato e bases nitrogenadas 
(timina, adenina, citosina e guanina). Timina e 
adenina têm dupla ligação de hidrogênio e 
citosina e guanina têm tripla. Os nucleotídeos 
são ligados entre si através da pentose e os 
grupos fosfatos formam uma cadeia. O 
carbono livre da pentose se localiza na região 
5’ e a hidroxila na região 3’. 
O DNA pode ser B, A, Z, tríplice ou 
quádruplo, todos de forma natural in vivo. 
Porém, existem outros sintéticos, como E, H, L 
e P. 
O DNA B é um espiral dextra (gira para 
direita), sendo o mais comum. 
O DNA A também é um espiral dextra, 
mas é mais achatado e é encontrado em 
amostras desidratadas. 
O DNA Z é um espiral levogiro (gira 
para esquerda). É uma estrutura mais rara, 
relacionado com a metilação das bases 
nitrogenadas, principalmente da guanina. 
Advém principalmente de processos 
epigenéticos. 
O DNA triplo possui uma terceira 
cadeia de RNA, também sendo uma cadeia 
rara, acontecendo mais em regiões ricas em 
timinas e adeninas. 
 
O DNA quádruplo é também chamado 
de G-tetradas ou G-DNA. É um DNA duplo 
que faz loops entre ele mesmo, gerando 
ligações entre esses loops, que são 
estabilizados por cátions Acontecem 
principalmente durante a divisão celular. 
 
O RNA também é um ácido 
ribonucleico. Existe em tipo mensageiro, 
tradutor, ribossômico, além de vários outros 
tipos como codificadores (mensageiros) e 
não codificadores, que não sintetizam 
proteínas. 
Aula 2 – 17/08/2021 
Genes 
Genes são um conjunto de bases 
nitrogenadas unidas entre si, que podem ou 
não serem transcritos e traduzidos para 
proteínas. 
 
Na região promotora a polimerase 
inicia a transcrição. Exons são as regiões 
codificadas. Intron é uma região que não é 
traduzida. A região terminadora contém 
sinais para finalizar a transcrição. 
 
A região 5’ UTR é uma região que não 
é traduzida. É uma região importante para o 
processo de identificação de espécies. 
A transcrição ocorre na região ORF 
(Open Reading Frame). 
Promotor 
 
Dentro do promotor existem várias 
regiões em que fatores de transcrição 
(proteínas de regulação) se aderem para dar 
o início da transcrição. 
Tem-se o sítio de início da ação da 
polimerase (ATG), onde se inicia a 
transcrição. Antes dela, tem-se regiões 
negativas do gene e, depois, regiões 
positivas. 
Tem o GC box, que é uma repetição 
de guanina e citosina; e o TATA box, 
repetição de timina e adenina. 
Introns e exons 
Todo início de intron é caracterizado 
por uma guanina e uma timina, sendo a 
terceira base uma adenina ou uma guanina. 
O final do intron tem ou uma sequência de 
citosina ou uma de timina, e, por fim, uma 
adenina ou uma guanina. 
Tem-se, no meio, o sítio branch, que é 
uma região de reconhecimento do splicing. 
 
O splicingossomo pode não ocorrer na 
região do intron do sítio branch se essa região 
estiver com uma mutação. Nesse caso, o 
intron não será retirado, ocorrerá sua 
transcrição e a proteína não será funcional. 
Terminador 
No terminador está a 3’ UTR, com stop 
códon, o sinal de poliadenilação e estruturas 
secundárias. 
Genoma 
Genoma é a totalidade do material 
genético da espécie. É transmitido de 
geração em geração e contém as 
informações sobre as principais 
características hereditárias. 
Podem ser estudados por sua forma 
estrutural ou funcional. 
Na forma estrutural, tem-se 
sequenciamento completo do genoma, com 
regiões gênicas e intergênicas. 
Já na forma funcional, tem-se estudo 
das regiões que codificam proteínas e que 
possuem funções celulares, metabólicas e 
fisiológicas. 
Existe uma diferença entre o tamanho 
do DNA de plantas e animais. Plantas 
possuem genoma maior que o dos humanos, 
pois são poli cópias do genoma. 
Projeto Genoma Humano 
Iniciou-se para saber a estrutura 
(sequência) de todo o DNA humano. 
Posteriormente, queria-se descobrir e localizar 
genes presentes nos cromossomos humanos 
(mapa genético). 
Tem aplicação de teste genético, 
genômica e terapia gênica, além de 
molecular, para melhorar o diagnóstico de 
doenças, detectar predisposições genéticas 
para doenças, criar drogas com base em 
informações moleculares etc. 
 
Cariótipo é constituído por 
cromossomos e a forma como eles são 
dispostos, de acordo com o tamanho e o tipo 
do cromossomo. 
 
Os cromossomos podem ser 
metacêntricos, submetacêntricos, 
telocêntricos ou acrocêntricos, dependendo 
do tamanho do braço P (curto), definido pela 
posição dos centrômeros. 
 
O genoma se divide em nuclear e 
mitocondrial. 
O genoma nuclear é linear, com 23 
pares de cromossomos, sendo 22 pares 
autossômicos e 1 par sexual, com: 
 Sequências gênicas <5%; (exons ~ 
1,5% e introns ~3,5%); 
 Regiões intergênicas > 95%, sendo > 
50% de sequências repetitivas. 
Já o DNA mitocondrial possui origem 
materna, sendo pequeno e circular e tendo 
várias cópias por organela. 
Pseudogenes 
São segmentos de DNA (genes) que 
perderam alguma funcionalidade.Pode 
desempenhar funções reguladoras. 
DNA espaçador 
Sem função aparente, são as regiões 
intergênicas. São repetitivos. 
Famílias gênicas 
São genes que estão localizados em 
diferentes regiões do genoma e que 
codificam uma sequência de polipeptídeos 
que se unem e formam uma única estrutura. 
Um exemplo é a família das globulinas, 
que se unem e formam as hemácias. 
Minissatélites 
São sequências não codificadoras 
repetitivas (tandem). Possuem de 10-100 
pares de bases. 
São mais encontrados em regiões 
telomérica. 
Microssatélites 
São STR – Short Tandem Repeats. 
Consistem em pequenas sequências com 1 a 
4 nucleotídeos, repetidas. Podem ser 
mononucleotídeos, dinucleotídeos, 
trinucleotídeos ou tetranucleotídeos. 
 
Mini e microssatélites são marcadores 
moleculares, usados para identificar pessoas. 
Elementos transponíveis 
São unidades de DNA que se movem 
em resposta ao que a célula precisa no 
momento, promovendo variabilidade 
genética e mutações, atuando, assim, 
diretamente na evolução. 
Podem aumentar o tamanho do 
genoma, reestruturar a arquitetura 
genômica, causar mutações, regular a 
expressão gênica e originar novos genes. 
Se inserido em exons, gera efeito 
deletério. Se inserido em introns, gera novos 
exons. 
Pode ser reversível ou irreversível. 
DNA mitocondrial 
O DNA mitocondrial faz identificação 
molecular e herança materna. 
Aula 3 – 24/08/2021 
Regulação e expressão 
gênica 
Os procariotos, por não terem núcleo, 
realizam o processo de transcrição e 
tradução mais rapidamente, se comparados 
com os eucariotos, que possuem núcleo. 
 
 A transcrição ocorre através da enzima 
DNA polimerase 2, que transcreve o RNA m e 
produz o transcrito primário. Logo após, 
ocorre o splicing, adicionando a cauda poli A 
(na posição 3’) e o CAP 5 (na posição 5’). 
 
O ambiente, tanto macroscópico 
quanto micro (no interior das células), 
influencia na expressão dos genes. 
Dentro da classificação dos genes 
tem-se os constitutivos e os induzíveis. 
Os genes constitutivos são genes que 
são constantemente expressos para 
funcionamento da célula, como, por 
exemplo, genes de síntese de histonas. 
Já os genes induzíveis são genes cuja 
expressão varia de acordo com as condições 
das células, como o gene da actina, por 
exemplo. 
O controle da expressão desses genes 
se dá por ativadores e repressores. Tanto o 
controle positivo como o negativo podem 
gerar indução ou repressão. RNAs 
codificadores, elementos transponíveis, 
hormônios e fatores de transcrição atuam 
nessa regulação. 
A regulação também pode ser 
temporal e/ou espacial. A temporal pode 
ocorrer em somente um momento da vida, 
enquanto a espacial ocorre de acordo com 
as necessidades da célula. 
Os eucariotos são menos sensíveis às 
alterações externas. 
Sinais que atuam na 
regulação gênica 
Os sinais que atuam no controle da 
expressão gênica são tanto mudanças 
nutricionais e ambientais quanto hormônios. 
Neste segundo, esteroides penetram na 
célula, podendo formar complexos 
hormonais e atuando como promotor ou 
inibidor do gene. Os peptídeos atuam como 
receptores. 
Os pontos de controle são a ativação 
dos genes, a regulação em nível de 
transcrição, o processamento do RNA e a 
tradução. 
A ativação de genes depende tanto 
da heterocromatina quanto da eucromatina, 
sendo a segunda a que expõe os genes para 
a transcrição. 
Epigenética 
A epigenética é definida como 
modificações do genoma que são herdadas 
pelas próximas gerações, mas que não 
alteram a sequência de genes, sendo uma 
modificação química. 
Esses mecanismos de modificação são: 
 Metilação do DNA, com repetição 
de citosinas e guaninas (ilhas CpG). 
 Metilação de histonas, gerando 
condensação do DNA. 
 Silenciamento, através do RNA de 
interferência. 
A metilação gera inativação da 
estrutura. 
Regulação em nível de 
transcrição 
Aqui, existem fatores de transcrição 
que se aderem e formam um complexo 
transcricional essencial. Ainda, necessita-se 
da RNA polimerase, de fatores de transcrição 
e da região promotora. 
Splicing alternativo 
Splicing alternativo é o uso alternativo 
de exons. 
 
Regulação em nível de 
tradução 
Aqui, tem-se proteínas de transporte 
que podem impedir a saída do transcrito para 
o citoplasma. 
Mutações 
As mutações são alterações do 
material genético (DNA) que originam novas 
versões. 
As mutações podem ser gênicas ou 
cromossômicas. 
As mutações gênicas podem ser por 
inserção, substituição ou deleções, que são 
mutações pontuais em bases nitrogenadas. 
Dentro das mutações cromossômicas 
podem ser numéricas ou estruturais, afetando 
os cromossomos. 
As mutações gênicas são classificadas 
como: 
 Por efeito na estrutura, sendo 
inserção, deleção ou substituição 
(INDELs). Muda-se a matriz de leitura 
da proteína. 
 Por função genética do DNA. 
 Por aspecto do genótipo afetado, 
com alterações morfológicas no 
fenótipo ou bioquímicas. 
 E pela herança, podendo ser 
autossômico dominante, recessivo 
ou sexual. 
Essas mutações podem ser, ainda: 
 Silenciosas (sinônima ou neutral); 
 Com perda de sentido (não-
sinônima ou missense), como na 
anemia falciforme; e 
 Sem sentido (ou nonsense), 
originando uma proteína mais 
longa ou mais curta do que a 
original por alteração do stop 
códon, normalmente sendo 
deletéria. 
Polimorfismo 
Polimorfismo é uma mutação que 
ocorre em mais de 1% da população. 
Normalmente, está associada com a 
variabilidade genética. 
Marcadores moleculares 
Marcadores moleculares são 
sequências de DNA que possuem 
polimorfismo entre indivíduos geneticamente 
relacionados. 
São classificados em minissatélites, 
microssatélites, SNPs e aloenzimas. 
SNPs, ou Single Nucleotide 
Polymorphism, é uma pequena mutação em 
um único nucleotídeo em uma dada 
sequência de DNA e que aparece em mais 
de 1% da população. 
Já aloenzimas são formas variantes de 
uma enzima que estão codificadas por 
diferentes alelos de um mesmo locus. 
É importante a diferenciação de 
aloenzimas de isoenzimas. Essas segundas 
realizam a mesma função, mas são 
codificadas nos genes localizadas em 
diferentes loci. 
Aula 4 – 14/09/2021 
Métodos de análise de 
ácidos nucleicos 
Os métodos de análise dos ácidos 
nucleicos envolvem extração de DNA ou 
RNA; quantificação do DNA; reação em 
cadeia da polimerase (PCR); eletroforese em 
gel de agarose e poliacrilamida; 
sequenciamento e SNP-Chip. 
Extração de DNA ou RNA 
É um processo que segue a seguinte 
linha: lise das membranas lipídicas, 
purificação, precipitação e reidratação do 
DNA. 
As membranas são constituídas de 
fosfolipídeos, sendo necessário detergente 
para rompê-las. 
A purificação e precipitação ocorre 
com utilização de sais e álcool. 
Faz-se o processo de secagem para 
que o álcool evapore completamente. Isso é 
seguido da reidratação do DNA, o que pode 
ser feito com alguma substância salina ou 
água ultrapura. 
Quantificação do DNA 
Após a extração, faz-se 
espectrofotometria. O DNA possui leitura de 
absorbância em um comprimento de onda 
na faixa de 260nm, e as proteínas na faixa de 
280nm. 
Assim, a razão entre 260/280nm mostra 
a pureza do material extraído: 
 > 1,75 até 1,8 é um material puro; 
 < 1,75 indica contaminação por 
lipídeos e/ou proteínas. 
 Já o RNA a razão ideal seria 2,0. 
Eletroforese 
A eletroforese separa, identifica e 
purifica fragmentos de DNA e de proteínas. 
Consiste na separação de moléculas 
ionizadas de acordo com sua carga elétrica 
e seu peso molecular. 
Os ácidos nucleicos possuem carga 
total negativa, migrando para o polo positivo. 
Dentro da cuba, adiciona-se o 
tampão de sal. O gel de agarose é 
preparado com cavidades, nas quais a 
amostra de DNA será adicionada com 
coloração. Ao ligar a energia, o DNA é 
atraído para o outro polo. 
Em contraste com a luz ultravioleta,consegue-se observar as bandas de DNA, 
sendo as mais largas e mais intensas as de 
melhor qualidade. 
PCR – Reação em Cadeia da 
Polimerase 
A PCR faz amplificação in vitro de 
sequências específicas do DNA. 
Se divide em três fases: 
 Abertura, com aquecimento até 
95º para quebra das ligações de 
hidrogênio; 
 Anelamento do primer, à 60º; e 
 Extensão, pela Taq polimerase, que 
sintetizará o novo nucleotídeo, à 
temperatura de 72º. 
São necessários os iniciadores, ou 
primers, sendo o senso (forward), que se liga 
na fita 3’ - 5’; e o antissenso (reverse), que se 
liga na fita 5’ - 3’. 
 
A visualização dos resultados também 
ocorre pela eletroforese em gel de agarose. 
As aplicações desse método são: 
identificação molecular para medicina 
forense e para diagnóstico; identificação de 
polimorfismos; teste de paternidade; 
clonagem; estudos de espécies, entre outros. 
Um exemplo importante é o teste de 
paternidade. Dentro da PCR, tem-se várias 
variações, porém com o mesmo princípio de 
três fases. Uma delas é a multiplex, utilizada no 
teste de paternidade. 
Na PCR-multiplex tem-se 16 STR 
(microssatélites) simultaneamente, usando 
oligonucleotídeos marcados (primers) com 
fluorescências de diferentes cores. As 
amostras são submetidas à eletroforese em 
gel de acrilamida ou capilar para separação 
dos fragmentos de acordo com o tamanho 
molecular. Por fim, a comparação destes 
perfis deve ser acompanhada de análise 
estatística para estabelecer a probabilidade 
de vínculo biológico. 
Também tem-se a RFLP, polimorfismo 
de comprimento de fragmentos de restrição, 
na qual primers específicos flanqueiam a 
região do gene da cadeia beta da globina. É 
utilizado para observação da anemia 
falciforme. 
Uma das PCRs mais utilizadas é a PCR 
quantitativa em tempo real, utilizada em 
quantificação relativa, para estudos da 
expressão gênica, e também na 
quantificação absoluta, para contagem da 
carga viral, essa com a utilização de 
fluoróforos. 
Pode ser necessário a utilização da 
transcriptase reversa para conversão do RNA 
para DNA, podendo utilizar-se da qRT2-PCR. 
 
A PCR também é utilizada para 
detecção dos sorotipos da dengue, utilizando 
marcadores fluorescentes e primers 
específicos. 
 
Sequenciamento 
O sequenciamento existe em 4 
gerações. 
Em 1980 tem-se a primeira geração, ou 
método enzimático, utilizando da PCR. 
Em 1996, tem-se a segunda geração, 
ou método de pirosequenciamento, que é um 
método por síntese direta de grande escala, 
como genomas completos, metagenomas 
etc. 
Em 2011 tem-se a terceira geração, ou 
Single Molecule Real Time (SMRT), permitindo 
um sequenciamento ainda mais rápido. 
Em 2013, tem-se o sequenciamento 
completo em tempo real através da 
frequência de cada base nitrogenada. 
Ainda, em 2014, a tecnologia MiniOn 
permite o sequenciamento em tempo real 
com detecção de alterações epigenéticas. 
Métodos de edição gênica 
Um dos métodos é a clonagem, que 
pode ser natural, como no processo no qual o 
zigoto se divide, dando origem a dois zigotos 
independentes, possuindo o mesmo genoma 
(gêmeos univitelinos). 
Também tem-se a clonagem induzida, 
dividida em reprodutiva e terapêutica, que se 
dividem de acordo com o objetivo. 
A clonagem induzida é realizada 
artificialmente em laboratórios. 
Para a clonagem induzida reprodutiva 
é retirado de uma célula o núcleo, e de um 
óvulo a membrana. A junção dos dois depois 
é colocada numa barriga de aluguel. 
Essas células carregam a carga de 
envelhecimento da célula doadora. 
Já a clonagem induzida terapêutica é 
utilizada na reprodução de células tronco, o 
processo sendo semelhante à clonagem 
reprodutiva, porém não sendo introduzida no 
útero. 
Agora, além da clonagem, tem-se o 
DNA-recombinante, ou clonagem gênica. A 
tecnologia do DNA recombinante (TDR) é um 
conjunto de técnicas que permite o 
isolamento de fragmentos gênico. 
 
Além do vetor e do fragmento de DNA, 
também é necessário enzimas de restrição. 
A estratégia geral da clonagem segue 
7 passos: 
1. Isolamento de um fragmento de 
DNA (PCR); 
2. Inserção em um vetor de escolha 
(DNA recombinante ou quimera), 
com utilização de uma enzima de 
restrição para cortar o plasmídeo e 
possibilitar a inserção; 
3. Transporte para o interior de uma 
célula hospedeira (transformação); 
4. Seleção de células transformadas; 
5. Replicação da molécula de DNA 
recombinante; 
6. Multiplicação de células, cada 
uma contendo cópias do mesmo 
plasmídeo recombinante (clones); 
e 
7. Isolamento e estudos para a 
caracterização do fragmento de 
DNA purificado (gene isolado). 
Na técnica de edição genética por 
DNA recombinante, possibilita-se o 
isolamento e multiplicação de genes in vitro 
para posterior análise e caracterização. 
Duas importantes classes de enzimas 
são as endonucleases de restrição e a DNA 
ligase. 
 
A DNA recombinante é utilizada na 
agropecuária (animais e plantas transgênico) 
e na saúde (vacinas, hormônios etc.). 
Outra técnica de edição genética é o 
silenciamento de genes. É utilizado o RNA de 
interferência, que é um mecanismo celular 
responsável pelo silenciamento gênico pós-
transcricional, atuando sobre o RNA 
mensageiro. 
Ainda, outra técnica é a CRISPR/Cas9. 
O sistema CRISPR/Cas procariótico funciona 
codificando proteínas que atuam como um 
sistema imune adaptativo. A imunidade é 
mediada pelas nucleases Cas e pequenos 
RNAs guias, que especificam o sítio de 
clivagem dentro do genoma invasor. 
Esse sistema é formado pelo Cas, ou 
catalizador, com os tipos I, II e III, Cas 1 ao 10. 
E, também, pelo loco CRISPR, com memória 
genética e RNAs guias. 
 
É uma técnica utilizada para edição 
do DNA, marcação do DNA, regulação da 
expressão de genes, mapeamento de genes, 
clivagem de RNAs e rastreamento de RNAs. 
Aula 5 – 28/09/2021 – 2º bimestre
Citogenética 
Citogenética é o estudo do 
cromossomo como um todo. 
Para visualização de cromossomos, a 
célula precisa estar em divisão. Assim, in vivo, 
células constantemente em divisão se 
encontram, nos mamíferos, no baço e na 
medula óssea, por exemplo. 
Já in vitro, tem-se os leucócitos, porém 
com vida curta; e os fibroblastos, que é uma 
cultura permanente, porém mais invasiva. 
Cariotipagem é a representação do 
conjunto de cromossomos homólogos 
emparelhados. 
A análise dos cromossomos pode ser 
feito por bandeamento das bandas C, 
colorindo os centrômeros; ou de banda G, 
com coloração em regiões ricas em timinas e 
adeninas. 
O bandeamento permite a 
individualização dos cromossomos; a 
observação de polimorfismo. 
A citogenética molecular permite a 
localização de sequências específicas no 
cromossomo, através da utilização de sondas, 
que visualizam sequências de DNA 
complementar marcada com fluorocromo. 
Também existe a 
técnica FISH, que utiliza 
sondas de DNA marcadas 
com fluorescência para 
detectar anomalias 
cromossômicas, como 
microgeleções e 
rearranjos cromossômicos 
complexos. 
Ainda, tem-se a SKY. Colore de forma 
integral os cromossomos. 
Também tem-se a técnica CGH, de 
hibridação genômica comparativa, para 
detectar ganhos e perdas de regiões 
genômicas. Permite localização de 
sequências em excesso ou ausentes no 
genoma tumoral. 
Caracterização dos cromossomos 
Existe a organização por grupos, que 
vão de A a G de acordo com o tamanho e 
tipo dos cromossomos, estando os maiores no 
A e os menores no G. 
Também existe a classificação por 
bandas. Para isso, deve-se lembrar que o 
braço q é o longo e o p é o curto. 
Já os cromossomos sexuais são 
caracterizados por o Y determinar o sexo 
masculino, não importando quantos X 
existam (por exemplo, na síndrome de 
Klinefelter tem-se XXY). A ausência de Y 
determina o sexo feminino, mesmo na 
Síndrome de Turner (X-). 
No caso masculino (XY), mesmo os 
cromossomos sendo diferentes,tem-se 
regiões semelhantes que permitem um 
pareamento homólogo. 
A citogenética é indicada para: 
alterações de crescimento e 
desenvolvimento; faces dismórfica; 
malformações; baixa estatura; deficiência 
mental; genitália ambígua; natimortos e óbito 
neonatal; infertilidade ou abortos recorrentes; 
neoplasia; história familiar positiva de 
cromossomopatia; gestação em mulher com 
idade elevada (>35 anos). 
Anomalias cromossômicas 
numéricas 
Dentro das variações numéricas tem-
se euploidia, aneuploidia e cromossomos 
supernumerários. 
Nas numéricas, altera-se o número de 
cromossomos. 
A euploidia altera por completo o 
genoma. É incompatível com a vida. 
A poliploidia é um tipo de euploidia, na 
qual tem-se conjuntos cromossômicos extras 
(3n, 4n). É raro em mamíferos, ocorrendo mais 
em plantas. A origem é através de erros 
meióticos e erros mitóticos (endomitose). 
A aneuploidia altera um ou outro 
cromossomo. É compatível com a vida. Um 
exemplo é a síndrome de Down (trissomia 21; 
translocação do extra 21 ou mosaico). 
Quanto maior a idade materna, maior 
a chance de ocorrer alterações 
cromossômicas. Isso, por acúmulo de 
mutações nos óvulos. 
Também tem-se a síndrome de 
Edwards, sendo uma trissomia do 18, e sendo 
grave. Gera hipertrofia muscular, atraso 
psicomotor grave, micrografia, anomalias 
cardíacas, mãos achatas e tendência de 
sobreposição de dedos. 
Ainda, tem-se a síndrome de Patau, 
com trissomia do 13. Pode gerar deficiência 
mental severa, fissura labial ou palatina, 
anomalia cardíaca e polidactilia. 
Também tem-se a síndrome de Turner, 
com monossomia do X. Gera baixa estatura, 
pescoço alado, dismorfias no aparelho 
reprodutor, características infantilizadas e 
deficiência mental. 
Já a síndrome do triplo X gera maior 
estatura, atraso de fala, tônus muscular fraco, 
dedos mais curvos, problemas de saúde 
mental, falência ovariana prematura ou 
anormalidades no ovário, constipação ou 
dores abdominais e anormalidades nos olhos. 
Agora, tem-se a síndrome de 
Klinefelter, com XXY. Gera traços femininos, 
como crescimento de mamas, estímulos 
reduzidos, calvície frontal e braços e pernas 
alongados. 
Tem-se a síndrome do duplo Y, XYY, na 
maioria das vezes não apresentando 
anomalias fenotípicas. Pode gerar indivíduos 
mais altos, dificuldade de aprendizagem, 
atraso no desenvolvimento da fala. 
A cromatina sexual é importante para 
diagnóstico dessas síndromes. A ausência de 
cromatina sexual na mulher indica síndrome 
de Turner. Uma cromatina sexual em homens 
indica Síndrome de Klinefelter. Duas 
cromatinas sexuais indica síndrome do triplo X. 
Ainda, nas categorias, tem-se os 
cromossomos supernumerários. São 
cromossomos extras, com comportamento 
meiótico irregular e que não sofrem 
recombinação. 
As causas dessas síndromes é a não 
disjunção na gametogênese materna ou 
paterna. 
A não disjunção na meiose I gera 
gametas com cromossomos duplicados e 
gametas com cromossomos ausentes. A 
disjunção também pode ocorrer na meiose II. 
Também pode ocorrer o mosaico, com 
indivíduos que sofreram não disjunção na 
primeira clivagem do zigoto normal. Isso gera 
genomas diferentes em um mesmo indivíduo. 
Aula 6 – 19/10/2021 
Anomalias cromossômicas 
estruturais 
Tem-se deleção, duplicação, 
translocação e inversão. 
Sendo 50% dos abortos devido à 
alterações genéticas, 3% são por variações 
estruturais. 
A deleção pode ser terminal ou 
intersticial, sendo a perda de um pedaço do 
cromossomo sem incluir o centrômero. Um 
exemplo é a síndrome de Cri-du-Chat, no 
braço p do cromossomo 5. Gera choro 
semelhante a miado de gato; microcefalia; 
hipertelorismo (olhos afastados) e 
micrognatia com retardo metal. 
A duplicação geralmente não geram 
efeitos fenotípicos, mas pode gerar, por 
exemplo, a síndrome de Charcot-Marie-
Tooht, que gera uma duplicação de um 
pequeno fragmento na cromátide do 
cromossomo 17 e gera perda de sensibilidade 
das mãos e pés. 
A translocação é a transferência de 
um segmento de um cromossomo para outro 
não homólogo. Pode ser simples ou 
recíproca. Não há perda ou ganho de 
material genético, somente tendo uma 
redistribuição. Pode vir de fusão cêntrica. 
Mulheres com translocação Robertsoniana 
14/21 possui maior chance de ter filhos com 
síndrome de Down. 
A inversão é quando um cromossomo 
é rompido em dois pontos e reorganiza-se de 
forma invertida, podendo ser paracêntrica ou 
pericêntrica (pegando o centrômero). A 
maioria não gera efeitos fenotípicos, mas 
pode gerar hemofilia tipo A por inversão no 
cromossomo X que inativa o fator VIII de 
coagulação. 
Alterações cromossômicas podem ter 
algum efeito adaptativo ao meio, mesmo 
quando não causam alterações fenotípicas 
aparentes. Podem, por exemplo, gerar 
barreiras reprodutivas, restringindo o fluxo 
gênico entre os indivíduos de uma 
população, transformando-a em 
subpopulações. 
Citogenética do câncer 
A citogenética de câncer estuda as 
aberrações cromossômicas adquiridas 
durante um processo tumoral. 
As técnicas de estudo são 
bandeamento GTC; FISH - hibridização 
fluorescente in situ; SKY - cariotipagem 
espectral multicolorida. Faz-se biópsia de 
tumores sólidas no tecido atingido. 
Busca-se rearranjos, alterações clonais, 
trissomia ou rearranjo estrutural em pelo 
menos 2 metáfases e monossomia em pelo 
menos três metáfases. 
Esse estudo é realizado principalmente 
em doenças hematológicas malignas, como: 
desordens mieloproliferativa crônica; 
síndromes mielodisplásicas; leucemias 
mielóide agudas e crônicas etc. 
Síndromes mielodisplásicas 
Acomete principalmente indivíduos 
idosos. O processo patológico que 
desencadeia as anomalias hematológicas 
inclui o aumento da apoptose que leva à 
hematopoese ineficaz e citopenias 
periféricas, e transformação para leucemia 
mielóide aguda. 
Pode vir de alterações nos 
cromossomos 5, 7, 8, 11, X ou Y. 
As leucemias mielóides agudas geram 
anomalias cromossômicas em 2/3 dos casos, 
com alterações mais frequentes sendo 
trissomia do 8, monossomia do 7, monossomia 
do 5 ou rearranjos estruturais. 
Já a leucemia mielóide crônica pode 
vir de translocações ou alterações adicionais. 
Câncer de mama 
Pode vir de trissomia do 7 ou 12; 
deleção 1p gerando progressão e metástase. 
Pode-se ter ganhos do cromossomo 7. 
Também envolve cromossomos 1, 3, 6, 7, 11 e 
12. 
O papel da citogenética é de 
fundamental importância, pois auxilia o 
diagnóstico, prognóstico, classificação, 
acompanhamento evolutivo, escolha 
terapêutica e melhor entendimento da 
biologia da doença. 
Padrões de herança e doenças 
associadas 
Existem alterações cromossômicas, 
monogênicas (com mutações em um único 
gene), que geram, por exemplo, anemia 
falciforme, fenilcetonúria, fibrose cística, 
hemofilia A e talassemia. E, ainda, tem-se 
alterações poligênicas (quantitativa, com 
interação entre vários genes), gerando cor 
da pele, olhos e cabelo e doenças como 
Alzheimer, mal formações congênitas e 
câncer. 
Na herança mendeliana monogênica 
só está envolvido um par de genes e no 
poligênico mais de um par. 
Acondroplasia 
Gera baixa estatura 
desproporcionada, com membros mais 
encurtados e o tronco relativamente 
preservado. Os dedos das mãos são curtos e 
tem-se uma disposição que lembra um 
tridente. A face é característica com a fronte 
proeminente e o aumento da circunferência 
da cabeça. O genótipo DD é letal, Dd é 
nanismo e dd é normal. Todo acondroplásico 
é heterozigoto. É de herança dominante. 
São três mutações específicas no 
FGFR3. Pode ser aleatória ou herdada. As 
alterações são no G1138A (97% dos casos); 
G1138C e C1620A. 
Distrofia miotônica de 
Steinert 
Na forma clássica, os afetados têm 
fraqueza e atrofia muscular, catarata, 
fenômeno miotônica (dificuldade de relaxar 
a musculatura das mãos após a contração). 
Podem ocorrer, ainda:pitose das pálpebras, 
calvície frontal precoce no sexo masculino, 
dificuldade para falar e engolir, sonolência, 
alterações hormonais (diabetes, infertilidade, 
distúrbios menstruais) e cardíacas 
(especialmente distúrbios de condução e 
arritmias). É de herança dominante. 
Polidactilia 
Tanto AA quanto Aa são afetados, 
sendo aa é normal. Herança dominante. 
Síndrome de Marfan 
É multissistêmica, afetando o aparelho 
cardiovascular, musculoesquelético e ocular. 
A dilatação da aorta é a principal causa da 
morbimortalidade. Gera o peito achatado. 
O gene FBN1, situado no cromossomo 
15, afeta a produção de fibrilina da 
glicoproteína. As moléculas de fibrilina-1 
formam as estruturas chamadas microfibrilas, 
necessárias para fornecer elasticidade aos 
tecidos e conjuntos dos ossos. Herança 
dominante. 
Neurofibromatose 
Atinge pele e nervos. Existe no tipo 1, 2 
e 3. Gera manchas hiperpigmentadas na 
pele, nódulos de Lisch na retina e 
neurofibromas. Herança dominante. 
Fibrose cística 
Recessiva, os pacientes apresentam 
mutações no gene CFTR, podendo 
apresentar a forma clássica (com 
pneumonias de repetição com ou sem 
envolvimento pancreático), bem como sinais 
leves da doença. 
Anemia falciforme 
Caracterizada por uma alteração nos 
glóbulos vermelhos, que perdem a forma 
arredondada e elástica, adquirindo o 
aspecto de uma foice endurecida, o que 
dificulta a passagem do sangue pelos vasos 
de pequeno calibre e, consequentemente, a 
oxigenação dos tecidos. É para homozigoto 
recessivo com mutação no gene da beta 
hemoglobina. 
Fenilcetonúria – PKU 
É uma doença genética em que a 
pessoa é atingida por um defeito ou falta na 
enzima fenilalanina hidroxilase. A 
consequência é o acumulo de fenilalanina no 
organismo, que se torna tóxica e atinge 
principalmente o cérebro, causando retardo 
mental irreversível. É recessiva. 
Padrões de herança e doenças 
associadas ao sexo 
Dominantes ligado ao X 
Homens e mulheres são afetados, com 
maior frequência em mulheres. Homens 
transmitem o distúrbio para todas as filhas. 
Mulher afetada tem 50% de chances de ter 
filho ou filha afetado. 
 Raquitismo hipofosfatêmico 
Capacidade reduzida de reabsorção 
tubular renal do fosfato filtrado. 
 Síndrome de Rett 
Caracterizado por uma síndrome com 
deficiência intelectual acentuada. 
Recessivos ligado ao X 
Ocorre quase que exclusivamente em 
homens, transmitida por mulheres portadoras 
não-afetadas para seus filhos. 
Homens afetados não podem 
transmitir o distúrbio para seus filhos, mas 
podem ter netos afetados através de suas 
filhas portadoras obrigatórias. 
 Daltonismo 
Afeta os cones da retina, gerando 
incapacidade de distinguir entre as cores 
vermelho e verde. 
Ligados ao Y 
Esse tipo de herança corresponde aos 
poucos genes localizados no cromossomo Y, 
denominados de genes holândricos, 
herdados de pai para filho. 
 Hipertricose auricular 
Crescimento de pelos na orelha. 
 Calvície 
Causada por genes localizados nos 
autossomos, com manifestação diferenciada 
nos sexos. O gene se expressa melhor na 
presença de testosterona. 
Aula 7 – 04/11/2021 
Fatores que afetam os padrões 
de herança 
Penetrância 
É a probabilidade de que um gene 
venha, de fato, a possuir uma expressão 
fenotípica. É ter ou não ter. 
Expressividade 
É a gravidade da expressão do 
fenótipo entre os indivíduos com o mesmo 
genótipo causador da doença. É a 
intensidade. 
Um exemplo é a neurofibromatose, 
distúrbio comum do sistema nervoso, 
caracterizada pelo crescimento de múltiplos 
tumores carnosos benignos na pele, tumores 
no sistema nervoso central etc. O portador 
possui fenótipo pleotrópico. 
Idade de início 
Os distúrbios genéticos podem surgir a 
qualquer momento da vida. 
Um exemplo é a adrenoleucodistrofia 
(ALD), hereditária recessiva, ligada ao 
cromossomo X. Também conhecida como 
doença de Lorenzo, acomete o sistema 
nervoso central e as glândulas suprarrenais. 
Por exemplo, a adrenoleucodistrofia 
(ADL), se neonatal, pode provocar 
convulsões, deformações faciais e retardo 
mental. Já na infantil, é considerada a forma 
mais grave, surgindo entre 4 e 10 anos e 
provocando demência severa, perda de 
visão, audição e fala. 
Já a adulta surge no final da 
adolescência ou no início da vida adulta e 
pode ser controlada por décadas, 
provocando disfunção erétil e incontinência 
urinária. 
Ainda, entre mulheres, que é mais rara 
e branda, provoca perda de equilíbrio e 
coordenação, além de fraqueza nas pernas. 
Padrões de herança não 
mendelianos 
São: 
 Dominância incompleta, com 
herança sem dominância, 
ocorrendo em heterozigotos, 
ocorrendo mistura, diferente dos 
parentais; 
 Codominância, como no tipo 
sanguíneo AB; 
 Alelos letais, que, quando em 
homozigose, são letais. Aqui, a 
proporção fenotípica é de 2:1, 
sendo um exemplo a 
Acondroplasia; 
 Efeitos maternos (genes nucleares), 
que, independente do genótipo, o 
filho apresenta o fenótipo igual ao 
da mãe; 
 Herança extranuclear, ou seja, 
mitocondrial. 
 Herança epigenética, com 
alterações no genoma que não 
alteram a sequência de 
nucleotídeos, sendo um exemplo o 
imprinting, ou seja, a expressão do 
fenótipo da doença dependente 
de se o alelo mutante foi herdado 
da mãe ou do pai; 
 Herança poligênica, quando 
múltiplos genes influenciam a 
expressão de uma característica 
que geralmente é 
quantitativamente variável. 
Dominante dá efeito aditivo. 
Recessivo gera efeito não-aditivo; 
 Herança multifatorial. 
Aula 8 – 09/11/2021 
Erros inatos do 
metabolismo 
Todo erro inato do metabolismo 
envolve uma mutação genética envolvendo 
enzimas, proteínas ou transporte. 
Existem proteínas de manutenção, 
presentes em todas as células; e proteínas 
especiais, histoespecíficas. 
A maioria das alterações são 
deterioração neurológica rápida e 
progressiva (alteração de consciência, do 
tônus, movimentos anormais, alteração o 
eletroencefalograma), odor especial na 
urina, miopatia, cardiomiopatia e dismorfia 
crânio-facial. 
A primeira categoria são alterações 
que afetam um único sistema orgânico ou 
apenas um órgão, como o sistema 
imunológico e os fatores de coagulação ou 
túbulos renais e eritrócitos. 
Já a categoria dois abrange um grupo 
de doenças cujo defeito bioquímico 
compromete uma via metabólica comum a 
diversos órgãos, como as doenças lisossomais, 
ou restrito a um órgão apenas, porem com 
manifestações humorais e sistêmicas, como a 
hiperamonemia nos defeitos do ciclo da 
ureia. 
A categoria dois se divide em grupo I, 
com erros inatos do metabolismo 
intermediário que culminam em intoxicação 
aguda ou crônica. O grupo II é deficiência na 
produção ou utilização de energia. 
Já o grupo III envolve distúrbios de 
síntese ou catabolismo de moléculas 
complexas. 
Tratamento agudo 
Pode ser necessário o tratamento 
agudo, com procedimentos de emergência 
que incluem a coleta de material para 
análise laboratorial. 
Também tratamento do desequilíbrio 
metabólico, remoção de metabólitos tóxicos 
e suspensão da ingesta de proteínas e 
carboidratos por cerca de 24 horas, manter a 
nutrição parenteral, suplementar cofatores 
que podem aumentar a atividade da enzima 
residual. 
Controle permanente 
Tem-se redução de substrato 
acumulado, suspensão de um produto, 
estimulação do bloqueio metabólico com 
cofatores ou precursores enzimáticos e 
desintoxicação por metabólicos. 
Tratamento específico 
Com transplante de medula óssea, 
transplante hepático ou terapia genica de 
reposição enzimática. 
Câncer 
As mutações podem afetar genes que 
controlam o crescimento celular, genes que 
controlam a morte celular e genes que 
controlam o reparo de lesões no DNA. 
As categorias são oncogenes, genes 
supressores de tumor, miRNA e 
oncogenômica (oncogenes + GST). 
Proto-oncogene é um gene que 
codifica proteínasque estimulam 
proliferação e diferenciação em células 
normais. 
Já os oncogenes (mutações) geram 
hiperativação, com a divisão celular se 
tornando contínua. 
Os genes supressores de tumor fazem 
bloqueio da proliferação celular e apoptose. 
A mutação não reconhece alteração 
no DNA, prosseguindo a replicação. 
 
 
O acúmulo de GTP no organismo faz 
com que o RAS estimule a multiplicação 
celular. Quando o RAS sofre mutação, o GTP 
acumula, gerando multiplicação 
descontrolada. 
Os genes BRCA1 e BRCA2 são 
supressores de tumor e estão expressos de 
uma forma generalizada em humanos, 
especialmente em ovários, testículos e timo. 
As proteínas BRCA desempenham 
importantes funções em diferentes processos 
celulares, incluindo a ativação e a regulação 
transcricional, o reparo de lesões no DNA, 
além do controle do ciclo celular, da 
proliferação e diferenciação celular. 
BRCA1 localiza-se no braço longo do 
cromossomo 17, na posição 21 (17q21), 
possuindo 22 exons codificantes. Estende-se 
em cerca de 100Kb de DNA genômico e 
codifica uma proteína de 1863 aminoácidos. 
BRCA2 está situado no braço longo no 
cromossomo 13 na posição 12.3 (13q12.3), 
possui 26 exons codificadores, sua proteína é 
formada de 3418 aminoácidos, constituindo 
uma das maiores moléculas do proteoma 
humano. 
O BRCA1 tem como principal função a 
reparação do DNA na recombinação 
homóloga, reparo por excisão de 
nucleotídeos e na regulação do ciclo celular, 
sendo expresso quando há uma instabilidade 
genômica, mediada por estrogênio. 
O BRCA2 tem como função, através 
da interação com a RADS1, de reparar as 
quebras na dupla fita de DNA. 
O efeito cancerígeno em células 
germinativas pode aparecer quando os dois 
genes supressores, BRCA1 e BRCA2, perderem 
sua função nos dois alelos (hipótese de 
Knudson), com mutação na linhagem 
germinativa (herdada), seguida por outro 
evento de silenciamento do gene (mutação 
somática). 
Por outro lado, nos casos esporádicos, 
são necessárias duas mutações a nível 
somático (mutações adquiridas), no qual 
resulta também na inativação gênica. Desta 
forma, quando estes genes perdem sua 
função, eles não param o ciclo celular e não 
estimulam o sistema de reparo e a apoptose, 
provocando efeito carcinogênico. 
Aula 9 – 16/11/2021 
Imunogenética 
Gene ABO 
É um gene localizado no cromossomo 
9, com 7 éxons e 6 introns e três alelos: A, B e 
O. 
Os alelos A e B são co-dominantes e o 
alelo O é recessivo (não codifica produto 
gênico conhecido). 
Os alelos A e B possuem 4 nucleotídeos 
diferentes, e o alelo O possui deleção em 1 
nucleotídeo, não gerando atividade 
proteica. 
A expressão dos genes ABO depende 
da ação de outro gene, o gene H (FLUT1), 
localizado no cromossomo 19, que codifica 
enzima alfa 2-L-fucosiltransferase (adição de 
L-fucose), substrato para o antígeno A ou B. 
Esse gene apresenta-se em 99% da 
população sob a forma homozigota HH ou 
heterozigota Hh. 
A forma hh é rara e caracteriza o 
fenótipo Bombay, que não apresenta 
antígenos ABO e H nos eritrócitos. 
 
O fenótipo Bombay é considerado 
falso O, mas não tem antígeno, coagulando 
até mesmo com o O. 
Ainda, tem-se subgrupos. O grupo A1 é 
considerado o gene selvagem. 
Sistema Rh 
É um sistema com presença de um 
antígeno D. 
Pode-se ter a doença hemolítica do 
recém-nascido ou eritroblastose fetal, que é 
a incompatibilidade sanguínea entre mãe e 
feto. 
Quando sobrevive, a criança pode ter 
surdez, retardo mental, paralisia cerebral etc. 
Como prevenção, existe a vacina anti 
RH. 
Hemoglobinopatias 
Pode-se ter anemias macrocíticas, 
microcíticas ou normocíticas; anemia 
megaloblástica, talassemia ou anemia 
falciforme. 
Complexo principal de 
histocompatibilidade – MHC 
MHC é o locus do genoma onde 
encontram-se genes do sistema imune. Em 
humanos, tem-se o HLA. A herança é em 
bloco. 
Imunodeficiências ocorrem quando o 
sistema imunológico não consegue 
responder adequadamente à infecção. 
Já doenças autoimunes ocorrem 
quando o sistema imune hiperativo atacas 
células do próprio organismo. 
Existe as imunodeficiências primárias, 
que impedem o funcionamento normal das 
células do sistema imunológico. 
Já as imunodeficiências secundárias 
ocorrem quando o sistema imunológico é 
comprometido por um fator externo, e não 
por um fator genético. 
LES – Lúpus Eritematoso Sistêmico é 
uma doença autoimune inflamatória, que 
pode afetar múltiplos órgãos e tecidos, como 
pele, articulações, rins e cérebro. Os sintomas 
são fadiga, febre, dor nas articulações, rigidez 
muscular e inchaços, rash cutâneo, lesões de 
pele ao sol e dificuldade para respirar. É uma 
doença com fator genético com mutações 
em 6 genes. 
Transplantes 
Existem autotransplante, isotransplante 
(indivíduos geneticamente idênticos), 
alotranspante (geneticamente diferentes) e 
xenotransplantes (espécies diferentes). 
Aula 10 – 22/11/2021 
Testes genéticos 
PGT-p 
É um teste genético pré-
implantacional para doenças poligênicas. 
Paradigma eugênico 
Possui como objetivo melhorar a raça 
humana. 
Paradigma preventista 
Possui como objetivo eliminar a 
doença genética. 
Paradigma psicológico 
Possui como objetivo conhecer a 
doença genética e inferir o melhor 
tratamento.