Breve Histórico

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Unidade I 
GENÉTICA APLICADA À ATIVIDADE MOTORA
Profa. Andréa Vanzelli
 O DNA é encontrado no núcleo das células.
 O DNA é uma macromolécula existente em todos os organismos 
vivos, que fornece uma história e um manual de instruções para 
todo e qualquer organismo.
 Uma cadeia de DNA é formada por milhares de moléculas de 
nucleotídeos.
 Agrupamentos específicos desses nucleotídeos formam um gene
que codifica uma característica física.
 As cadeias de DNA, com as informações genéticas, estão 
condensadas em estruturas dentro da célula que são 
chamadas de cromossomos.
Organização do genoma humano
Os cromossomos
 Cromossomos, portanto, 
guardam o DNA enovelado, 
condensado, através do auxílio 
de proteínas específicas.
 O genoma é distribuído em 23 
pares de cromossomos.
 Na concepção, um conjunto 
completo proveniente da mãe 
(22 mais um cromossomo 
sexual) une-se a um conjunto 
completo do pai, resultando 
em um descendente com 
46 cromossomos. 
DNA altamente condensado. 
https://pixabay.com/pt/gen%C3%A9tica-
cromossomos-rna-dna-156404/
 A replicação do DNA transmite a informação genética idêntica 
para uma nova célula formada. Para isso, a dupla fita se separa 
e cada uma serve como molde para formar novas fitas.
A replicação do DNA envolve três fases diferentes:
 Iniciação, Ampliação ou alongamento e o Término.
 A iniciação depende de proteínas especiais chamadas 
iniciadoras, que examinam as fitas de DNA em busca de 
sequências de base chamadas de origens, onde há a separação 
das fitas.
Replicação do DNA
 Na fase de alongamento, um nucleotídeo de RNA provisório 
se liga à base do primeiro nucleotídeo. DNA polimerase 
identifica as bases na fita ligando um nucleotídeo de DNA 
com a base complementar apropriada.
 Adenina – Timina, Citosina – Guanina.
 Vários fragmentos de DNA serão formados.
 Para finalizar, cada fragmento da nova molécula é ligado por 
uma enzima (ligase) e passa por vários processos de revisão 
para que não existam erros.
Replicação do DNA
 Após esse processo, é possível o enrolamento do DNA em 
proteínas, assumindo sua forma cromossômica.
 As pontas do DNA (telômeros), no cromossomo, recebem uma 
sequência de nucleotídeos que não codificam proteínas.
Replicação do DNA
 Para que possamos expressar características físicas, o DNA 
deve codificar uma proteína.
 Porém, o DNA está contido no núcleo das células eucarióticas 
e a síntese de proteínas acontece no citoplasma.
 RNA transporta a informação genética do DNA para sítios 
de síntese de proteínas (os ribossomos).
 Fita simples, diferente do DNA.
 Devido à sua função em transferir informações, o RNA que 
serve como molde para codificar proteínas é chamado de RNA 
mensageiro. 
O RNA
 Primeiro, o gene que vai ser transcrito deve ser localizado, para 
isso, um complexo de enzimas busca uma região promotora no 
DNA, geralmente codificada como TATA (timina, adenina, 
timina, adenina), se liga a essa região avisando ao RNA 
polimerase para iniciar o processo. 
 Eles são transcritos com a ajuda do RNA polimerase que 
estimula a síntese de RNA a partir do DNA.
 Todas as células contêm todo nosso código genético, que 
podem estar ativos ou não ativos; quando há transcrição 
é porque ele foi ligado (ativado).
RNA
 As proteínas são sintetizadas de moldes de RNA.
 Nossas proteínas, mais do que qualquer outra macromolécula, 
determinam quem e o que somos.
 Trinca de bases chamada códon. 64 possíveis combinações. 
20 aminoácidos diferentes.
 A leitura é feita pelo ribossomo.
 A subunidade pequena do Ribossomo se prende à fita 
de RNAm, que localiza o códon de iniciação (AUG).
 O RNAt transporta os códons necessários para complementar a 
trinca de bases do RNAm (anticódon) e deixa, então, 
um aminoácido.
Síntese de proteínas
Síntese de proteínas
 No ribossomo, são formadas as ligações peptídicas entre os 
aminoácidos, formando as proteínas.
Visão geral da tradução. (Cooper, G.M. “A célula, uma abordagem molecular”, 2ªed. Porto Alegre, Ed. ArtMed, p.306, 2001)
 Mesmo após a síntese, elas podem ser modificadas em uma 
diversidade de modos por meio da adição de moléculas que 
conseguem alterar sua função.
 Um dos mecanismos de regulação é a ligação de proteínas 
repressoras, que bloqueiam a tradução.
Síntese de proteínas
Enquanto o fenótipo pode ser observado diretamente, mesmo que 
através de medidas, o genótipo se refere às características 
genéticas de um indivíduo. Baseado nisso, o fenótipo:
a) É o conjunto de características decorrentes da ação do 
ambiente.
b) Influi no genótipo, transmitindo a este todas as suas 
características.
c) É o conjunto de características decorrentes da ação 
do genótipo.
d) É o conjunto de características de um indivíduo.
e) É o conjunto de caracteres exteriores de um indivíduo.
Interatividade
Enquanto o fenótipo pode ser observado diretamente, mesmo que 
através de medidas, o genótipo se refere às características 
genéticas de um indivíduo. Baseado nisso, o fenótipo:
a) É o conjunto de características decorrentes da ação do 
ambiente.
b) Influi no genótipo, transmitindo a este todas as suas 
características.
c) É o conjunto de características decorrentes da ação 
do genótipo.
d) É o conjunto de características de um indivíduo.
e) É o conjunto de caracteres exteriores de um indivíduo.
Resposta
 Características físicas são passadas de geração a geração, mas 
não somos exatamente uma mistura de nossos pais.
Mendel iniciou os estudos em ervilhas, a partir dessas 
observações:
 1ª lei de Mendel: “Cada característica é determinada por dois 
fatores (alelos) que se separam na formação dos gametas, onde 
ocorrem em dose simples”, isto é, para cada gameta masculino 
ou feminino encaminha-se apenas um fator (dominante e 
recessivo).
Herança genética
AA
AaaA
aa
A
a
A
a
 2ª lei de Mendel: características se distribuem 
independentemente, nenhuma caraterística afeta a outra. Todas 
têm a mesma chance de se segregar e se combinar com 
qualquer outra.
 Meiose permite essas recombinações.
Herança genética
 Divisão celular: 2 células filhas.
Fases:
 Interfase – célula aumenta em massa, por meio da síntese 
de várias substâncias, incluindo a cópia exata do DNA.
 Mitose – conjuntos replicados de DNA migram para extremidades 
opostas da célula até seu estágio final, onde ocorre a divisão em 
duas células.
 Citocinese – célula original é partida em duas e os núcleos 
das filhas, formados durante a mitose, são englobados por 
células separadas.
Meiose
 A genética de populações estuda a distribuição de genes em um 
grupo de indivíduos da mesma espécie (chamado população), 
portanto, analisa a quantidade e a distribuição da variação 
genética nas populações e as forças que controlam essa variação.
 Variação pode ocorrer em um único nucleotídeo ou em vários.
 Mutação (<2% da população).
 Polimorfismo (>2% da população).
 Polimorfismo de nucleotídeo único é mais comum. Pode ou não 
mudar o fenótipo.
Genética de populações
 Algumas ocorrerão em sequências não codificadoras do gene, 
outras ocorrerão em sequências codificadoras.
 Variações ocorrem por várias razões: patógenos, clima, dieta.
 Seleção natural de Darwin.
Mutações e polimorfismos
Fonte: GRIFFITHS et al., 2016
 Exemplo: caso dos tibetanos acostumados à altitude.
 Comparação da população de tibetanos à chineses 
(aproximação genética).
 Compararam mais de 500000 polimorfismos de nucleotídeo 
único.
 Quando analisadas as variações, o SNP em um gene específico 
(EPAS1) chamou a atenção, por ocorrer em 87% dos tibetanos e 
em 9% dos chineses.
 Tais resultados sugerem que essa variação genética no gene 
EPAS1 está envolvida com a melhor adaptação dos Tibetanos à 
altitude.
Mutações e polimorfismos
 Quando temos uma anemia, por exemplo, baixamos a contagem 
de eritrócitos, o EPAS1 pode sinalizar parao corpo para que 
sejam produzidos mais eritrócitos. 
 Situação similar ocorre quando um individuo que mora em uma 
ambiente de baixa altitude se desloca para outro de alta 
altitude; ocorre a sinalização e o consequente aumento na 
produção de eritrócitos. 
 Nesse caso, o sangue fica sobrecarregado com o aumento de 
eritrócitos, que pode levar à hipertensão pulmonar, formação 
de coágulos sanguíneos.
Polimorfismos
 No caso dos tibetanos, a hipótese é que a variação no gene 
EPAS1 pode ter deixado de sinalizar o aumento dos eritrócitos 
e, ao mesmo tempo, proporcionado outro mecanismo de 
adaptação ao ar rarefeito, pois os níveis de eritrócitos desses 
indivíduos mantêm-se relativamente normais.
Polimorfismos
 A genética evolutiva é uma importante 
ferramenta para se documentar as 
variações gênicas.
 Essas variações podem proporcionar 
um efeito benéfico em uma população, 
uma vez que podem tornar a população 
mais bem-adaptada ao ambiente em que 
vivem.
Genética de populações
(Griffiths et al., 2016 apud Stefan Auth/imagebroker/AGE 
Fotostock; Inserção, Planet observer/UIG/Getty Images)
As mutações e os polimorfismos são variações genéticas que 
podem ocorrer em uma população. Leia as afirmações abaixo e 
escolha a alternativa correta:
a) As mutações representam variações maléficas e, em geral, 
levam ao câncer.
b) Os polimorfismos são variações genéticas que acontecem em 
menos de 2% da população.
c) Grande parte das variações é positiva, uma vez que permite ao 
organismo humano se adaptar às condições do ambiente.
d) As mutações ocorrem em mais de 2% da população.
e) Todos os casos de variações gênicas envolvem a troca de 
vários nucleotídeos no DNA.
Interatividade
As mutações e os polimorfismos são variações genéticas que 
podem ocorrer em uma população. Leia as afirmações abaixo e 
escolha a alternativa correta:
a) As mutações representam variações maléficas e, em geral, 
levam ao câncer.
b) Os polimorfismos são variações genéticas que acontecem em 
menos de 2% da população.
c) Grande parte das variações é positiva, uma vez que permite ao 
organismo humano se adaptar às condições do ambiente.
d) As mutações ocorrem em mais de 2% da população.
e) Todos os casos de variações gênicas envolvem a troca de 
vários nucleotídeos no DNA.
Resposta
 Apesar das inúmeras evidências de que um estilo de vida 
saudável tem uma relação positiva com a saúde, indivíduos 
na população geral tendem a adotar, cada vez mais, estilos de 
vida menos ativos ou sedentários.
 Aumento de doenças crônicas tais como obesidade e Diabetes.
 Embora significativa, a influência familiar sugere muitos 
questionamentos quanto aos possíveis efeitos genéticos e/ou 
culturalmente transmitidos, além das diferentes exposições a 
esses efeitos entre as gerações.
Relação entre herança genética na obesidade e 
diabetes
 A obesidade é definida como uma doença multicausal, 
associada aos efeitos do acúmulo excessivo de gordura 
corporal.
 Níveis alarmantes.
 Simplificadamente, obesidade resulta de um desequilíbrio entre 
o gasto e a ingestão de energia. 
 Os mecanismos que levam a esse fenótipo são bem mais 
complexos. 
 Fatores genéticos desempenham papel importante de ação 
permissiva para os fatores ambientais e, em alguns casos, 
podem ser decisivos para o desenvolvimento da obesidade.
Obesidade
 Teoria da economia energética. Segundo a teoria, em situações 
de déficit de energia, como ocorreu com nossos antepassados, 
o organismo aciona uma série de mecanismos metabólicos 
adaptativos (sobrevivência).
 Estima-se que a herança genética possa responder por 24% 
a 40% da variância no IMC, por determinarem diferenças em 
fatores como taxa de metabolismo basal, resposta à 
superalimentação e outros. 
 Acredita-se que as mudanças de comportamento alimentar 
e os hábitos de vida sedentários, atuando sobre genes que 
predispõe os indivíduos à obesidade, sejam o determinante 
principal do crescimento da obesidade no mundo. 
Fatores genéticos associados à obesidade
 Última atualização em 2005 identificou mais de 420 genes 
associados à obesidade.
 Leptina – redução da ingestão alimentar. Gene de interesse 
científico. 
 Indivíduos obesos apresentam mais tecido adiposo, o que 
significa maior quantidade de RNAm ob.
 Modificações genéticas relacionadas à oxidação de ácidos 
graxos têm impacto na perda de peso e no risco de obesidade. 
 Alguns polimorfismos nos genes que codificam CD36, CPT, 
ACS e FABP podem se relacionar com a obesidade por regular 
a atividade enzimática ou influenciar diretamente a oxidação 
de gordura.
Fatores genéticos associados à obesidade
 Genes desempenham um papel colaborativo e permissivo no 
desenvolvimento da obesidade.
 Fatores ambientais interagem para levar à obesidade.
 Variação genética que predisponha a um fenótipo de maior 
risco pode associar-se a maior probabilidade de complicações 
metabólicas. 
 A tendência a depositar gordura na região abdominal visceral, 
por exemplo, pode ser geneticamente determinada.
Fatores genéticos associados à obesidade
 Diabetes mellitus não é uma única doença, mas um grupo 
heterogêneo de distúrbios metabólicos que apresenta em 
comum a hiperglicemia, resultante de defeitos na ação da 
insulina, na secreção de insulina ou em ambas.
Vários subtipos: 
 DM1;
 DM2;
 Diabetes gestacional.
Diabetes
 Forma poligênica do Diabetes – mutações de vários genes que 
atuam em várias células a fim de manter o controle glicêmico, 
como fígado, musculatura esquelética e tecido adiposo.
 Interações das mutações em genes pequenos associadas a 
possíveis defeitos em genes maiores atuam em fenótipos 
intermediários do diabetes que irão influenciar no equilíbrio 
glicêmico, como massa gordurosa, sensibilidade à insulina, 
padrão secretório da insulina.
 Ativados quando há relação com o estilo de vida.
Fatores genéticos associados ao Diabetes
 Polimorfismos no gene da ECA (presença do alelo D) podem 
promover menor biodisponibilidade da bradicinina, o que pode 
levar ao aumento da resistência à insulina nas células 
musculares. Diabéticos tipo 2 apresentam 1,77 mais vezes o 
polimorfismo de deleção nos dois alelos – homozigotos DD –
quando comparado a pessoas saudáveis.
Fatores genéticos associados ao Diabetes
Fatores genéticos associados ao Diabetes
Fonte: Adaptado de REIS & VELHO, 2002.
Assinale a alternativa correta quanto à interação obesidade 
e genética:
a) A obesidade é desenvolvida como resultante de fatores 
relacionados a apenas uma resposta genética complexa.
b) O gene da leptina é o principal responsável pelos níveis 
alarmantes de obesidade mundial.
c) Durante a evolução, os indivíduos se adaptaram 
geneticamente à falta de alimentos, mas isso não influenciou a 
tendência à obesidade na população atual.
d) A principal função da leptina é a sinalização da fome.
e) Existem poucas evidências sugerindo que algumas 
populações são mais propensas à obesidade somente 
por atribuições genéticas.
Interatividade
Assinale a alternativa correta quanto à interação obesidade 
e genética:
a) A obesidade é desenvolvida como resultante de fatores 
relacionados a apenas uma resposta genética complexa.
b) O gene da leptina é o principal responsável pelos níveis 
alarmantes de obesidade mundial.
c) Durante a evolução, os indivíduos se adaptaram 
geneticamente à falta de alimentos, mas isso não influenciou a 
tendência à obesidade na população atual.
d) A principal função da leptina é a sinalização da fome.
e) Existem poucas evidências sugerindo que algumas 
populações são mais propensas à obesidade somente 
por atribuições genéticas.
Resposta
Fatores de risco:
 hipertensão arterial;
 idade;
 sexo;
 tabagismo;
 níveis elevados de colesterol LDL e níveis diminuídos de HDL;
 diabetes;
 sedentarismo;
 obesidade;
 história familiar prematura para doenças cardíacas.Relação entre herança genética e doenças 
cardiovasculares
 Aterosclerose é a principal causa de morte no mundo, 
associada a concentrações de lipídeos e lipoproteínas na 
circulação.
 Níveis elevados de LDL e triglicerídeos e níveis baixos de HDL 
representam um fator de risco para as cardiopatias. 
 Foi estimado que um decréscimo de 10% nos níveis de 
colesterol total em uma população pode resultar 
em redução de 30% na incidência de cardiopatias.
(SMITH et al., 2001).
Relação entre herança genética e doenças 
cardiovasculares
 A variação da concentração lipídica no sangue pode ser 
causada por vários fatores, incluindo comportamentais, 
ambientais e genéticos.
 Variantes em genes relacionados ao metabolismo lipídico são 
bastante frequentes na população em geral (de 1% a 80% dos 
indivíduos), portanto, seu impacto é muito maior na saúde 
pública quando comparadas com mutações de grande efeito, 
mas que são muito mais raras.
 Possibilidade de algum fator genético estar envolvido no 
desenvolvimento das doenças cardiovasculares.
Relação entre herança genética e doenças 
cardiovasculares
 obesidade;
 resistência à insulina; 
 consumo aumentado de álcool;
 consumo aumentado de sal (pelo menos em indivíduos sal-
sensíveis);
 idade;
 sedentarismo;
 estresse;
 baixo consumo de potássio e cálcio;
 entre outros.
Hipertensão arterial
 Fatores genéticos podem influenciar no desenvolvimento 
da hipertensão.
 A identificação de determinantes genéticos associados à 
hipertensão ainda é complicada. 
 Hipertensão está relacionada a inúmeras causas (fenótipos 
intermediários). 
 Hipertensão arterial de um indivíduo acontece devido à soma 
de inúmeras alterações fisiológicas que visam manter a 
homeostase do organismo e respondem a inúmeros 
estímulos crônicos.
Hipertensão arterial
 Fatores como o sistema nervoso autônomo, hormônios 
vasopressores/vasodilatadores, estrutura e função cardíaca e 
dos vasos podem colaborar juntamente com determinantes 
genéticos para o fenótipo da pressão arterial aumentada.
 Importante lembrar que outros fatores como a obesidade ou 
uso abusivo de álcool podem influenciar os valores pressóricos 
e que, adicionalmente, também podem ser influenciados por 
fatores genéticos. 
Hipertensão arterial
 Estudos com modelos animais têm mostrado o efeito do 
treinamento físico em reduzir a pressão arterial, o que evidencia 
sua ação positiva mesmo com a influência de fatores genéticos. 
 Porém, alguns estudos também têm mostrado que alguns 
indivíduos não respondem bem a terapia não medicamentosa 
com exercícios físicos, o que também pode ser devido à 
influência genética.
Hipertensão arterial
 Influencia no desenvolvimento de doenças cardiovasculares.
 Polimorfismos do gene da ECA proporciona aumento das 
concentrações da angiotensina (vasoconstrição, 
remodelamento cardíaco).
Considerações finais:
 Difícil determinar genes específicos no desenvolvimento de 
doenças cardiovasculares, apesar dos vários indicativos de 
influência genética.
Sistema Renina Angiotensina Aldosterona
Variantes genéticas que envolvem o metabolismo lipídico estão 
relacionadas ao desenvolvimento de doenças cardiovasculares. 
Neste sentido, assinale a alternativa correta:
a) Variantes genéticas relacionadas ao perfil lipídico são muito 
frequentes, mas não apresentam grande impacto na saúde 
pública.
b) Variantes genéticas relacionadas ao perfil lipídico são muito 
frequentes e apresentam grande impacto na saúde pública.
Interatividade
c) Variantes genéticas relacionadas ao perfil lipídico são bastante 
raras na população, portanto, não têm impacto na saúde 
pública.
d) Poucas variantes genéticas relacionadas ao perfil lipídico já 
foram identificadas, tendo pouco impacto na saúde pública.
e) Diversas variantes genéticas relacionadas ao perfil lipídico já 
foram identificadas, porém, nenhuma delas tem relação com o 
desenvolvimento de doenças cardiovasculares.
Interatividade
Variantes genéticas que envolvem o metabolismo lipídico estão 
relacionadas ao desenvolvimento de doenças cardiovasculares. 
Neste sentido, assinale a alternativa correta:
a) Variantes genéticas relacionadas ao perfil lipídico são muito 
frequentes, mas não apresentam grande impacto na saúde 
publica.
b) Variantes genéticas relacionadas ao perfil lipídico são muito 
frequentes e apresentam grande impacto na saúde pública.
Resposta
ATÉ A PRÓXIMA!