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Análise de Heredogramas Também chamado de pedigree. Nos animais domésticos, assim como em humanos, podemos rastrear a história de um fenótipo do indivíduo ou propósito, coletando a história de seus parentes, ancestrais, colaterais e descendentes; e desenhando uma árvore familiar ou heredograma, a partir da análise, podemos identi�car os modos de herança de uma característica qualquer, inclusive daquelas indesejáveis nas criações animais. Símbolos Usados Símbolos Usados na Construção do Heredograma Os símbolos usados são adaptados da genética humana para os animais e, dependendo da complexidade dos cruzamentos e respectivas descendências, algumas modi�cações necessárias tanto no símbolo, quanto na estruturação do heredograma, podem ser feitas para melhor adequá-los em diferentes situações. Sexo Biológico O quadro e o círculo brancos ou vazios representam indivíduos não- afetados e/ou saudáveis. ; Nota: No caso de animais: macho/fêmea; em humanos: homem/mulher. ⤷ Possiveis causas: Aborto espontaneo, incio da gestação ou “não con�rmação” de sexo. Genitores Descendência Os �lhos devem ser expressados em ordem de nascimento, assim, o da esquerda é o primeiro nascimento e o da direita o segundo. Gêmeos Quando da linha que une os genitores parte uma única linha dividida ao meio, temos gêmeos representados. ➢ Gêmeos dizigóticos (não- idênticos): oriundos da fecundação de dois ovócitos. ; ou ➢ Gêmeos monozigóticos (idênticos): oriundos da fecundação do mesmo ovócito. ou Nota: Obrigatoriamente possuem o mesmo sexo. Pode- se, para simpli�car a representação do heredograma, indicar dentro do quadrado e do círculo, o número de descendentes, se a condição desses indivíduos é a mesma, ou seja, o quadrado e o círculo permanecem brancos/ vazios. Indivíduos Afetados O quadrado ou círculo completamente preenchidos representam indivíduos afetados. Indivíduos Heterozigotos O quadrado ou círculo parcialmente preenchidos representam indivíduos heterozigotos. Indivíduo Portador Quando o indivíduo é portador, por exemplo, de um alelo recessivo ligado ao x, é representado por um círculo com um ponto no meio. Nota: Nesse caso, só a fêmea/ mulher pode ser portadora, pois só ela pode ser heterozigota. Os machos/ homens dentre os vertebrados, a maioria dos mamiferos que apresentam sistema cromossômico de determinação do sexo X e Y, são hemizigotos, uma vez que os cromossomos sexuais são X/ Y, assim, ele carreia o alelo dominante ou carreira o alelo recessivo, ou seja, só pode herdar uma cópia de cada alelo dos genes ligados ao X. Óbito O quadrado ou círculo com um traço no meio representam óbito. Aborto Aborto ou natimorto cujo sexo não é especi�cado é repesentado por um pequeno círculo preenchido. Propósito O propósito é o indivíduo que está sendo analisado, ou seja, é a partir deste indivíduo que se inicia a investigação; é sobre o fenótipo deste indivíduo, da sua história, familia (antecedentes, colaterais, genitores e descendentes), entre outros fatores, que se constrói o heredograma, buscando identi�car o modo de herança da característica especi�cada. ➢ O indivíduo marcado com a seta é o propósito. Nota: O propósito sempre apresentará quadrado ou círculo preenchidos, indicando a presença do fenótipo. Relação Consanguínea No símbolo de um casamento ou acasalamento consanguíneo ao invés do macho e da fêmea estarem unidos por um traço, são unidos por dois traços, demonstrando o grau de parentesco. Método de Identi�cação Método de Identi�cação de Indivíduos no Heredograma Utilizam- se algarismos arábicos para identi�car os indivíduos dentro da sua respectiva geração e para identi�car a geração, algarismos romanos. Exemplo: O propósito é o macho/ homem 2 na geração II, ou seja, 2.II. Herança Autossômica Dominante Este é um heredograma típico da herança autossômica dominante. ● Observa-se que machos e fêmeas são afetados em proporções semelhantes, ou seja, indicando que a herança do fenótipo independe do sexo do indivíduo. Neste tipo de herança autossômica, o indivíduo heterozigoto exibe o fenótipo como é o caso do macho 1.I e da fêmea 4.II, por exemplo. ● Um indivíduo afetado por uma herança autossômica dominante transmite sua característica para metade da sua prole, pois, para ele ser afetado, no mínimo tem que carrear um alelo dominante nesse locus gênico. Se ele for homozigoto dominante, ele transmitirá a característica para 100% da sua prole. ● Outro padrão do heredograma de uma herança autossômica dominante é que a característica aparece em todas as gerações. ○ Exceto em casos que o gene apresenta penetrância incompleta, onde o alelo dominante poderia estar presente em algum indivíduo e ele não exibir o fenótipo, havendo um “salto” entre as gerações. Nesse heredograma, notamos a ausência do que chamamos de “salto” entre gerações, ou seja, em todas as gerações observa-se pelo menos menos um indivíduo afetado, logo, é característico da herança autossômica dominante. Nota: Quanto maior o número de gerações,mais informativo será o heredograma; Nota: Assim como, quanto maior for o número de indivíduos contidos no heredograma com seus respectivos pares (casais) e identi�cação também dos seus descendentes, mais informativo será o heredograma. ● Todo o indivíduo afetado é �lho de, pelo menos, um genitor afetado. ○ Exceto em casos de mutações novas e de penetrância incompleta. A mutação surge no momento da replicação do DNA na fase S que precede a Meiose I. Numa família numerosa, haveria uma probabilidade baixa, porém seria possível acontecer uma mutação nova e, assim, esses indivíduos exibiriam o fenótipo relativo ao alelo autossômico dominante, porém seus genitores não exibiriam o fenótipo e não seriam portadores desse alelo. Ela é observada, por exemplo, em alguns casos da Acondroplasia, onde os indivíduos apresentam o encurtamento de todos os ossos longos; é um tipo de nanismo, uma mutação no alelo que determina o crescimento das estruturas que agem na determinação do desenvolvimento ósseo. Herança Autossômica Recessiva Já este heredograma é típico da herança autossômica recessiva. ● Assim como a herança anterior, nesse caso também observa-se que a herença do fenotipo independe do sexo do individuo, uma vez que é igualmente autossomica. ● A característica pode ou não aparecer em todas as gerações, entretanto, é mais comum haver “salto” entre gerações. No heredograma veri�ca- se que nas gerações na I, II e III não há nenhum afetado, surgindo apenas na IV geração indivíduos afetados. ● Indivíduos afetados podem ser �lhos de pais normais. ● A probabilidade da prole de pais não-afetados (heterozigotos) ser afetada é de ou 25%. 1 4 Nota: Um número amostral menor, possui desvios, em geral, maiores e, ao contrário, quanto maior o número de indivíduos(amostra), menor será o desvio da razão esperada. ● Frequentemente observa- se consanguinidadeno heredograma. Neste exemplo, notamos esse tipo de relação entre os indivíduos 5 e 6 da III geração, sendo primos de primeiro grau. Herança Dominante Ligada ao X ● Em relação ao heredograma de herança dominante ligado ao x, em geral, há uma maior proporção de fêmeas afetadas. Isso ocorre porque elas podem ser homozigotas ou heterozigotos para o alelo em questão; apenas se forem homozigotas recessivas que não expressarão o fenótipo, logo, das três possibilidades de genótipos, duas resultaram na expressão do fenótipo dominante ligado ao X ou do fenótipo relativo ao alelo dominante ligado ao X, correspondendo a pouco mais de 60% a 66% de chance de exibir o fenótipo. No caso dos machos, sendo hemizigotos, só podem carrear o alelo dominante ligado ao X ou o recessivo, logo, a chance de exibir o fenótipo é de 50%, ou seja, menor do que as fêmeas. ● As fêmeas homozigotas trasmitem o caráter para toda a sua prole e as heterozigotas para a metade da sua prole independente do sexo. ○ Quando a herança dominante ligada ao X é transmitida pela fêmea, pode ser confundida com a herança autossômica dominante, uma vez que ela transmite o fenótipo para �lhos de ambos os sexo, havendo o mesmo padrão entre as heranças. ● Quando o pai é afetado, ele transmite o fenótipo apenas para suas �lhas. Assim, a herança dominante ligada ao X não pode ser distinguida da autossômica dominante pela prole das fêmeas afetadas, mas pode ser distinguida pela prole dos machos afetados. Nota: No caso de animais, como muitas vezes o número de descendentes é maior, �ca mais fácil avaliar a transmissão dessa característica entre diferentes sexos, do que em humanos. Herança Recessiva Ligada ao X ● No caso da herança recessiva ligada ao X, o sexo masculino é mais afetado. Agora o pensamento é inverso ao usado na herança autossômica dominante ligada ao x recessiva, sendo recessiva e os machos hemizigotos para os genes ligados ao X, a chance de exibir o fenótipo dominante é de 50%, ou seja, a mesma da herança dominante, porém, nesse caso, as fêmeas só expressam o fenótipo se forem homozigotas recessivas, uma chance de aproximadamente 33% - se as fêmeas forem homozigotas dominante ou heterozigotas não expressam o fenótipo. ● O gene é transmitido por um macho afetado para todas as suas �lhas e destas para mais ou menos metade dos seus descendentes. No heredograma, vemos que a �lha 2.II, herdou do seu pai o alelo recessivo, porém da mãe o alelo dominante, fazendo com ela seja apenas uma portadora, assim, na geração II o fenótipo desaparece, reaparecendo somente na III geração, pois a portadora casa (ou acasala, se forem animais) e tem descendentes com 50% de chance de herdar o alelo recessivo; o que de fato acontece com o �lho 1 que expressa o fenótipo, já o �lho 2, que herdou o X com alelo dominante, não o expressa, por exemplo. ● Um macho nunca transmite o caráter para o seu �lho. Isso porque o macho, para seus �lhos, transmite apenas o cromossomo Y e não o X, logo, o caráter é transmitido para o macho sempre através da mãe afetada ou portadora. ● Devido a inativação aleatória do X, as fêmeas heterozigotas podem apresentar gradações aleatórias da característica em questão, ou seja, determinada por um gene ligado ao X. Herança Ligada ao Y Também denominada Holândrica ou Restrita ao Sexo. ● Somente os machos são afetados e transmitem o caráter para todos os seus descendentes machos sem “salto” de gerações, desde que a cada geração analisada no heredograma, os casais tenham tido �lhos do sexo masculino. Herança Multifatorial ou Poligênica ● Podemos de�nir como Herança Multifatorial aquela provocada tanto por fatores genéticos, quanto por fatores ambientais. Esses fatores ambientais têm importância considerável na severidade da doença. ● A Herança Poligênica é provocada por vários genes que atuam na expressão de determinada doença ou fenótipo; e muitas vezes, assim como a primeira, é potencializada por ação do ambiente. Nota: Devido à grande semelhança de atuação e a relação entre as heranças, são tidas como sinônimo. ● O grau de severidade da doença estará diretamente relacionado com o número de alelos para essa característica: Quanto maior o número de alelos deletérios, ou seja, que provocam anormalidades no desenvolvimento do organismo, mais severamente serão afetados os indivíduos portadores desses alelos. Displasia Coxofemoral (DCF) Um exemplo de Herança Multifatorial é a Displasia Coxofemoral (DCF) observada em cães Pastor Alemão e Rottweiler. Ela é uma doença biomecânica, representada pela disparidade entre a massa muscular primário e o rápido crescimento ósseo, levando à instabilidade da articulação coxofemoral; pode ser tanto hereditária, quanto adquirida. Quando hereditária, pode ser potencializada por fatores ambientais, como: animais que vivem em piso liso, obesos e/ ou que realizam exercícios intensos quando jovem, entre outros fatores que sobrecarregam a articulação pélvica, principalmente quando a musculatura ainda não está formada. Os animais afetados têm alteração na articulação coxofemoral, levando à subluxação da mesma. Nesse caso, o acetábulo, ou seja, a região onde fêmur articula, é super�cial e a luxação é justamente o que vai acontecer quando ele desarticula, havendo, por esse atrito constante, modi�cações no formato da cabeça e colo do fêmur, além de pequenas fraturas, osteó�tos, ao redor da articulação o que provoca muita dor
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