Genética Humana - ser ebook unid 1 a 4

Prévia do material em texto

Fundador e Presidente do Conselho de Administração: 
Janguê Diniz 
Diretor-Presidente: 
Jânyo Diniz 
Diretor de Inovação e Serviços:
Joaldo Diniz 
Diretoria Executiva de Ensino:
Adriano Azevedo
Diretoria de Ensino a Distância:
Enzo Moreira
Créditos Institucionais
Todos os direitos reservados
2020 by Telesapiens
Genética Humana
A AUTORA
DÉBORA MARTINS PAIXÃO
Olá. Meu nome é Débora Martins Paixão. Sou Doutora em 
Zootecnia, com uma experiência técnico-profissional na área de 
Educação a distância de mais de 3 anos. Passei por empresas 
com o Instituto de Pesquisas e Educação Continuada Economia 
e Gestão de Empresas-PECEGE; Briwet Consulteria; @
agronomiaconcursos; e Aprova Concurso. Sou apaixonada pelo 
que faço e adoro transmitir minha experiência de vida àqueles 
que estão iniciando em suas profissões. Por isso fui convidada 
pela Editora Telesapiens a integrar seu elenco de autores 
independentes. Estou muito feliz em poder ajudar você nesta 
fase de muito estudo e trabalho. Conte comigo!
ICONOGRÁFICOS
Esses ícones que irão aparecer em sua trilha de aprendizagem 
significam:
OBJETIVO
Breve descrição do objetivo 
de aprendizagem; +
OBSERVAÇÃO
Uma nota explicativa 
sobre o que acaba de 
ser dito;
CITAÇÃO
Parte retirada de um texto;
RESUMINDO
Uma síntese das 
últimas abordagens;
TESTANDO
Sugestão de práticas ou 
exercícios para fixação do 
conteúdo;
DEFINIÇÃO
Definição de um 
conceito;
IMPORTANTE
O conteúdo em destaque 
precisa ser priorizado;
ACESSE
Links úteis para 
fixação do conteúdo;
DICA
Um atalho para resolver 
algo que foi introduzido no 
conteúdo;
SAIBA MAIS
Informações adicionais 
sobre o conteúdo e 
temas afins;
+++
EXPLICANDO 
DIFERENTE
Um jeito diferente e mais 
simples de explicar o que 
acaba de ser explicado;
SOLUÇÃO
Resolução passo a 
passo de um problema 
ou exercício;
EXEMPLO
Explicação do conteúdo ou 
conceito partindo de um 
caso prático;
CURIOSIDADE
Indicação de curiosidades 
e fatos para reflexão sobre 
o tema em estudo;
PALAVRA DO AUTOR
Uma opinião pessoal e 
particular do autor da obra;
REFLITA
O texto destacado deve 
ser alvo de reflexão.
SUMÁRIO
Padrões de Genealogia Mendelianos .................................12
Mendel: regras da herança................................................. 12
Cruzamentos monoíbrido: os princípios da dominância 
e da segregação ...................................................... 13
Métodos simples de notação .............................................. 17
Como prever os resultados dos cruzamentos 
genéticos ............................................................... 17
Segunda Lei de Mendel ..................................................... 19
Genética de populações ......................................................21
Aplicações de Genética de populações .............................. 21
Estimativa das Frequências Alélicas .................................. 24
A lei de Hardy-Weinberg ................................................... 26
Demonstração da Lei de Hardy-Weinberg ............... 27
Determinação das frequências alélicas e genotípicas em 
populações em equilíbrio .................................................. 29
Genes codominantes ............................................... 29
Dominância completa (quando não se conhece a 
frequência dos heterozigotos) ................................. 30
Equilíbrio de Hardy-Weinberg ................................ 31
Estrutura dos ácidos nucleicos e replicação do DNA .......33
Estrutura dos ácidos nucleicos ......................................... 33
Estrutura química dos ácidos nucléicos ......................
 .............................................................................. 34
Estrutura molecular ............................................... 36
Replicação do DNA ......................................................... 39
Genética e evolução ............................................................43
Teoria da evolução ............................................................ 43
Teoria da evolução no século XXI .......................... 45
Níveis de análise genética ................................................. 47
Construção das árvores filogenéticas ................................. 48
Evolução no Brasil ............................................................ 49
9
UNIDADE
01
Genética Humana
LIVRO DIDÁTICO DIGITAL
Genética Humana10
Você sabia que a genética é uma das ciências que tem 
grande impacto sobre nós? Ela explica as semelhanças que 
temos com nossos parentes, nossa formação embrionária, 
doenças genéticas e o mais importante, explica nossa biometria 
única. Isso mesmo, você é único! A genética começou com 
os estudos do mecanismo de herança genética, por de Gregor 
Mendel, publicado em 1866. Anos mais tarde, em 1953, a 
estrutura do DNA foi elucidada e a genética teve seu grande 
momento de esclarecimento; recentemente genomas inteiros 
estão sequenciados. As frequências alélicas, genotípicas e 
fenotípicas de uma população, assim como a distribuição dos 
alelos podem ser observadas por metodologias da genética de 
populações. A evolução do genoma ocorre devido a duplicação 
e embaralhamento de éxons, duplicação dos genes para formar 
famílias de genes, duplicação do genoma inteiro e transferência 
horizontal de genes entre organismo. Entendeu? Ao longo desta 
unidade letiva você vai mergulhar neste universo! 
INTRODUÇÃO
Genética Humana 11
Olá. Seja muito bem-vindo à Unidade 1. Nosso objetivo 
é auxiliar você no desenvolvimento das seguintes competências 
profissionais até o término desta etapa de estudos:
OBJETIVOS
Interpretar os princípios básicos da hereditariedade.
Classificar os ácidos nucleicos e a estrutura 
molecular dos cromossomos.
Descrever o Código da vida: DNA a proteína, RNA 
não-codificantes.
Identificar as aplicações da Genética evolutiva.
Então? Preparado para uma viagem sem volta rumo ao 
conhecimento? Ao trabalho!
1
2
3
4
Genética Humana12
Padrões de Genealogia Mendelianos
OBJETIVO
Ao término deste capítulo você será capaz de entender os primeiros 
modelos de mecanismo de transmissão das características dos 
organismos dos pais para os filhos. Isto será fundamental para 
iniciarmos os estudos de Genética Humana. Aqui, os alunos 
utilizam um roteiro bem elaborado, sobre o tema, possibilitando 
compreender as competências da Unidade. E então? Motivado 
para desenvolver este desafio? Então vamos lá. Avante!
Mendel: regras da herança
Charles Darwin (1809-1882), um dos biólogos mais 
influentes do século 19, desenvolveu a teoria da evolução por 
meio da seleção natural e publicou suas ideias no livro, “A 
Origem das Espécies em 1859”. Darwin conseguiu reconhecer 
que a hereditariedade era fundamental para a evolução e realizou 
amplos cruzamentos genéticos com diferentes organismos. 
Entretanto, ele nunca compreendeu a natureza da herança, e estes 
questionamentos permaneceram não elucidados em sua teoria da 
evolução. Mas, “o esclarecimento”, veio, com a utilização de 
ervilhas por Mendel.
Essa abordagem foi bem sucedida por vários motivos. 
Entre eles, foi a escolha do material a ser estudado, a ervilha 
Pisum sativum, possuia vantagens na investigação genética; 
pois era uma planta de fácil cultivo e podia ser cultivada 
no jardim do monastério; cresce com relativa facilidade, 
finalizando uma geração em uma única estação de crescimento. 
A ervilha também produz muitos descendentes, o que permitiu 
Genética Humana 13
que Mendel determinasse as razões matemáticas significativas 
nas características que observava nos descendentes; além disso, 
tinha a disposição grande número de variedades de ervilhas e 
muitas características diferentes e geneticamente puras. 
DEFINIÇÃO
Em resumo, a teoria de Charles Darwin dizia que todas as 
espécies vinham de um único ancestral comum, e que esse 
ancestral foi aos poucos, e lentamente, evoluindo e originando 
todas as espécies do planeta. Além disso, supôs também que um 
indivíduoherdaria as características de seus pais em medidas 
iguais, isto é, 50% de cada progenitor. 
Em meados do século 19, o monge austríaco Gregor 
Mendel, contemporâneo de Darwin, criou as bases de outra 
revolução na biologia, que acabou por dar origem a uma ciência, 
classificada como genética. As suposições de Mendel, publicadas 
em 1866, sob o título “Experimentos na hibridização de plantas”, 
vieram para explicar o mecanismo de herança das características 
dos organismos. O próprio Mendel e vários outros estudiosos 
da época tinham esse objetivo, utilizando diferentes espécies 
vegetais e animais. 
Cruzamentos monoíbrido: os princípios da 
dominância e da segregação
Mendel iniciou o seu experimento selecionando variedades 
de ervilhas durante dois. Entre os pré-requisitos verificou que 
cada variedade era geneticamente pura (homozigotos para 
cada um dos traços que ele escolheu estudar); ao verificar 
por duas gerações que os traços dos descendentes eram os 
Genética Humana14
mesmos que de seus genitores. Ele realizou vários cruzamentos 
entre as diferentes variedades. Embora as ervilhas façam a 
autofertilização (cada planta cruza com ela mesma), Mendel fez 
cruzamentos entre diferentes plantas ao abrir os botões antes que 
as anteras (órgãos sexuais masculinos) estivessem totalmente 
desenvolvidas, removia as anteras e então pulverizava o estigma 
(órgãos sexuais femininos) com pólen das anteras de uma planta 
diferente.
Mendel começou a estudar os cruzamentos mono-híbridos, 
cujos genitores tinham apenas uma única característica diferente. 
Em um experimento, Mendel cruzou uma ervilha de geração 
pura (homozigota) para sementes lisas com uma que era pura 
para sementes rugosas. A primeira geração de um cruzamento 
é a geração P (parental). Após cruzar as duas variedades na 
geração P, Mendel observou a descendência do cruzamento. Os 
descendentes a partir dos genitores na geração P são a geração 
F1 (primeira geração filial). Quando Mendel examinou a geração 
F1 deste cruzamento, descobriu que eles expressavam apenas um 
dos fenótipos presentes na geração original: todas as sementes 
F1 eram lisas. Mendel realizou 60 desses cruzamentos e sempre 
tinha esse resultado. Ele também fez cruzamentos recíprocos: 
em um cruzamento, o pólen (gameta masculino) era retirado de 
uma planta com sementes lisas e em seu cruzamento recíproco, 
o pólen era retirado de uma planta com sementes rugosas. Os 
cruzamentos recíprocos também tinham o mesmo resultado: 
toda F1 era lisa. 
Mendel continuou seus estudos na estação seguinte, 
plantou as sementes de F1, cultivou as plantas que germinavam 
a partir destas sementes e permitiu que as plantas fizessem a 
autofertilização, produzindo uma segunda geração filial, a 
chamada geração F2. Ambos os traços da geração P surgiram 
na geração F2, Mendel contou p número de sementes Lisas e 
rugosas em F2. Ele observou que o número de sementes lisas e 
rugosas constituía uma proporção de aproximadamente 3:1, ou 
seja, 3/4 das sementes da geração F2 eram lisas e 1/4 era rugosa. 
Genética Humana 15
Para avaliar o papel do acaso na produção de desvios entre os 
números observados e esperados, um teste estatístico chamado 
de teste qui-quadrado foi usado.
Mendel conduziu cruzamentos mono-híbridos para 
todas as sete características estudadas em ervilhas e, em todos 
os cruzamentos obteve o mesmo resultado: F1 um fenótipo 
semelhante a um dos genitores, e em F2 ambos os fenótipos e na 
razão aproximada de 3:1.
E agora como explicar esses resultados? 
A existência de sementes lisas e rugosas nas plantas de 
F2 poderiam ser explicadas apenas se, as plantas F1 tivesse 
obrigatoriamente dois fatores genéticos, que codificassem uma 
mesma característica.
IMPORTANTE
Os fatores genéticos (agora chamados alelos) que Mendel 
descobriu são, por convenção, designados por letras. Os 
heredogramas são diagramas que mostram as relações entre os 
membros de uma família.
Mendel, ainda observou, que quando dois gametas (um 
de cada genitor) se unem para produzir um zigoto, isso ocorre 
independente: o alelo do genitor masculino se une com o alelo 
do genitor feminino para produzir o genótipo dos descendentes. 
Descobriu também que quando os alelos estão presentes em 
heterozigose (acontece no cruzamento apenas de ervilhas puras 
para característica), um desses alelos seria dominante; e o outro 
alelo teria seus os traços suprimidos; os quais ele chamou de 
recessivo.
Genética Humana16
Usando as relações numéricas regulares pode-se concluir: 
que os genes existem em pares; que cada linhagem parental tinha 
duas cópias idênticas de um gene (diploides e homozigotas); os 
alelos se separam durante a produção de gametas na meiose. Ou 
seja, cada gameta tem uma só cópia de um alelo, na terminologia 
atual, os gametas são haploides. O número diploide dos genes 
seria restaurado na união dos gametas de forma independente. 
DICA
A identificação de características (doenças) causadas por alelos 
recessivas são mais difíceis de ser identificadas; uma vez que 
os pais podem não manifestar a característica. Muitas vezes é 
preciso várias gerações, representadas por heredogramas, para 
acompanhar a transmissão de um alelo recessivo. 
Mendel estava totalmente comprometido com seu 
experimento, vocês também concordam? 
Mendel com seus achados formulou “A Primeira Lei de 
Mendel”, que trouxe grandes ganhos para pesquisa: 
1. O princípio da dominância: em um heterozigoto, um 
alelo pode ocultar a presença de outro. Alguns alelos controlam 
a expressão de outro alelo mesmo em uma única cópia. Mendel 
confirmou este princípio ao permitir que suas plantas F2 se auto 
fertilizassem e produzissem a geração F3;
2. O princípio da segregação: em um genótipo heterozigoto, 
os dois alelos da célula diploide segregam-se independente 
na formação dos gametas. A base biológica desse fenômeno 
é o pareamento e a subsequente separação de cromossomos 
homólogos durante a meiose.
Genética Humana 17
Métodos simples de notação
Como prever os resultados dos cruzamentos 
genéticos 
O quadrado de Punnett foi desenvolvido pelo geneticista 
inglês Reginald C. Punnett em 1917; formado ao desenhar uma 
grade, colocando os gametas produzidos por um genitor ao longo 
da linha superior e os gametas produzidos pelo outro genitor no 
lado esquerdo; gerando o genótipo dos descendentes produzidos 
pela fusão desses gametas. Ao contar, podemos determinar os 
tipos de descendentes produzidos e suas razões.
Figura 1: Quadrado de Punnett. O gameta com alelo A se une com um gameta com alelo a da planta baixa, 
gerando os genótipos dos descendentes (AA, Aa e aa).
Aa AaX
A a
A
a
AA Aa
Aa aa
Fonte: @commons. 
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Punnett_miguelferig.png
Genética Humana18
Mendel também usou a probabilidade, que expressa “quão 
provável é a ocorrência de determinado evento”. Além disso, 
usou o princípio de que dois ou mais eventos são chamados 
eventos independentes quando a ocorrência ou não ocorrência 
de um dos eventos, não afeta a ocorrência ou a não ocorrência 
dos outros.
SAIBA MAIS
A expansão binomial assume a forma, em que p é igual à 
probabilidade de um evento, q é igual à probabilidade do evento 
alternativo e n é igual ao número de vezes que o evento ocorre. 
IMPORTANTE
Uma ferramenta útil para analisar os cruzamentos genéticos é o 
cruzamento-teste, no qual o indivíduo de genótipo desconhecido 
é cruzado com outro indivíduo de genótipo homozigoto recessivo 
para identificar o genótipo desconhecido. 
 Agora vamos estudar o princípio da segregação de Mendel, 
conhecida como “Segunda Lei de Mendel”.
Genética Humana 19
Segunda Lei de Mendel
Mendel analisou o cruzamento diíbrido. Por exemplo, 
cruzou variedade homozigota de ervilha com sementes lisas 
e amarelas (RRVV) e outra variedade homozigota com 
sementes rugosas e verdes (rrvv). A geração F1 forneceu 
apenas descendentes com sementes lisas e amarelas. Ao fazer a 
autofertilização, obteve a seguinte geração em F2:315 sementes 
lisas e amarelas (R-V-); 101 sementes rugosas e amarelas (rrV-
); 108 sementes lisas e verdes (R-vv) e 32 sementes rugosas 
e verdes (rrvv). Ou seja, houve segregação independente dos 
alelos no cruzamento diíbrido, resultando em duas classes de 
sementes amarelas e lisas e sementes verdes e rugosas que se 
assemelhavam às linhagens parentais, e outras duas variedades 
de sementes verdes e lisas e sementes amarelas e rugosas que 
apresentam novas combinações de características. 
Mendel reconheceu que estes traços apareciam em uma 
razão aproximadamente: 9/16 dos descendentes eram lisas e 
amarelas; 3/16 eram rugosas e amarelas, 3/16 eram rugosas e 
verdes e 1/16 era rugosa e verde. Este princípio afirma que os 
alelos em diferentes locos se separam independentemente um 
do outro na meiose.
IMPORTANTE
Geralmente, é comum considerar que o princípio da segregação e o 
princípio da segregação independente se referem a dois processos 
diferentes. O princípio da segregação independente é uma extensão 
do princípio da segregação. O princípio da segregação afirma 
que os dois alelos de um loco se separam quando os gametas são 
formados. E o princípio da segregação independente afirma que, 
quando estes dois alelos se separam, sua separação é independente 
da separação dos alelos em outros locos.
Genética Humana20
DICA
Segunda Lei de Mendel, também chamada de Lei da Segregação 
Independente, estabelece que “os fatores (alelos) para duas ou 
mais características se distribuem independentemente durante 
a formação dos gametas e se combinam ao acaso”. Contudo, 
é aplicada apenas para aqueles genes que estão localizados em 
cromossomos não homólogos ou ainda para aqueles que estão 
distantes uns dos outros.
RESUMINDO
E então? Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu mesmo 
tudinho? Agora, só para termos certeza de que você realmente 
entendeu o tema de estudo deste capítulo, vamos resumir tudo 
o que vimos. Você deve ter aprendido que a primeira lei de 
Mendel ou lei da segregação dos fatores determina que os 
alelos se segregam, separam-se, durante a formação dos gametas, 
sendo que, assim, pai e mãe transmitem apenas um alelo para 
seus descendentes”. E a segunda Lei de Mendel, também 
chamada de Lei da Segregação Independente estabelece 
que “os fatores (alelos) para duas ou mais características se 
distribuem independentemente durante a formação dos gametas 
e se combinam ao acaso”.
Genética Humana 21
Genética de populações
OBJETIVO
Ao término deste capítulo você será capaz de entender como 
genética de populações estuda as frequências alélicas, genotípicas 
e fenotípicas de uma população, bem como a distribuição alélicas 
sob influências evolutivas. E, a base da genética de populações, 
que é a lei ou princípio de Hardy-Weinberg. E então? Motivado 
para desenvolver esta competência? Então vamos lá. Avante!
Aplicações de Genética de populações
A genética de populações estuda as frequências alélicas, 
genotípicas e fenotípicas de uma população, além da distribuição 
dos alelos nas populações sob influência das quatro forças 
evolutivas: seleção natural, deriva gênica, mutação e fluxo 
gênico.
A teoria da genética populacional é fundamentada em 
estudos de frequências alélicas. Cada gene possui alelos em 
diferentes frequências na população e, ao analisá-los, um 
indivíduo diploide pode ser homozigoto ou heterozigoto. Os 
cálculos das frequências são à base da teoria da genética de 
populações.
Genética Humana22
IMPORTANTE
Genótipo dominante, nem sempre é a mais frequente em uma 
população, isto vai depender da frequência do alelo que o 
determina. Por exemplo, a doença de Huntington é autossômica 
dominante, sendo o fenótipo normal, recessivo. Encontramos 
poucos indivíduos afetados; pois a frequência alélica para a 
doença é baixa.
Pelo estudo da genética de populações humanas, pode-se 
analisar aspectos das doenças hereditárias, efeitos disgênicos 
das radiações e dos produtos químicos (agentes mutagênicos), 
bem como os efeitos da medicina entre outros. 
Para se compreender melhor nosso estudo, é necessário 
conhecer alguns conceitos essenciais, como:
DEFINIÇÃO
População: Essa é fácil! Qualquer conjunto de indivíduos que 
podem se entrecruzar; pessoas de uma comunidade, de uma 
cidade, estado ou nação entre outras:
1. Conjunto gênico ou pool gênico: envolve todos os 
alelos contidos no conjunto dos indivíduos que se cruzam de 
uma população, em um dado instante;
2. Frequência alélica: corresponde à porcentagem que 
um determinado alelo se encontra em relação a todos os outros 
alelos de um gene, em uma determinada população;
Genética Humana 23
3. Frequência genotípica: corresponde à porcentagem 
com que um genótipo de um conjunto o alelo se encontra em 
uma dada população;
4. Frequência fenotípica: refere se à porcentagem com que 
um determinado fenótipo se manifesta em uma dada população.
A genética de populações tem importantes influências nas 
ciências da saúde, agricultura, zoologia entre outras. Vamos 
compreendê-las? 
 �Aconselhamento genético em relação a doenças 
hereditárias; programas de rastreamento populacional de 
doenças genética em alguns grupos populacionais do que em 
outros, entre outros;
 �Determinar a probabilidade de ocorrência de uma 
determinada doença hereditária em um indivíduo, quando não 
há história familiar da doença;
 �Dos testes de DNA e a interpretação estatística dos seus 
resultados;
 � Importante no diagnóstico clínico e na identificação 
das frequências de diferentes distúrbios. Por meio da genética 
de populações conseguimos determinar as diferenças nas 
frequências de doenças gênicas entre os membros de grupos 
isolados geneticamente e os indivíduos da população originaria;
 �Usada no delineamento de estudos de amostragem, 
conhecimento e preservação da variação genética entre as 
populações humanas distribuídas por todo o mundo.
Genética Humana24
Estimativa das Frequências Alélicas
Uma população é grande demais para ser estudada 
completamente, portanto à análise é feita por meio de uma 
amostra representativa.
A variação genética é a base da evolução e a magnitude 
da variabilidade genética em uma população afeta seu poder de 
adaptação à mudança ambiental.
EXPLICANDO DIFERENTE+++
Uma frequência é uma proporção ou uma porcentagem, em geral 
expressa como uma fração decimal. As frequências genotípicas e 
alélicas da amostra são, então, usadas para representar o pool de 
genes da população. A soma de todas as frequências genotípicas 
é sempre igual a 1.
A tabela 1 apresenta dados de uma amostra de pessoas 
submetidas a genotipagem para identificação do tipo 
sanguíneo M-N. Esses tipos sanguíneos são determinados por 
dois alelos de um gene no cromossomo 4: LM, que produz o 
tipo sanguíneo M, e LN, que produz o tipo sanguíneo N. As 
pessoas heterozigotas LMLN têm sangue do tipo MN.
Genética Humana 25
Tabela 1: Frequência dos tipos sanguíneos M-N em uma 
amostra de 6.129 indivíduos.
Tipo sanguíneo Genótipo Número de indivíduos
Frequência 
genótica
M LMLM 1.787 nMM/N=0,29
MN LMLN 3.039 nMN/N=0,49
N LNLN 1.303 nNN/N=0,22
Total 6.129 1
LM, que produz o tipo sanguíneo M, e LN, que produz o tipo sanguíneo N. As 
pessoas heterozigotas LMLN têm sangue do tipo MN. D=Frequência genotípica 
de MM; H= frequência de MN e R =frequência de NN.
Fonte: Elaborada pela autora com base em Snustad e Simmons (2013)
Para estimar as frequências dos alelos LM e LN, apenas 
calculamos a incidência de cada alelo entre todos os alelos da 
amostra:
1. Como cada indivíduo da amostra tem dois alelos do 
locos do tipo sanguíneo, o número total de alelos na amostra é o 
dobro do tamanho da amostra (12.258):
2. A frequência do alelo LM é o dobro do número de 
homozigotos LMLM mais o número de heterozigotos LMLN, tudo 
isso dividido pelo número total de alelos da amostra:
3. A frequência do alelo LN é o dobro do número de 
homozigotos LNLN mais o número de heterozigotos LNLN, tudo 
isso dividido pelo número total dealelos da amostra 
Genética Humana26
Desse modo, se representa a frequência do alelo LM e 
representa a frequência do alelo LN, estimamos que na população 
da qual a amostra foi retirada, Além 
disso, como LM e LN representam 100% dos alelos desse gene 
específico, p+ q= 1.
A lei de Hardy-Weinberg
Em 1980, Hardy e Weinberg publicaram artigos 
independentes que descreviam a relação matemática entre as 
frequências alélicas e as frequências genotípicas; denominado 
princípio de Hardy-Weinberg que: para qualquer lócus gênico, 
as frequências relativas dos genótipos, em populações de 
cruzamentos ao acaso (panmíticas), permanecem constantes, de 
geração a geração, a menos que certos fatores perturbem esse 
equilíbrio. A mutação, seleção, deriva genética (ou oscilação 
genética) e migração (ou fluxo gênico) são eventos que causam 
desequilíbrio nas frequências (fatores evolutivos).
IMPORTANTE
A principal premissa do princípio de Hardy-Weinberg é que a 
reprodução aleatória em relação ao gene em estudo. Portanto, 
formam um pool de gametas que, por ocasião da fertilização, 
combinam-se aleatoriamente para produzir os zigotos da próxima 
geração. Se esses zigotos tiverem chances iguais de sobreviver 
até a fase adulta, as frequências genotípicas criadas por ocasião 
da fertilização serão reservadas, e quando a próxima geração se 
reproduzir, essas frequências aparecerão de novo na prole.
Embora o modelo de Hardy-Weinberg pareça não se 
aplicar às populações humanas, uma vez que elas não atendem 
Genética Humana 27
em conjunto a todas as premissas mencionadas, esta é importante 
porque possibilita:
1. Descrever a composição populacional em termos de 
frequências alélicas; 
2. Conhecer as frequências dos diferentes genótipos, 
mesmo quando alguns não estejam expressando seu fenótipo; 
possibilita observar, doença rara; e
3. Avaliar os possíveis efeitos dos fatores evolutivos 
(mutação, seleção, migração e deriva genética) na constituição 
genética de uma população.
SAIBA MAIS
Quer se aprofundar neste tema? Recomendamos o acesso à 
seguinte fonte de consulta e aprofundamento: Capítulo 1: 
“Beiguelman, Bernardo. Genética de Populações Humanas. 
Ribeirão Preto: SBG, 2008. 235p”. Fonte: Disponível em: 
https://bit.ly/363YROv. Acesso em: 22 out.2020.
Demonstração da Lei de Hardy-Weinberg
Considere hipoteticamente um conjunto gênico, que é 
uma mistura de genes que irão dar origem à geração seguinte. 
Nesse conjunto gênico, qualquer gameta masculino tem igual 
probabilidade de se unir a qualquer gameta feminino. Assim, as 
frequências genotípicas esperadas no zigoto da próxima geração 
podem ser previstas, desde que se conheçam as frequências dos 
alelos considerados, A e a.
Suponha-se que seja a frequência de A e a frequência 
de a. Cruzando-se dois indivíduos heterozigotos para o loco em 
https://bit.ly/363YROv
Genética Humana28
questão (Aa x Aa), será́ obtida a distribuição genotípica mostrada 
na Tabela 2.
Assim, as frequências genotípicas esperadas para a geração 
seguinte são:
 frequência esperada de AA
frequência esperada de Aa
frequência esperada de AA
Obedecendo-se as premissas que garantam o equilíbrio de 
Hardy-Weinberg, as frequências gênicas se mantêm constantes 
de geração a geração (Tabela 2).
IMPORTANTE
Se as frequências genotípicas (e consequentemente as alélicas) 
permanecessem em equilíbrio, não haveria evolução. Portanto, 
os fatores evolutivos são indispensáveis para sobrevivências das 
populações.
Tabela 2: Distribuição genotípica na prole dos indivíduos heterozigotos (Aa x Aa)
 ♀
♀ A(p) A (q)
A (p) AA (p2) Aa (pq)
a (q) Aa (pq) Aa (q2) 
Fonte: Elaborado pela autora (2020).
Genética Humana 29
Determinação das frequências alélicas e 
genotípicas em populações em equilíbrio
Genes codominantes
Em uma população hipotética em equilíbrio, considere um 
determinado lócus autossômico codominante com dois alelos, A 
e a. Sendo as frequências alélicas são 0,8 e 0,2, respectivamente, 
para A e a. Então, as frequências genotípicas poderão ser 
calculadas. As combinações possíveis dos dois alelos em estudo 
são AA, Aa e aa. 
Esses três genótipos ocorrem com as seguintes frequências:
Para alelos codominantes, as frequências alélicas podem 
ser calculadas:
1. Por contagem de alelos: Exemplo, analisemos uma 
população de 2 mil indivíduos, na qual a distribuição dos 
diferentes grupos sanguíneos (fenótipos) do sistema MN seja a 
seguinte:
M=680 indivíduos (genótipo: MM); MN=950 indivíduos 
(genótipo: MN); N=370 indivíduos (genótipo: NN); Total 
=2.000 indivíduos.
Considerando que cada indivíduo do grupo M possui 
2 alelos M e cada indivíduo MN possui apenas um alelo M, 
a frequência p do alelo M, nesta amostra, é igual ao número 
de alelos M dividido pelo número total de alelos contidos na 
amostra, ou seja:
Genética Humana30
Do mesmo modo, a frequência q do alelo N é obtida 
pela razão: número de indivíduos do grupo N x 2 + número de 
indivíduos MN dividido pelo número total de alelos contidos na 
amostra, ou seja:
Assim, a frequência do alelo M=0,58 ou 58% e a do alelo 
N=0,42 ou 42%.
1. Pelas fórmulas das frequências genotípicas 
correspondentes:
Dominância completa (quando não se conhece a 
frequência dos heterozigotos)
EXEMPLO
Preste atenção a esse exemplo!
Em uma dada população em equilíbrio, a frequência de 
indivíduos sensíveis à feniltiocarbamida (PTC) é de 70% e a de 
insensíveis, 30%. Deseja-se saber qual é a frequência dos alelos 
A (sensibilidade) e a (insensibilidade).
Nesse caso, ocorrem três classes genotípicas (AA, Aa e 
aa) e apenas duas classes fenotípicas (sensíveis e insensíveis), 
já́ que a sensibilidade gustativa ao PTC é dominante sobre a 
insensibilidade. Portanto, não se pode extrair a raiz quadrada 
Genética Humana 31
da frequência fenotípica dos sensíveis, pois ela engloba duas 
classes genotípicas (AA e Aa). Por isso, só́ se pode calcular, 
inicialmente, a frequência do alelo a, a partir da classe fenotípica 
dos insensíveis, que corresponde à frequência genotípica dos 
indivíduos homozigotos aa.
Considerando-se: AA=p^2, Aa=2pq, aa=q^2, obtém-se a 
frequência q do alelo t extraindo-se a raiz quadrada da frequência 
genotípica:
A frequência dos indivíduos AA será́: p2; a dos indivíduos 
heterozigotos Aa: 2pq ; e a dos indivíduos aa: q2.
Equilíbrio de Hardy-Weinberg
Existem processos com capacidade de alterar a 
constituição genética da população, por interferem no processo 
de herdabilidade dos alelos de uma geração para outra. 
Denominados processos sistemáticos (migração, a mutação 
e a seleção); e processo dispersivo (que surge em pequenas 
populações pelos efeitos de amostragem).
 O desiquilíbrio na frequência alélica provocado pela 
migração se deve: a taxa de migração (m) e diferença na 
frequência gênica que existir entre os imigrantes e os nativos. 
Já no caso da mutação, a taxa de mudança de frequências alélica 
existe, mais em geral são muito lentas, com taxas nos valores 
entre 10-4 e 10-8, por geração.
A seleção é o processo mais eficiente para alterar o 
equilíbrio de Hardy-Weinberg; age sobre a distribuição dos 
alelos selecionados.
Genética Humana32
RESUMINDO
E então? Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu mesmo 
tudinho? Agora, só para termos certeza de que você realmente 
entendeu o tema de estudo deste capítulo, vamos resumir tudo o 
que vimos. Você deve ter aprendido que a genética de populações 
estuda as frequências alélicas, genotípicas e fenotípicas de uma 
população. Pelo estudo da genética de populações humanas, 
pode-se analisar aspectos das doenças hereditárias, efeitos 
disgênicos das radiações e dos produtos químicos (agentes 
mutagênicos), bem como os efeitos da medicina entre outros. A 
genética de populações tem importantes influências nas ciências 
da saúde, agricultura, zoologia entre outras. Em 1980, Hardy e 
Weinberg publicaram artigos independentes que descreviam a 
relação matemática entre as frequências alélicas e as frequências 
genotípicas; denominado princípiode Hardy-Weinberg. Se 
as frequências genotípicas (e consequentemente as alélicas) 
permanecessem em equilíbrio, não haveria evolução.
Genética Humana 33
Estrutura dos ácidos nucleicos e 
replicação do DNA
OBJETIVO
Ao término deste capítulo você será capaz de entender como 
o DNA foi identificado, sua função como fonte de informação 
genética e a replicação. Vamos considerar sua estrutura química 
e biológica. O conceito de “chave genética” associado à molécula 
do DNA torna o seu estudo imprescindível, principalmente 
nas disciplinas das áreas biológicas. E então? Motivado para 
desenvolver esta competência? Então vamos lá. Avante!
Estrutura dos ácidos nucleicos 
A vida é mantida pela diversidade genética entre os 
indivíduos, e as instruções de codificação para maioria dos 
organismos vivos via expressão dos ácidos nucleicos. Não 
compreendiam como as informações genéticas eram armazenadas 
e transmitidas. Contudo, mesmo antes da “elucidação” 
da estrutura do DNA, os pesquisadores reconheciam que, 
independentemente da natureza do material genético, ele tinha 
quatro características importantes:
1. O material genético tem necessariamente a capacidade 
de armazenar informações complexas em grande quantidade 
e através destas, codificar características e as funções de um 
organismo;
2. O material genético precisa se replicar de forma 
confiável. Uma vez que, todos nós começamos a partir de uma 
única célula fecundada, sofrendo bilhões de divisões celulares. 
Genética Humana34
Em cada divisão celular, o código genético deve ser transmitido 
para as células descendentes com grande precisão;
3. O material genético codifica o fenótipo. O produto de 
um gene é uma proteína ou uma molécula de RNA, e é essencial 
um mecanismo eficiente na leitura do DNA na transcrição. E 
eficácia no processo de tradução;
4. O material genético precisa possuir variabilidade 
genética, entre as mais comuns estão os Polimorfismos de 
Nucleotídeo Único (SNP).
Estrutura química dos ácidos nucléicos 
Os conceitos da estrutura do DNA contribuíram para 
identificar os fatores da informação genética. Mendel identificou 
as regras básicas da hereditariedade em 1866, mas ele não tinha 
ideia da estrutura física da informação da hereditariedade. 
No início do século 20, Walter Sutton, seguidor de Mendel 
demonstrou que cromossomos obedecem a suas leis.
A primeira evidência de que o DNA era o portador da 
informação da hereditariedade foi através dos experimentos 
(transformação) de Fred Griffith, em 1928, um médico inglês 
estudando a bactéria que causa pneumonia: Streptococcus 
pneumoniae.
SAIBA MAIS
Quer se aprofundar neste tema? Recomendamos consulta e 
aprofundamento, no: Artigo: “As interpretações dos estudos de 
Avery, MacLeod e Maccarty sobre a natureza química do “fator 
transformante” em bactérias. Fonte: Disponível em: https://bit.
ly/385Ud42. Acesso em: 22 out.2020.
https://bit.ly/385Ud42
https://bit.ly/385Ud42
Genética Humana 35
A estrutura química dos ácidos nucleicos é simples e 
praticamente não varia entre as diferentes espécies; sendo 
constituídos de sequências de nucleotídeos. Cada nucleotídeo é 
formado por: uma base nitrogenada, que pode ser uma purina 
(adenina ou guanina) ou uma pirimidina (timina ou citosina, 
no DNA; uracila ou citosina, no RNA); Açúcar (pentose: 
desoxirribose, no DNA; e ribose, no RNA); e um grupo fosfato 
(PO4).
O conjunto de base + açúcar (pentose) denomina-se 
nucleosídeo. Já, o nucleotídeo é o conjunto de base + açúcar + 
fosfato.
A pentose (açúcar) e bases nitrogenadas diferenciam os 
ácidos nucleicos: DNA (ácido desoxirribonucleico), que contém 
desoxirribose, e RNA (ácido ribonucleico), que contém ribose. 
No RNA não há timina, e sim uracil. O grupo fosfato apresenta-
se invariável, tanto no DNA quanto no RNA. O DNA encontra-
se principalmente nos cromossomos, o RNA é encontrado no 
nucléolo (estrutura nuclear) e no citoplasma, havendo muito 
pouco nos cromossomos.
Figura 2: Estrutura do DNA e RNA
Fonte: @pixabay. 
https://pixabay.com/pt/illustrations/dna-biologia-ci%C3%AAncia-dna-h%C3%A9lice-163710/
Genética Humana36
Estrutura molecular 
Além das diferenças em sua composição química, o DNA 
e o RNA mostram diversidade quanto à sua estrutura molecular.
REFLITA
O DNA precisa de uma estrutura que seja ao mesmo tempo 
versátil, com toda a informação genética dos genes e, ao mesmo 
tempo, ser capaz de se reproduzir de forma que suas filhas 
recebam uma cópia idêntica e se dividam.
Em 1953, J. D. Watson e F. C. Crick, com base em estudos 
de difração de raios X, propuseram um modelo para a estrutura 
molecular do DNA que responderam “os questionamentos” na 
época:
1. Molécula de DNA é uma longa fita ou fita de 
nucleotídeos, formando uma configuração semelhante à de uma 
escada de corda, enrolada de forma helicoidal;
2. Forma helicoidal (escada), o açúcar e o fosfato são os 
componentes verticais (corrimãos); e as bases nitrogenadas são 
os degraus, para que estes se formem, as ligações entre as bases 
são feitas por pontes de hidrogênio, sendo duplas entre as bases 
adenina e timina, e triplas entre guanina e citosina;
3. O modelo também propôs requer duas fitas 
polinucleotídicas antiparalelas, ou seja, posicionam em direções 
opostas: uma na direção 5’→3’ e a outra na direção 3’→5’.
Genética Humana 37
Figura 3: Estrutura do DNA
Fonte: @pixabay. 
Foi demonstrado que o DNA é formado por duas fitas 
polinucleotídicas que se dispõem em espiral em torno de um 
mesmo eixo imaginário, mas com polaridades opostas. Cada 
fita de DNA tem sua polaridade determinada pela orientação 
dos componentes açúcar e fosfato. Quando uma fita termina no 
átomo de carbono 5’ da molécula de desoxirribose, que constitui 
sua extremidade 5’, a fita oposta termina no carbono 3’ do 
açúcar, denominando-se extremidade 3. Assim, a extremidade 5’ 
de uma fita tem orientação oposta à extremidade 3’ da outra, daí 
a denominação de fitas “antiparalelas”. A estabilização da dupla-
hélice é dada pela interação entre as bases complementares 
oponentes e as bases que vão se superpondo. O espaço ocupado 
por duas bases opostas é pequeno, o que obriga a associação, por 
meio de pontes de hidrogênio, entre uma base grande (púrica) 
e outra pequena (pirimídica); uma vez que; duas bases grandes 
não caberiam nesse espaço e duas pequenas não se aproximariam 
https://pixabay.com/pt/vectors/dna-h%C3%A9lice-c%C3%ADrculos-4043148/
Genética Humana38
o suficiente para interagir. Essas associações complementares 
ocorrem entre adenina e timina e entre guanina e citosina, por 
serem combinações mais estáveis. Portanto, as quantidades 
de bases púricas e pirimídicas são iguais, ou seja, A+G=C+T. 
Verifica-se, igualmente, que as quantidades de adenina e timina 
são equivalentes e o mesmo ocorre com a guanina e a citosina, 
tendo-se, assim: A=T e G=C. 
Diante desse contexto, ao considerar uma fita a ser 
descrita, com a seguinte composição: 5’-ATGCGTCAG-3’, sua 
fita complementar deverá ser 3’-TACGCAGTC-5’.
IMPORTANTE
A relação G+C/A+T é igual em todos os indivíduos da mesma 
espécie, mas varia de uma espécie para outra.
A forma original da dupla-hélice do DNA, proposta no 
modelo de Watson e Crick, é denominada β-DNA, mas ainda 
existem outras formas (A-DNA e Z-DNA). A conformação que 
o DNA adota depende de vários fatores: nível de hidratação, 
sequência de DNA, direção e grau do super enrolamento, 
modificações químicas das bases, tipo e concentração de íons 
metálicos e presença de poliamidas em solução.
Genética Humana 39
Figura 4: A forma original da dupla-hélice do DNA, proposta no modelo de Watson e Crick, é denominada β-DNA
Fonte: @pixabay. 
O conceito de gene modificou-se ao longo do tempo; pode 
ser definido como o segmento de DNA que codifica uma cadeia 
polipeptídica ou RNA não codificadores (nRNA); constituídos 
de regiões que os antecedem (promotores); região codificadora 
(éxons); bem como sequências que não são traduzidas (íntrons), 
que se intercalam comos éxons.
Replicação do DNA 
O conteúdo de DNA das células humanas constitui o que 
se denomina de genoma humano. Esse genoma subdivide-se em 
duas partes: o genoma nuclear, onde se encontra à maior parte 
da informação genética total, e o genoma mitocondrial, que 
corresponde à informação genética restante. O genoma humano 
nuclear apresenta em torno de 33% do conteúdo de DNA na 
forma de genes estruturais e sequências a associadas a eles. A 
maior parte (67%) está na forma de DNA extragênico.
A replicação do DNA é o processo complexo e 
indispensável, pelo qual uma célula duplica seu DNA antes da 
divisão. 
https://pixabay.com/pt/illustrations/dna-dupla-h%C3%A9lice-modelo-sulco-menor-694798/
Genética Humana40
IMPORTANTE
A replicação é semiconservativa: cada fita de DNA serve como 
molde para a síntese de uma nova molécula de DNA.
A replicação do DNA ocorre ao mesmo tempo, em vários 
pontos da dupla fita do DNA, podendo ser uni ou bidirecional, 
no sentido 5’-3’. O ponto no qual ela se origina é chamado 
“forquilha de replicação ou origem de replicação ou ponto 
de crescimento”. O primeiro passo começa com a helicase 
rompendo as pontes de hidrogênio, mantendo junto um par de 
bases, em um sítio de iniciação. Outra enzima, conhecida como 
primase, usa nucleotídeos de RNA complementares para formar 
uma pequena sequência de RNA denominada “iniciador de 
RNA, desencadeador ou primer”, no início de cada segmento de 
DNA a ser duplicado. Esse iniciador de RNA é necessário, uma 
vez que o DNA-polimerase, o reconhece e começa a produção 
da nova fita de DNA. O iniciador de RNA é reconhecido 
pela DNA-polimerase, que então polimeriza os nucleotídeos 
complementares às bases da fita-molde de DNA. A nova fita 
de DNA alongando-se, à medida que se formam as ligações 
de hidrogênio entre as bases complementares. O iniciador de 
RNA é removido enzimaticamente, sendo substituído por bases 
complementares ao DNA. As ligações necessárias entre os 
nucleotídeos da nova fita de DNA são realizadas cataliticamente 
pelas ligases. 
Como as fitas parentais são antiparalelas, a replicação 
do DNA só́ pode prosseguir continuamente em uma das fitas, 
na direção 5’-3’, denominada fita de replicação continua. Ao 
longo da fita 3’- 5’, chamada fita de replicação descontínua, a 
Genética Humana 41
nova fita de DNA se forma por meio de pequenos segmentos de 
mil a 2 mil bases em procariotos e de 200 bases em eucariotos, 
denominados fragmentos de Okazaki, em homenagem ao seu 
descobridor. Na fita de replicação descontínua, é necessário uns 
pequenos segmentos de RNA como iniciadores ao longo dos 
fragmentos. A seguir, uma exonuclease remove o iniciador de 
RNA, o DNA é inserido nessa região pela DNA-polimerase I e, 
finalmente, os segmentos de DNA são unidos pela DNA-ligase. 
A enzima responsável pela síntese de DNA (DNA-
polimerase III) é complexa, compreendendo diversas 
subunidades.
Figura 5: Eucarioto
Fonte: @pixabay. 
https://pixabay.com/pt/illustrations/c%C3%A9lula-animal-biologia-eucariota-1608621/
Genética Humana42
Nos eucariotos, há diferentes enzimas para as fitas de 
replicação continuam e descontinuam. Durante a replicação, os 
erros são eliminados por um complexo mecanismo de reparo, 
onde as bases incorporadas erroneamente são removidas e 
substituídas pelas corretas.
RESUMINDO
E então? Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu mesmo 
tudinho? Agora, só para termos certeza de que você realmente 
entendeu o tema de estudo deste capítulo, vamos resumir tudo o 
que vimos. Você deve ter aprendido que a informação genética 
de organismos eucariótica está armazenada no DNA. Assim, 
como o DNA, o ácido nucleico RNA são polímeros de unidades 
repetidas de nucleotídeos, as quais são compostas por quatro 
tipos de bases nitrogenadas (Adenina, guanina; citocina; timina 
(DNA) e Uracila (RNA). A replicação é semiconservativa, as 
fitas de DNA se separam e cada uma serve de molde para a 
síntese de uma nova fita. E que toda síntese de DNA é feita no 
sentido 5′-3′; por isso a replicação ocorre de maneira contínua 
em uma fita (a fita líder) e descontínua na outra (a fita tardia).
Genética Humana 43
Genética e evolução
OBJETIVO
Ao término deste capítulo você poderá compreender a teoria 
evolutiva, postulada por Charles Darwin, por meio de dados 
coletados durante uma viagem de exploração por cinco anos. 
Quando Darwin postulou sua teoria, em 1859, não havia ideia 
alguma sobre genética. O conhecimento molecular reforça 
a ideia de que praticamente todas as espécies usam o mesmo 
código genético para a síntese de proteínas, assim, poderiam 
ter evoluído de um ancestral comum. E então? Motivado para 
desenvolver esta competência? Então vamos lá. Avante!
Teoria da evolução
À medida que as mutações se acumulam no DNA ao longo 
de muitas gerações, ocorre efeitos significativos no fenótipo dos 
organismos. Em quase todas as espécies, ao menos parte da 
variação observável, tem base genética. Em meados do século 
19, Charles Darwin e Alfred Wallace, ambos contemporâneos 
de Mendel, propuseram que as modificações genéticas tornam 
possível modificar a espécie, ou seja, evoluir com o tempo.
Os pesquisadores de Darwin e Wallace revolucionaram 
os conceitos científicos da época. Eles introduziram uma 
nova perspectiva na Biologia, o conceito da existência de um 
parentesco entre todos os seres vivos em razão da descendência 
de um ancestral comum. Entretanto, quando essas ideias foram 
propostas, o trabalho de Mendel sobre hereditariedade ainda 
estava percurso e o novo ramo da ciência, a genética ainda não 
Genética Humana44
estava estabelecida. Na verdade, as pesquisas sobre evolução 
biológica foram estimuladas quando as descobertas de Mendel 
foram redescobertas no início do século XX, e seguiram um 
novo rumo quando, no fim do século, surgiram as técnicas de 
sequenciamento do DNA.
Por meio das informações da genética mendeliana e de 
populações à seleção natural, com a contribuição de outras 
diversas ciências (botânica, citologia, embriologia, morfologia, 
paleontologia entre outras), resultou a teoria sintética da evolução, 
também denominada síntese moderna ou neodarwinismo, que 
propôs: “nas populações, as variações hereditárias, geradas 
de pequenas mutações, estão sob a ação da seleção natural, 
que modifica as frequências dos alelos nessas populações, 
conduzindo à maior adaptação dos seres vivos ao seu ambiente”. 
Além disso, segundo a teoria sintética, a seleção natural mais 
mutações; e outros fatores (variação no número e na estrutura 
dos cromossomos, recombinação genética, migração de grupos 
de indivíduos (ou fluxo gênico) e deriva genética) contribuem 
para a evolução. Na segunda metade do século XX, por meio 
dos avanços da genética molecular e expansão da genômica, 
trouxe modificações à teoria sintética.
Além disso, no final da década de 1960, surgiu a teoria 
neutralista, formulada por Motoo Kimura, segundo a qual a 
maioria das substituições nucleotídicas que se tornam fixadas 
nas populações seriam neutras quanto à sua aptidão, mas a 
evolução por deriva genética na ausência de seleção natural 
seria possível. Um dos argumentos dessa teoria é que os 
polimorfismos genéticos que ocorrem não alteram a expressão 
da proteína. Essa teoria originou um debate entre neutralismo 
e selecionismo, ou seja, sobre a importância relativa da deriva 
genética e da seleção positiva (seleção que preserva mutações 
favoráveis) na evolução molecular.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Deriva_gen%C3%A9tica
https://pt.wikipedia.org/wiki/Sele%C3%A7%C3%A3o_natural
Genética Humana 45
EXPLICANDO DIFERENTE+++
 Nas mutações neutras não ocorre perda ou alteração na função 
da proteína; na mutação sem sentido é uma mutação que gera um 
dos três códons de parada (UAA, UAG, UGA), mutação com 
alteração ou perda de sentido alteram a proteína, pois causam 
a substituição de um aminoácido na proteína em formação e a 
mutação silenciosa pelo fato do código degenerado, não alteram 
a sequência deaminoácidos produzida pelo gene modificado e 
sua função permanece a mesma.
Na década de 1970, Niles Eldredge e Stephan Jay Gould, 
propuseram a teoria do equilíbrio pontuado, segundo a qual 
haveria períodos de rápida mudança morfológica (especiação), 
intercalados a períodos de estabilidade adaptativa (estase) o 
que desacordava com teoria da evolução por seleção natural em 
um aspecto. Darwin sugeria que as modificações morfológicas 
ocorreriam gradualmente.
Estudos posteriores evidenciaram a existência de um 
padrão de especiação às vezes gradual, outras vezes pontual e 
ainda um terceiro padrão, caracterizado por gradualismo e estase. 
Portanto, a evolução não é composta por um único processo 
típico, mas vários modos de se processar ao longo do tempo.
Teoria da evolução no século XXI
Jablonka e Lamb, (2010) dividiam aspectos sobre a 
evolução em quatro dimensões: além do sistema genético que 
é a base da teoria sintética consideram o sistema epigenético 
(no qual a informação pode ser transmitida às células-filhas, sem 
envolver alteração nucleotídica do DNA, o sistema de herança 
comportamental e entre os seres humanos, o sistema de herança 
Genética Humana46
simbólica, especialmente a linguagem e outras formas de 
comunicação simbólica, como fornecedores de variações sobre 
as quais a seleção natural pode atuar.
Por meio das técnicas de genética molecular podemos 
observar as semelhanças e as diferenças entre os materiais 
genéticos de diversos organismos; acompanhar a herança 
genética de marcas de DNA ao longo de processos históricos no 
tempo. Organismos com sequências de DNA muito semelhantes 
descendem de um ancestral comum recente, ao passo que 
organismos com sequências de DNA menos semelhantes têm 
um ancestral comum mais remoto. Portanto assim, consegue-
se estabelecer as relações históricas entre os organismos. Essas 
relações são chamadas de árvore filogenética, ou estudo de 
filogenia, palavra derivada do grego que significa “a origem das 
tribos”; ferramenta importante do estudo da evolução (Figura 1).
Figura 6: Árvore genealógica simplificada na filogenética molecular
 
Fonte: @pexels.
https://www.pexels.com/pt-br/foto/adulto-analise-anonimo-biologia-3825527/
Genética Humana 47
Níveis de análise genética
A evolução é um dos princípios fundamentais de toda a 
biologia. Theodosius Dobzhansky, um importante líder dos 
primórdios da genética evolutiva, declarou “nada na biologia 
faz sentido exceto sob a óptica da evolução”. A evolução é 
observada, diretamente, como por exemplo, na resistência aos 
pesticidas pelos insetos.
A evolução é apoiada pelo registro fóssil, pela anatomia 
comparativa, pela embriologia, pela distribuição de plantas e 
animais (biogeografia) e pela genética molecular. 
A evolução biológica refere-se a mudança genética que 
ocorre em um grupo de organismos. Dois fatores devem ser 
enfatizados: há uma mudança genética; e a evolução ocorre em 
grupos de organismos; o que evolui é o pool de genes comum a um 
grupo de organismos. Além disso, pode ser compreendida como 
um processo de duas etapas. Primeiro: surge a variação genética, 
originada no processo de mutação, que produz novos alelos e 
na recombinação, que mistura os alelos em novas combinações. 
Esses dois processos são aleatórios e produzem variação genética 
de forma contínua, independente da necessidade da evolução. A 
segunda etapa no processo de evolução é o aumento e a redução 
das frequências das variantes genéticas.
Podemos diferenciar entre dois tipos de evolução que 
ocorrem em um grupo de organismos conectados pela reprodução. 
A anagênese refere-se à evolução que ocorre em um único grupo 
(uma linhagem) com o passar do tempo. Outro tipo de evolução 
é a cladogênese, a divisão de uma linhagem em duas. Quando 
uma linhagem se divide, os dois ramos não têm mais um pool de 
genes em comum e evoluem independentemente um do outro. 
Novas espécies surgem a partir da cladogênese.
Genética Humana48
Construção das árvores filogenéticas
SAIBA MAIS
A única figura no livro de Darwin, The Origin of Species, mostrou 
como ele imaginava as espécies se ramificando, tendo um 
antepassado comum relativamente recente e que tiveram tempo 
limitado para divergirem umas das outras. O que poderia explicar 
as semelhanças entre os genomas de diferentes organismos.
O número de árvores com raiz possíveis para um grupo de 
organismos é:
N é igual ao número de organismos incluídos na filogenia 
e o símbolo != representa o fatorial, o produto de todos os 
integrantes de N a 1.
Como o número de organismos na filogenia aumenta, 
consideravelmente, o número de árvores com raiz possíveis 
se torna astronômico. Evidentemente, é impossível escolher a 
melhor árvore ao comparar todas as possibilidades. Entretanto 
existem várias abordagens diferentes para deduzir as relações 
evolutivas e construir as árvores filogenéticas. 
Na abordagem por distância, as relações evolutivas são 
deduzidas com base no grau geral de similaridade entre os 
organismos. Características fenotípicas diferentes ou sequências 
de genes são examinadas e os organismos são agrupados com 
base na sua similaridade geral. Uma segunda abordagem, 
chamada abordagem da máxima parcimônia, deduz as relações 
filogenéticas com base no menor número de mudanças evolutivas 
que devem ter ocorrido desde que os organismos tiveram pela 
última vez um ancestral em comum. 
Genética Humana 49
Uma terceira abordagem, chamada de máxima 
verossimillhança e métodos bayesianos, nesta abordagem, uma 
filogenia com maior probabilidade de produzir as características 
observadas nos organismos estudados é preferida em relação à 
filogenia com menor probabilidade.
Evolução no Brasil
No Brasil, foi demonstrada a presença dos humanos na 
floresta amazônica desde 11,3 mil anos atrás, mediante estudos 
de um sítio arqueológico em Monte Alegre (Pará). Em Minas 
Gerais (nas localidades de Lapa do Boquête, Vale do Peruaçu, 
e Lapa Vermelha e Santana do Riacho, Lagoa Santa) e no Piauí́ 
(no Boqueirão da Pedra Furada, São Raimundo Nonato) foram 
encontradas evidências remotas, anteriores a 10 mil anos. 
Datações feitas a partir de carvões originados de fogueiras e pedras 
lascadas indicam uma ocupação humana que remonta a 60 mil anos. 
No entanto, entre os arqueólogos, existem divergências. A entrada 
das populações migrantes no continente americano provavelmente 
ocorreu pelo estreito de Bering, vindos da Mongólia ou da Sibéria, 
em uma ou mais rotas de migração terrestres, interiores, costeiras 
ou marítimas. Pesquisadores, com base em resultados de estudos 
do DNA mitocondrial, sugere uma entrada única no continente, em 
torno de 16 mil a 20 mil anos atrás.
Os estudos de DNA que investigam genomas de humanos 
atuais e hominíneos do passado indicam que a espécie Homo 
sapiens passou por uma ampla mistura genética desde sua 
formação e que seu índice evolutivo aumentou. Em várias partes 
do mundo, as etnias humanas vêm-se tornando cada vez menos 
distintas. Os grupos humanos que viviam em locais diferentes 
mantiveram contatos suficientes para evitar que evoluíssem 
para uma espécie separada. Com a inexistência de barreiras 
geográficas, reprodutivas e sociais, seria de se supor que o tempo 
da evolução estivesse esgotado. No entanto, isso não acontece. 
Por meio do projeto HapMap, sabe-se que cerca de 7% dos genes 
humanos sofreram evolução relativamente recente, em torno de 
5 mil anos atrás.
Genética Humana50
IMPORTANTE
Novos genes podem evoluir através da duplicação de éxons, 
embaralhamento de éxons, duplicação de genes e duplicação 
de genomas inteiros. Os genes podem ser transmitidos entre 
organismos distantes pela transferência horizontal de genes.
O conceito de que a raça humana é “um grupo de indivíduos 
de uma espécie que se distinguem pelas diferentes frequências 
alélicas”, já não está completo. Uma vez que, barreiras geográficas, 
reprodutivas, políticas e culturais são praticamente inexistentes; o 
que proporciona maior fluxogênico entre as populações. 
 O âmbito de variação genética entre duas populações é 
apenas ligeiramente distinto do observado entre indivíduos da 
mesma população. Nesse sentido, os estudos de polimorfismos 
de nucleotídeo único (SNPs) e de sequências Alu, bem como 
o rastreamento do DNA mitocondrial, abrem caminhos para o 
conhecimento das relações entre as variações genéticas e seus 
efeitos bons ou nocivos sobre a vida humana; e contribuem 
significativamente para o conhecimento de sua evolução. 
Uma área relativamente nova da genética dedica-se ao 
estudo da evolução e do desenvolvimento, sendo chamada, 
abreviadamente, evodevo. 
DICA
Devido ao fato de que as espécies praticamente usam o mesmo 
código genético para a síntese de proteínas é um argumento 
considerável para uma ancestralidade comum.
Genética Humana 51
EXPLICANDO DIFERENTE+++
A evolução é a mudança genética que ocorre em um grupo de organismos. 
É um processo de duas etapas: (1) surge a variação genética e (2) ocorre 
mudança na frequência dos alelos.
As técnicas moleculares oferecem várias vantagens para o estudo da 
evolução.
A variação na sequência de DNA pode ser analisada por meio de 
polimorfismos de comprimento do fragmento de restrição, microssatélites 
e dados de sequenciamento direto.
Uma espécie pode ser definida como um grupo de organismos capazes de 
cruzar um com outro e estão isolados do ponto de vista reprodutivo deles 
de outra espécie.
A especiação alopátrica surge quando uma barreira geográfica evita o 
fluxo gênico entre duas populações. Com o passar do tempo, as duas 
populações adquirem diferenças genéticas que podem levar a mecanismos 
de isolamento reprodutivo.
A especiação simpátrica surge quando o isolamento reprodutivo existe 
na ausência de barreira geográfica. Ela pode surgir sob circunstâncias 
especiais.
As relações evolutivas (uma filogenia) podem ser representadas por uma 
árvore filogenética, composta por nós que representam organismos e 
ramos que representam suas conexões evolutivas.
As abordagens para construir as árvores filogenéticas incluem a 
abordagem por distância, a abordagem da máxima parcimônia e 
a abordagem da máxima verossimilhança e métodos bayesianos.
Genética Humana52
RESUMINDO
E então? Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu mesmo 
tudinho? Agora, só para termos certeza de que você realmente 
entendeu o tema de estudo deste capítulo, vamos resumir 
tudo o que vimos. Você deve ter aprendido que a evolução é a 
mudança genética que ocorre em um grupo de organismos. É 
um processo de duas etapas: primeiro surge a variação genética 
e depois ocorre mudança na frequência das variantes genéticas. 
Os métodos moleculares oferecem várias vantagens para o 
estudo da evolução. E a evolução do genoma ocorre devido a 
duplicação e embaralhamento de éxons, duplicação dos genes 
para formar famílias de genes, duplicação do genoma inteiro e 
transferência horizontal de genes entre organismo.
Genética Humana 53
REFERÊNCIAS
BEIGUELMAN, Bernardo. Genética de Populações Humanas. 
Ribeirão Preto: SBG, 2008. 235p. Disponível em: https://bit.
ly/363YROv. Acesso em: 20 out. 2020. 
HARTL DL, Clark AG. Princípios de genética de populações. 
4. ed. Porto Alegre: Artmed; 2010.
JABLONKA E, LAMB MJ. Evolução em quatro dimensões: 
DNA, comportamento e a história da vida. São Paulo: Companhia 
das Letras; 2010.
LODISH, H. et al. Biologia celular e molecular. 7. ed. - Dados 
eletrônicos. - Porto Alegre: Artmed, 2014.
PIERCE, B. A. Genética: um enfoque conceitual. Rio de 
Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. ISBN: 978-1-4641-0946-1.
STRACHAN, T.; Read, A. Genética Molecular Humana. 
4aEd. Porto Alegre: Artmed Editora LTDA. 2013.
SNUSTAD, D. Peter; Simmons, M. J. Fundamentos de 
genética. 6. ed.-Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013.
https://bit.ly/363YROv
https://bit.ly/363YROv
9
UNIDADE
02
Genética Humana
LIVRO DIDÁTICO DIGITAL
SUMÁRIO
Célula e cromossomos.........................................................12
Células .............................................................................. 12
Células Eucarióticas ............................................... 13
Morfologia e classificação dos cromossomos .................... 16
Cromossomo na interfase ...................................... 19
Cromossomo metafásicos ....................................... 22
Técnicas para o estudo dos cromossomos humanos ........... 22
Mitose e Meiose ...................................................................27
Ciclo Celular ..................................................................... 28
Controle do ciclo celular ........................................ 30
Mitose ............................................................................... 31
Prófase ................................................................... 32
Metáfase ................................................................. 32
Meiose .............................................................................. 33
Meiose I ....................................................... 34
Prófase I ....................................................... 34
Zigóteno ....................................................... 34
Paquíteno ..................................................... 35
Diplóteno ..................................................... 36
Diacinese ..................................................... 37
Anáfase I ...................................................... 37
Telófase I .................................................... 38
Meiose II ................................................................ 38
Prófase II ..................................................... 38
Metáfase II ................................................... 38
Anáfase II .................................................... 39
Telófase II .................................................... 39
Gametogênese ................................................................... 39
Variação no Número, na Estrutura dos Cromossomos e 
Anomalias ...........................................................................41
Morfologia e classificação dos cromossomos .................... 41
Notação cromossômica ..................................................... 43
Alterações Numéricas ....................................................... 45
Alterações estruturais ........................................................ 46
Consequências clínicas ..................................................... 48
Herança Monogênica ..........................................................50
Conceitos gerais ................................................................ 50
Construção de genealogias ................................................ 53
Tipos de herança ............................................................... 53
Herança autossômica .............................................. 54
Herança autossômica dominante .................. 54
Herança autossômica recessiva .................... 55
Herança ligada ao sexo ..................................................... 56
Exemplos de doenças recessivas ligadas ao sexo .... 57
Herança dominante ligada ao sexo .................................... 58
Exemplos de doenças dominantes ligadas ao X ...... 59
Tipos especiais de herança monogênica ............................ 59
Alelos múltiplos ..................................................... 59
Codominância ......................................................... 60
Herança mitocondrial ............................................. 60
Genética Humana10
Você sabia que a célula é a base de toda vida? Cada 
célula é um conjunto complexo de moléculas capaz de adquirir 
substâncias, obter e armazenar energia e pôr em prática 
diversas atividades, entre elas a reprodução. Os cromossomos 
possuem duas funções fundamentais: a transmissão confiável 
e a expressão da informação genética. Na mitose, uma célula 
se divide para dar origem a duas células-filhas, cada uma com 
o mesmo númeroe com os mesmos tipos de cromossomos da 
célula original. Já, a meiose é uma forma especializada de divisão 
celular que ocorre em determinadas células dos testículos e dos 
ovários para produzir espermatozoides e ovócitos secundários 
haploides. Os principais agentes mutagênicos físicos são as 
radiações ionizantes e as radiações ultravioleta. As alterações 
cromossômicas podem ser classificadas em dois grandes grupos: 
numéricas e estruturais. As alterações numéricas correspondem 
à perda ou ao acréscimo de um ou mais cromossomos e podem 
ser de dois tipos: euploidias e aneuploidias. Entendeu? Ao longo 
desta unidade letiva você vai mergulhar neste universo! 
INTRODUÇÃO
Genética Humana 11
Olá. Seja muito bem-vindo à Unidade 2. Nosso objetivo 
é auxiliar você no desenvolvimento das seguintes competências 
profissionais até o término desta etapa de estudos:
OBJETIVOS
Interpretar a complexidade da célula eucariótica.
Estudar a divisão celular.
Identificar número, estrutura e as anomalias 
cromossômicas.
Identificar os diferentes tipos de herança 
monogênica.
Então? Preparado para uma viagem sem volta rumo ao 
conhecimento? Ao trabalho!
1
2
3
4
Genética Humana12
Célula e cromossomos
OBJETIVO
Ao término deste capítulo você será capaz de entender a 
complexidade de uma célula, sua morfologia a classificação 
e estrutura de seus cromossomos. Detalhes sobre herança 
monogênica, ligada ao sexo e holândrica. Aqui, os alunos 
poderão compreender o tema desta unidade, “Estrutura e Função 
dos cromossomos”, de forma simples. E então? Motivado para 
desenvolver este desafio? Então vamos lá. Avante.
Células
No início do século 19, antes dos experimentos de Gregor 
Mendel com ervilhas, os biólogos observaram, o que se chamou 
de célula. Cada célula é um conjunto complexo de moléculas 
capaz de trocar substâncias, obter e armazenar energia e realizar 
diferentes atividades, entre elas se replicarem. 
SAIBA MAIS
As formas de vida mais simples, os vírus, não são constituídos 
de células, mas só exercem sua função dentro das células.
As células vivas são constituídas de diferentes tipos de 
moléculas; sendo a mais abundante, a água. Moléculas pequenas, 
como sais, açúcares, aminoácidos e algumas vitaminas, (e 
Genética Humana 13
algumas moléculas maiores) dissolvem-se com facilidade na 
água, assim todas essas substâncias que possuem essa interação 
com a água são denominadas hidrofílicas. E já as moléculas 
que não interagem com água, são denominadas hidrofóbicas. O 
interior de uma célula é denominado citoplasma.
As moléculas que constituem as células têm estrutura 
e função variadas. Amido é um carboidrato constituído 
principalmente de glicose com ligações glicosídicas, 
armazenam energia química para as atividades celulares. Já os 
lipídios ou gorduras são moléculas orgânicas insolúveis em água 
e solúveis em certas substâncias orgânicas, tais como álcool, éter 
e acetona. Sendo importantes constituintes de muitas estruturas 
nas células, fonte de energia, isolante térmico, auxilio na 
absorção das vitaminas A, D, E e K (lipossolúveis) entre outros.
As proteínas são as moléculas mais diversificadas nas 
células. Cada proteína é constituída de um ou mais polipeptídios, 
que são cadeias de aminoácidos. As proteínas estão presentes 
em todos os seres vivos e estão envolvidas nos processos e 
funções celulares, replicação do DNA, a resposta a estímulos 
e o transporte de moléculas. Muitas proteínas são enzimas que 
catalisam reações bioquímicas vitais para o metabolismo.
As células são envolvidas por uma camada fina, a 
membrana, os principais elementos são lipídios e proteínas. 
Também existem membranas dentro das células, denominadas 
organelas. As paredes e as membranas celulares separam o 
conteúdo celular do ambiente externo, além disso, as membranas 
celulares interagem com substâncias desse meio. Essa interação 
fornece à célula informações vitais sobre as condições do 
ambiente, além do feedback das atividades celulares.
Células Eucarióticas
As células eucarióticas são, em geral, pelo menos dez vezes 
maiores que as células procarióticas e têm sistemas complexos 
https://www.todamateria.com.br/vitaminas/
Genética Humana14
de membranas internas, alguns dos quais estão associados 
a organelas visíveis e bem organizadas. A mitocôndria é uma 
dessas organelas, cuja função é produzir a maior parte da energia 
das células, usando o processo de respiração celular. Já as células 
de algas e vegetais contêm outro tipo de organela, o cloroplasto, 
que capta a energia solar e a converte em energia química. Tanto 
as mitocôndrias quanto os cloroplastos são delimitados por 
membranas.
Figura 1: Célula eucariótica
Fonte: @pixabay. 
Todas as células eucarióticas possuem núcleo delimitado 
por membrana) e organizado em estruturas denominadas 
cromossomos. Os cromossomos são visíveis individualmente 
durante a divisão celular (metáfase), quando estão condensados 
e espiralados.
https://pixabay.com/pt/illustrations/c%C3%A9lula-animal-biologia-eucariota-1608621/
Genética Humana 15
SAIBA MAIS
Parte do DNA de uma célula se encontra em mitocôndrias ou 
cloroplastos. O DNA é mais resistente à degradação, do que as 
demais moléculas orgânicas. Um pequeno número de moléculas 
de células é suficiente para obter DNA; e multiplicá-lo por 
técnicas moleculares. Os rRNA e tRNA participam da produção 
da proteína.
Eles estão frequentemente associados a um sistema de 
membranas, o retículo endoplasmático. O retículo pode estar 
conectado ao complexo de Golgi, um conjunto de bolsas 
e vesículas membranáceas que participam da modificação 
química e do transporte de substâncias dentro das células. Outras 
organelas pequenas, delimitadas por membrana, também podem 
ser encontradas em células eucarióticas como os lisossomos 
produzidos pelo complexo de Golgi que contêm diferentes 
tipos de enzimas digestivas, e os peroxissomos associados ao 
metabolismo de substâncias como gorduras e aminoácidos. 
Os formatos e as atividades das células eucarióticas são 
influenciados por um sistema de filamentos, fibras e moléculas 
associadas que, em conjunto, constituem o citoesqueleto, que é 
responsável pela motilidade e deslocamento de substâncias para 
locais específicos nas células.
Já aprendemos sobre a estrutura do DNA na Unidade I, a 
próxima etapa envolve os cromossomos, que são estruturas que 
compactam o material genético. Essa característica é importante, 
pois permite que a longa molécula de DNA fique contida em 
um pequeno espaço, aspecto importante tanto para replicação 
quanto para transcrição.
Genética Humana16
Morfologia e classificação dos 
cromossomos
Os cromossomos são estruturas localizadas no interior do 
núcleo das células; onde se localizam os genes. 
A maioria dos eucariotos não só possui maior quantidade 
de DNA em relação aos procariotos, como esse DNA está 
compactado em vários cromossomos, e cada cromossomo está 
presente em duas cópias (diploides) ou mais (poliploides). 
O conteúdo de cromossomos e DNA das células é definido 
pelo número (n) de cromossomos diferentes, pelo conjunto 
cromossômico e pelo conteúdo de DNA associado (C). Para 
células humanas o conteúdo de DNA associado é cerca de 3,5 
pg. 
O número normal de cromossomos humanos é 46, ou 23 
pares. Desses cromossomos, 44 (ou 22 pares) são homólogos 
nos dois sexos e são chamados de autossomos. Os dois restantes 
são os cromossomos sexuais, que são homólogos na mulher 
(XX) e diferentes no homem (XY). Esses cromossomos contêm 
os genes responsáveis pela determinação do sexo. O X e o Y 
apresentam apenas algumas regiões homólogas.
Para observação do comportamento dos cromossomos, 
existem duas fases do ciclo celularmais adequados: a interfase 
e a metáfase. Quanto à sua forma, os cromossomos metafásicos 
são constituídos por duas cromátides unidas pelo centrômero 
(constrição primária). O centrômero divide as cromátides 
em braços cromossômicos, sendo denominados p, os braços 
curtos ou superiores ao posicionamentodo centrômero. E de 
q, os braços longos ou inferiores. As extremidades dos braços 
cromossômicos são denominadas telômeros. 
Genética Humana 17
Figura 2: Cromátides em braços cromossômicos
Braços curto e longo de um cromossomo
 Centrômetro
P
Curto
Q
Longo
Fonte: @commons. 
É o centrômero que determina a classificação dos 
cromossomos humanos em três tipos: metacêntricos, quando o 
centrômero é central ou mediano e divide o cromossomo em 
dois braços iguais; submetacêntricos, quando o centrômero 
está um pouco distante do centro, dividindo o cromossomo 
em braços ligeiramente desiguais; e acrocêntricos, quando 
o centrômero está mais próximo de uma das extremidades 
do cromossomo, dividindo-o em dois braços completamente 
desiguais. Os cromossomos acrocêntricos podem possuir uma 
constrição secundária no braço curto (p) em consequência 
a esse estreitamento, sua extremidade apresenta-se quase 
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:CromossomoBracos.png
Genética Humana18
separada do restante do cromossomo, mostrando uma forma 
arredondada, denominada satélite, constituída também de 
cromatina. As constrições secundárias são responsáveis pela 
produção de nucléolos, razão pela qual são denominadas regiões 
organizadoras nucleolares.
SAIBA MAIS
No cromossomo X, foram conservados vários genes 
originalmente presentes e suas características estruturais, ao 
contrário do cromossomo Y, que conservou poucos genes (menos 
de uma centena), reduzindo o seu tamanho. A função genética 
do Y é associada basicamente na indução do desenvolvimento 
masculino no início da fase embrionária e na manutenção da 
espermatogênese. Os cromossomos X e Y, devido à sua origem 
evolutiva comum, contêm segmentos de DNA homólogos 
em ambas as extremidades, principalmente nos braços curtos 
proximais de ambos, denominadas regiões pseudo-autossômicas.
Genética Humana 19
Cromossomo na interfase 
Na interfase, o material genético apresenta-se como 
filamentos emaranhados e densamente corados, formando a 
cromatina, uma desoxirribonucleoproteína formada de partes 
iguais de ácido desoxirribonucleico (DNA) e proteínas histônicas 
(ricas em arginina e lisina) e não histônicas (proteínas ácidas).
EXPLICANDO DIFERENTE+++
Estudos evidenciam que as fibras de cromatinas estão formadas 
por um eixo de histonas, não necessariamente contínuo, em 
torno do qual se enrola uma molécula contínua de DNA. Ao 
microscópio eletrônico, essa estrutura mostra-se, na interfase, 
uma imagem semelhante à de um colar de contas: cada “conta” 
está constituída por uma partícula central (core) formada 
por quatro tipos diferentes de moléculas de histona. O DNA, 
então, enrola-se em torno dessa partícula central, formando 
o nucleossomo, que é a subunidade básica da estrutural da 
cromatina. São conhecidas cinco classes de histonas: duas 
histonas de cada classe (H2A, H2B, H3 e H4) agregam-se para 
formar um nucleossoma, juntamente com DNA. A histona H1 
é necessária para que os complexos histona-DNA formem uma 
fibra de 30 nm de espessura, enrolando assim o DNA de uma 
forma ainda mais eficaz. Cada nucleossomo está formado por 
uma partícula central de histona envolvida por uma espiral de 
DNA, cujo comprimento corresponde a uma volta e 3⁄4 de volta, 
abrangendo cerca de 140 pares de bases. Os nucleossomos estão 
unidos entre si por segmentos de DNA, chamados DNA de 
ligação e formados por 15 a cem pares de bases; esse DNA de 
ligação está associado à quinta histona, H1 (Figura 3).
Genética Humana20
Figura 3: Fases de compactação do DNA
DNA dupla hélice
DNA hélice
Nucleossomos Cromação
Cromossomo
Fonte: @freepik. 
As histonas que compõem o core são essenciais para o 
empacotamento do DNA. Além do enrolamento primário da 
dupla-hélice do DNA, há um enrolamento secundário ao redor 
das histonas (constituindo os nucleossomos) e um enrolamento 
terciário dos nucleossomos para formar as fibras de cromatina 
que compõem alças em uma estrutura de proteínas ácidas não 
histônicas. Portanto, essas proteínas não histônicas também 
fazem parte da estrutura do cromossomo, sendo sua função 
contribuir para a conformação estrutural do cromossomo e/ou 
para a regulação gênica.
Genética Humana 21
DICA
Quando a cromatina é isolada dos núcleos interfásicos, não 
é possível reconhecer os cromossomos individuais. Em vez 
disso, observa-se um aglomerado irregular de nucleoproteína 
(heterocromatina). 
A cromatina pode apresentar-se sob dois aspectos. A 
eucromatina, que constitui a maior parte do cromossomo, 
apresenta fibras menos condensadas e coloração uniforme 
durante a interfase. A heterocromatina corresponde a regiões 
cromossômicas mais densamente espiralizadas e, por isso, são 
coradas com mais intensidade. 
IMPORTANTE
Há uma correlação entre a condição estrutural do material 
genético e sua atividade transicional, durante a divisão, quando 
o DNA está́ compactado em cromossomos visíveis, não há 
transcrição. Por outro lado, quando ele está́ desespiralizado, há 
transcrição.
A heterocromatina pode ser constitutiva ou facultativa. 
A constitutiva consiste em regiões especiais que normalmente 
não são expressas e correspondem a regiões de DNA altamente 
repetitivo. A heterocromatina facultativa resulta da inativação 
de cromossomos inteiros de uma linhagem celular, embora eles 
possam expressar-se em determinadas circunstâncias, como é o 
Genética Humana22
caso de um dos cromossomos X da fêmea dos mamíferos, que é 
geneticamente inativo.
Cromossomo metafásicos
Os cromossomos só́ podem ser visualizados 
individualmente durante a fase de metáfase na divisão celular. 
Essa é a melhor fase para a visualização dos cromossomos, 
que estão condensados ao máximo. Nessa fase, apresentam-
se formados por dois filamentos, as cromátides, unidas pelo 
centrômero ou constrição primária.
A citogenética como ciência, trouxe grande contribuição 
não só́ para os estudos das doenças humanas, como também para 
estudos das populações, sua origem e evolução. Estima-se que 
em torno de 20 mil anormalidades cromossômicas tenham sido 
registradas em bancos de dados laboratoriais.
DICA
O conjunto cromossômico característico da espécie é 
denominado cariótipo. A ordenação dos cromossomos de um 
cariótipo segundo a classificação padrão (de acordo com o 
tamanho do cromossomo e a posição do centrômero em cada 
par) é denominada cariograma ou idiograma.
Técnicas para o estudo dos cromossomos 
humanos
O momento ideal para estudar os cromossomos humanos 
é durante a metáfase da divisão mitótica, pois nessa fase que 
os cromossomos se apresentam espiralizados ao máximo. Por 
Genética Humana 23
isso, devem ser utilizados tecidos com alta taxa de multiplicação 
celular (alto índice mitótico) para estudos.
A técnica mais usada para estudo de cariótipo humano é o 
cultivo de linfócitos de sangue circulante periférico, essa técnica 
tem a vantagem de oferecer grande número de metáfases em 
apenas três dias e de eliminar a necessidade de biópsias, como 
no cultivo de fibroblastos. O cultivo de linfócitos emprega-se 
um agente mitogênico, como a fitohemaglutinina, que estimula 
a atividade mitótica e tem ação aglutinante sobre as hemácias. 
Existem basicamente duas técnicas para cultivo de linfócitos 
humanos: a macrotécnica e a microtécnica. A diferença entre 
elas, é que na primeira coleta-se um volume maior de sangue (5 
ml) e as hemácias são excluídas por sedimentação, enquanto na 
microtécnica o volume de sangue é menor (0,2 ml) e trabalha-se 
com o sangue total (utilizada para análise cariotípica de recém-
nascidos).
Os principais procedimentos utilizados em laboratórios 
clínicos e de pesquisa são as técnicas de bandeamento 
cromossômico. Bandas Q.: Os cromossomos submetidos a 
esse tratamento apresentam faixas ou bandas com diferentes 
intensidades de fluorescência, sendo tal padrão característico 
e constante para cada par cromossômico. Tais faixas ou 
bandas foram designadas de bandas Q (de quinacrina). Essa 
técnica apresenta uma vantagemespecifica na identificação 
do cromossomo Y, que se cora intensamente com quinacrina, 
mesmo quando a célula está em interfase.
1. Bandas G.: Os cromossomos são submetidos à digestão 
pela tripsina, que desnatura as proteínas cromossômicas, sendo 
corados com Giemsa (daí o nome de bandas G). Esse padrão é o 
único para cada cromossomo humano e possibilita sua definição 
inequívoca;
2. Bandas R.: Na obtenção dessas bandas, os cromossomos 
são tratados com calor para obtenção de desnaturação controlada 
e, depois, corados com Giemsa. O resultado de bandas claras 
Genética Humana24
e escuras representa o inverso daquele produzido pelos 
bandeamentos Q e G, daí a sua designação de bandas reversas 
(R). Esse tipo de bandeamento é usado especialmente quando 
algumas regiões cromossômicas se coram mal pelos padrões das 
bandas G ou Q. Esse é o método padrão em alguns laboratórios 
europeus, por exemplo;
IMPORTANTE
Uma banda cromossômica é definida como um segmento que 
pode ser distinguido dos dois segmentos vizinhos de forma 
inequívoca. Cada braço do cromossomo é subdividido em 
regiões 1, 2, entre outras, partindo sempre do centrômero. Por 
exemplo, 5p3 indica a região 3 do braço curto do cromossomo 
5. Ainda, cada região pode ser subdividida em bandas e sub-
bandas.
1. Bandas C. Nessa técnica, a coloração também é feita com 
Giemsa, após tratamento com hidróxido de sódio, são coradas 
regiões específicas, em que o cromossomo apresenta DNA 
altamente repetitivo, como nas regiões dos centrômeros e outras 
regiões nos braços longos dos cromossomos 1, 9 e 16, porção 
distal do cromossomo Y correspondendo à heterocromatina 
constitutiva, motivo de sua denominação banda C;
2. Bandas NOR.: Essas bandas coram especificamente 
as regiões organizadoras nucleolares, ou seja, as constrições 
secundárias dos cromossomos com satélites, como é o caso dos 
cromossomos dos grupos D e G (exceto o Y). Essas regiões 
constituem o centro de processamento para a produção de 
ribossomos e de RNA ribossômico;
3. Bandas T.: Marcam as regiões teloméricas ou terminais 
dos cromossomos (daí sua denominação);
Genética Humana 25
4. Bandeamento G de alta resolução ou padrão de bandas 
de prometáfase é obtido por meio do padrão de bandas G ou 
R, que cora cromossomos em estágio inicial da mitose, quando 
os cromossomos estão na prófase ou prometáfase. Usado na 
suspeita de uma anomalia cromossômica estrutural sutil).
Um dos mais importantes avanços tecnológicos em 
citogenética molecular dos últimos anos foi o desenvolvimento 
da tecnologia da Hibridização in situ por Fluorescência 
(FISH). Essa tecnologia é usada para detectar a presença ou 
ausência, o número de cópias e a localização cromossômica 
de uma determinada sequência de DNA nos cromossomos de 
um indivíduo. Baseia-se na capacidade de uma fita simples de 
DNA, utilizada como sonda, associar-se com sua sequência 
complementar desconhecida, durante a metáfase. Essa técnica 
também pode ser usada para estudar cromossomos de células 
interfásicas, tendo a vantagem adicional de fornecer resultados 
muito rapidamente.
Cariotipagem por espectro multicolorido utiliza um 
conjunto de sondas de pintura cromossômica de todos os 
cromossomos humanos, a fim de preparar um cariótipo humano 
multicolorido, ou cariótipo espectral, no qual cada par de 
cromossomos homólogos pode ser identificado com base em 
sua coloração única. Pode ser útil na detecção de pequenos 
rearranjos cromossômicos, tanto constitucionais (anormalidades 
do desenvolvimento), quanto adquiridos (como no câncer). 
Hibridização genômica comparativa (CGH, do inglês 
Comparative Genomic Hybridization) é muito usada em genética 
do câncer para detectar regiões de amplificação gênica ou perda 
de alelos.
Citometria de fluxo baseia-se na ligação diferencial 
de corantes fluorescentes as sequências específicas de DNA, 
alguns se ligam a sequências GC (ricas em genes) e outros a 
sequências AT (pobres em genes), possibilitando a separação 
dos cromossomos por meio do processo de citometria de fluxo, 
Genética Humana26
resultando em um histograma do tamanho dos cromossomos, 
denominado cariótipo de fluxo. Aplicado na construção de 
bibliotecas de DNA cromossomo-específico e na produção de 
coloração de cromossomos para FISH.
RESUMINDO
E então? Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu mesmo 
tudinho? Agora, só para termos certeza de que você realmente 
entendeu o tema de estudo deste capítulo, vamos resumir tudo 
o que vimos. Você deve ter aprendido que a célula possui 
um conjunto complexo de moléculas usadas para obter e 
armazenar energia, e pôr em prática Vimos, que as células 
eucarióticas têm sistemas complexos de membranas internas, 
algumas das quais estão associados a organelas visíveis e/ou 
delimitando estruturas, como o núcleo das células; onde estão 
os cromossomos constituídos de uma molécula bifilamentar de 
DNA e de uma variedade de proteínas. O número normal de 
cromossomos humanos é 46, ou 23 pares. Desses cromossomos, 
44 (ou 22 pares) são homólogos nos dois sexos e são chamados 
de autossomos. E os cromossomos do genoma humano podem 
ser identificados citologicamente por vários procedimentos de 
coloração.
Genética Humana 27
Mitose e Meiose
OBJETIVO
Ao término deste capítulo você será capaz de entender uma das 
mais surpreendentes atividades realizadas por uma célula viva, 
a divisão celular. A célula usa dois mecanismos diferentes para 
se dividir: a mitose e a meiose, cada um deles com objetivos 
específicos. A mitose multiplica e meiose divide o número de 
células. A interfase é uma fase ativa, em que a célula não só́ 
continua a realizar as funções bioquímicas básicas da vida, como 
também replica seu DNA e as outras estruturas celulares na 
preparação para a divisão. E então? Motivado para desenvolver 
esta competência? Então vamos lá. Avante!
Mitose e meiose são dois processos de divisão celular que 
envolvem replicação cromossômica e divisão celular. A mitose 
leva ao crescimento dos organismos e a reposição das células 
mortas. Portanto, o material genético, constituído de DNA e 
empacotado nos cromossomos, é transmitido de modo constante 
de uma célula para suas descendentes.
A meiose é o processo de divisão celular que os indivíduos 
de reprodução sexuada utilizam para formar os seus gametas nas 
células do aparelho reprodutivo. Por intermédio desse processo, 
o material genético é reduzido à metade nos gametas para 
garantir a manutenção da quantidade de DNA necessária para 
cada espécie. E, além disso, nesse processo ocorre a troca de 
material genético entre os cromossomos de origens diferentes 
(materno e paterno), aumentando a variabilidade na espécie, o 
que é de grande interesse evolutivo.
Genética Humana28
SAIBA MAIS
 Na divisão das células eucarióticas é preciso que os cromossomos 
e todos os demais componentes celulares sejam duplicados e 
dividido igualmente e de forma aleatória entre as duas células-
filhas. O retículo endoplasmático e o complexo de Golgi são 
fragmentados por ocasião de divisão e, mais tarde, reconstituídos 
nas células-filhas.
Ciclo Celular
Toda vez que uma célula eucariótica se divide, passa por 
uma série de fases que, juntas, constituem o ciclo celular. O G 
(do inglês gap) é o intervalo da replicação do DNA.
Os intervalos da interfase são G1 (período de pré-síntese 
do DNA ou intervalo 1); S (período de síntese do DNA); e G2 
(período de pós-síntese do DNA). Durante o período G1, a célula 
sintetiza proteínas, lipídeos e carboidratos; que serão utilizadas 
para a formação das membranas das duas novas células que se 
formarão a partir da célula mãe. É o período do ciclo celular 
que mais varia em duração, entre os diferentes tipos de células. 
Por exemplo, as células do fígado, que têm crescimento lento, 
permanecem em G1 por vários anos, enquanto as células de 
crescimento rápido, como as da medula óssea, permanecem 
nessa fase por 16 a 24 horas. Células embrionárias precoces 
podem omitir inteiramente o período G1.Genética Humana 29
Figura 4: Representação esquemática do ciclo celular
Mitoses
CICLO NUCLEAR
Sínteses de 
DNA
Interfase
Fonte: @commons. 
Na fase S começa a replicação do material genético da 
célula. Ao término da síntese de DNA, a produção de RNA e 
a síntese de proteínas são retomadas. Em G2, a célula continua 
desenvolvimento e duplicando as organelas. Já com o volume 
da célula aumentado, ocorre a divisão celular. Algumas células 
com menor frequência de divisão podem ficar por tempo 
indeterminado em G0, ou seja, a célula permanece ativa, mas 
sem se preparar para a divisão; voltando a replicar quando 
estimulada. 
Genética Humana30
A mitose tem um tempo de duração que varia de célula 
para célula em uma mesma espécie. Na espécie humana, por 
exemplo, em células de medula óssea, o período de divisão tem a 
duração de 30 minutos a uma hora, enquanto a interfase estende-
se de 41 a 49 horas. Quando os ciclos celulares são longos, o 
período G1 é mais prolongado, ao contrário dos ciclos celulares 
curtos, nos quais ele é rápido.
IMPORTANTE
Dois processos opostos, divisão celular e morte celular 
(apoptose), regulam o número de células dos organismos 
vivos. Após o nascimento, a mitose e a apoptose protegem o 
corpo. A mitose promove crescimento do organismo e repõe 
células danificadas por diferentes lesões. Já a apoptose remove 
células da pele danificadas por agentes mutagênicos como a 
radiação ultravioleta da luz solar, por exemplo. Essas células 
são desprendidas e eliminadas pelo corpo, ou então poderiam 
se tornar cancerosas. Assim, há um balanço entre o crescimento 
e a perda tecidual, coordenado pelos processos de mitose e 
apoptose. 
Controle do ciclo celular
A mudança do estado de repouso (quiescência) para um 
estado de crescimento ativo é um pré-requisito para o início do 
ciclo celular completo para a maioria das células. 
Os sinais químicos que controlam o ciclo celular provêm 
de fora e de dentro da célula. Os sinais externos podem ser 
hormônios, que agem à distância; e fatores de crescimento, que 
atuam mais localmente, por exemplo. Os sinais internos da célula 
podem ser proteínas de dois tipos: as ciclinas e as quinases, que 
Genética Humana 31
interagem para ativar os genes cujos produtos, por sua vez, 
ativam a mitose. Todos os eucariotos regulam a progressão pelo 
ciclo celular por meio do complexo ciclina-CDK, embora os 
detalhes de sua estrutura e seu mecanismo de ação possa diferir 
levemente de um organismo para outro.
A falha de qualquer um dos pontos de controle resultará em 
instabilidade genética. O mau funcionamento do fuso pode causar 
aneuploidias, enquanto a falta de duplicação do polo do fuso 
pode levar a poliploidia. Defeitos no ponto de controle do dano 
de DNA podem resultar em alterações cromossômicas, como 
translocações, deleções e amplificação de genes, entre outras.
SAIBA MAIS
O número de divisões que uma célula deve sofrer está 
relacionado com o processo denominado “relógio celular”, 
associado as regiões cromossômicas terminais, denominadas 
telômeros. A cada mitose, os telômeros perdem certo número de 
nucleotídeos, encurtando gradualmente os cromossomos, tendo 
em vista que a cada replicação do DNA são perdidos de 8 a 12 
nucleotídeos nas extremidades de cada cromossomo. Cerca de 
50 divisões após, uma quantidade crítica de DNA telomérico é 
perdida, o que constitui um sinal para a célula cessar a mitose. A 
célula pode até permanecer viva, mas não se divide novamente, 
ou pode morrer, dependendo do seu ciclo.
Mitose
As células somáticas, descendentes de uma célula original, 
o zigoto, passam durante a sua vida por duas fases: a interfase, na 
qual a célula está realizando funções metabólicas e de replicação 
Genética Humana32
do DNA, e a fase de divisão ou mitose, na qual a célula cessa 
funções e se divide.
A mitose é um processo contínuo, mas, para ser facilmente 
compreendido, costuma-se dividi-lo nas fases prófase, metáfase, 
anáfase e telófase, conforme a Figura 3.
Figura 5: Representação da mitose dividindo as fases prófase, metáfase, anáfase e telófase
Fonte: @pixabay. 
Prófase
A prófase inicia-se pela condensação da cromatina dos 
cromossomos dos eucariotos. Os cromossomos tornam-se 
gradativamente mais curtos e espessos, sendo visíveis com no 
final da metáfase. As duas cromátides-irmãs de cada cromossomo 
permanecem unidas pelo centrômero. Enquanto isso, a membrana 
nuclear dissolve-se, os nucléolos desaparecem, os cromossomos 
espalham-se e se inicia a formação do fuso acromático ou fuso 
mitótico. Esse fuso consiste em microtúbulos formados por uma 
proteína chamada tubulina, observados ao microscópio como 
fibras em fuso. As fibras do fuso ligam o cinetócoro (estrutura 
situada junto ao centrômero dos cromossomos) aos centríolos, 
estruturas que constituem o ponto de origem do fuso acromático. 
Metáfase
Nessa fase, os cromossomos atingem o máximo de 
condensação. 
PASSO A PASSO
Depois que as fibras do fuso se fixam a placa equatorial, 
cada cromossomo move-se aleatoriamente plano imaginário 
https://pixabay.com/pt/vectors/ci%C3%AAncia-biologia-c%C3%A9lulas-sem-t%C3%ADtulo-41575/
Genética Humana 33
equidistante dos polos do fuso. O alinhamento cromossômico 
adequado é um importante ponto de controle do ciclo celular, 
tanto na mitose quanto na meiose. O sinal para o alinhamento 
cromossômico provém do cinetócoro (complexo proteico do 
centrómero), e a natureza química desse sinal é a desfosforilação 
de algumas proteínas a ele associadas. Ao fim da anáfase, as 
cromátides-irmãs de cada cromossomo iniciam sua separação, 
até́ ficarem unidas somente pelos centrômeros (assemelhando-se 
à letra X).
Na telófase, o centrômero de cada cromossomo divide-
se longitudinalmente, e as cromátides-irmãs, agora chamadas 
de cromossomos-filhos, vão se separando e dirigindo para os 
polos da célula, visto que as proteínas que uniam as cromátides 
são dissolvidas. Assim, vão 2n cromossomos para cada polo. 
O papel dos centrômeros aqui é muito importante, pois estes 
orientam cada cromossomo-filho para um dos polos. O papel 
dos microtúbulos do fuso é também importante, pois seu 
encurtamento progressivo puxa os cromossomos em direções 
opostas para os polos. Os cromossomos sem centrômeros não 
têm como se orientar na direção dos polos celulares.
Na última fase da mitose, após os dois conjuntos 
cromossômicos atingirem os polos opostos da célula, os 
cromossomos sofrem descondensação progressiva, as fibras 
do fuso se desintegram e a tubulina fica armazenada na célula. 
Formam-se novas membranas nucleares e a célula começa a se 
dividir. As organelas também se dividem ou se distribuem para 
o citoplasma das duas novas células.
Meiose
Nas células que vão sofrer meiose, a síntese de DNA 
ocorre na interfase, antes dessa divisão. Na meiose, ocorre uma 
divisão cromossômica para duas divisões celulares: a meiose I 
ou divisão reducional (onde os cromossomos estão subdivididos 
em duas cromátides, mas os seus centrômeros não) e a meiose 
Genética Humana34
II ou divisão equacional, que é muito semelhante à mitose, 
porém, os cromossomos estão em número haploide. A meiose 
ocorre apenas nas células das linhagens germinativas femininas 
e masculinas e é precedida por uma única duplicação do DNA. 
Meiose I
Quando essa divisão se inicia, o DNA já́ está replicado de 
modo semelhante ao que ocorre na mitose e, como a mesma, o 
processo se subdivide em quatro fases: prófase I, metáfase I, 
anáfase I e telófase I.
Prófase I
É a fase mais longa da meiose e onde ocorrem fenômenos 
da maior importância biológica. Essa fase está́ subdividida 
em cinco subfases ou estágios: leptóteno, zigóteno, paquíteno, 
diplóteno e diacinese.
PASSO A PASSO
No leptóteno, os cromossomos, já́ replicados, iniciam sua 
condensação meiótica e aparecem como filamentos longos e 
delgados. Cada cromossomo do par homólogo. Ao longo dos 
filamentos, existem regiões mais espessas (cromômeros) e 
menos espessas alternadas fortemente coradase que apresentam 
um padrão típico para cada cromossomo, podendo corresponder 
cada cromômero a maior condensação de cromatina. Ao longo 
do filamento, os cromômeros distribuem-se da mesma maneira 
que as contas em um colar. À medida que os cromossomos se 
condensam mais, os cromômeros adjacentes fusionam-se em 
estruturas maiores.
Zigóteno
No zigóteno, os membros de cada par homólogo 
aproximam-se, até́ ficarem lado a lado, ao longo do seu 
comprimento. Esse pareamento dos cromossomos homólogos, 
iniciando pelas suas extremidades, é denominado sinapse. O 
Genética Humana 35
processo de pareamento dos homólogos envolve a formação da 
estrutura, chamada complexo sinaptonêmico e sua formação é 
importante para que a troca entre cromátides (crossing-over) 
ocorra nos segmentos homólogos.
Paquíteno
Durante a fase do paquíteno, os cromossomos parecem 
mais curtos e mais condensados, e cada homólogo pode ser 
identificado duplicado. Cada par de homólogos pareado é 
chamado bivalente. Os homólogos permanecem unidos por 
meio do complexo sinaptonêmico. Cada bivalente é formado por 
dois cromossomos homólogos ou quatro cromátides, por isso ele 
é chamado, também, de tétrade.
DEFINIÇÃO
Cromossomos homólogos são os que portam os mesmos lócus 
gênicos, sendo um de origem materna e o outro de origem 
paterna, considerando-se uma célula diploide.
Durante o paquíteno quando os cromossomos homólogos 
estão pareados, pode ocorrer um fenômeno importante, que gera 
variabilidade genética, o crossing-over (permuta). Esse envolve 
uma troca entre segmentos de cromátides homologas, que tem 
consequências muito importantes na reprodução sexuada. É a 
maneira em que o material genético dos cromossomos maternos 
e paternos pode ser recombinado. 
Genética Humana36
Figura 6: Desenho esquemático crossing-over
Cromátide
Fonte: @commons. 
SAIBA MAIS
Estudos com microscopia eletrônica indicam que os 
cromossomos X e Y apresentam-se unidos apenas pelas porções 
distais dos seus braços curtos, o que sugere homologia apenas 
nessas extremidades.
Diplóteno
No estágio diplóteno, os cromossomos homólogos 
começam a se afastar, contudo esse afastamento não é completo. 
Os homólogos permanecem unidos em alguns pontos ao longo 
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Crossing-over_scheme_PL.svg
Genética Humana 37
das cromátides, chamados quiasmas (indicativos de permutações 
cromossômicas e visíveis ao microscópio ótico). Os quiasmas 
tendem a se mover para as extremidades dos cromossomos, 
processo chamado de terminalização dos quiasmas.
SAIBA MAIS
A permutação e a formação de quiasmas não são eventos raros, 
sua frequência varia de acordo com a espécie e, principalmente, 
com o tamanho dos cromossomos. 
Diacinese
Na fase diacinese, os cromossomos continuam encurtando 
e condensando, enquanto os quiasmas completam seu movimento 
de terminalização (com exceção dos cromossomos maiores, 
que completam sua terminalização apenas na anáfase I). O 
complexo sinaptonêmico desaparece e os bivalentes começam a 
se organizar na zona equatorial da célula, formando a metáfase I. 
Tanto na linhagem germinativa feminina quanto na 
masculina, a diacinese marca o fim da prófase I. Na linhagem 
germinativa feminina, porém, observa-se que o diplóteno é 
muito mais longo, constituindo o dictióteno, estágio de prófase 
suspensa, no qual as células podem permanecer por vários anos.
Anáfase I
Durante essa fase, os cromossomos homólogos separam-
se um do outro, dirigindo-se para os polos opostos da célula. 
A principal diferença entre a anáfase mitótica e a anáfase I da 
meiose é que, nesta última, não há divisão dos centrômeros, 
ocorrendo apenas separação dos homólogos, indo cada um 
deles (origem paterna e materna) para a extremidade oposta. A 
Genética Humana38
distribuição dos membros de cada par de homólogos é ao acaso, 
isto é, se considerarmos dois pares de cromossomos, poderão 
resultar as seguintes combinações em cada polo celular. Cada 
homólogo continua constituído por duas cromátides-irmãs 
unidas pelo centrômero, assim permanecendo até́ a anáfase II.
Telófase I 
Quando os cromossomos chegam aos polos da célula, a 
membrana nuclear é reconstituída. Os cromossomos espiralizados 
não se descondensam completamente, estando em número 
haploide (n) em cada extremidade da célula. Cada cromossomo, 
porém, mantem-se constituído por duas cromátides.
Meiose II
As duas células resultantes da meiose I passam 
imediatamente para a meiose II, sem que haja uma interfase 
típica. Não ocorre replicação dos cromossomos entre essas duas 
divisões, os cromossomos presentes no início da meiose II são 
idênticos aos que estavam presentes no fim da meiose I.
Prófase II
Essa fase é praticamente inexistente, uma vez que os 
cromossomos não perdem sua condensação durante a telófase 
I. Assim, após a formação do fuso e o desaparecimento da 
membrana nuclear, as células resultantes da telófase I entram 
logo em metáfase II.
Metáfase II
Nesta fase, cada cromossomo, constituído por duas 
cromátides-irmãs unidas pelo centrômero, dispõe-se no 
plano equatorial da célula, prendendo-se ao fuso por meio do 
centrômero. A principal diferença entre as metáfases I e II é 
que, na II, os cromossomos estão duplicados, mas em número 
Genética Humana 39
haploide, enquanto na metáfase I eles também estão duplicados, 
mas dispostos aos pares, na placa equatorial da célula.
Anáfase II
A principal diferença entre as anáfases I e II é que, na 
primeira, os cromossomos estão em número haploide, mas 
duplicados, enquanto na segunda eles estão em número haploide, 
cada um constituído apenas por uma cromátide (n).
Telófase II
Nesta essa fase, os cromossomos já́ estão nos polos 
celulares, formando-se uma membrana nuclear ao redor de 
cada conjunto haploide (n). Ao fim da telófase II, a meiose está 
completa, resultando teoricamente em quatro novas células 
haploides (gametas); assim, o núcleo de cada célula contém 
1/4 do material cromossômico presente no início do processo 
meiótico.
Gametogênese
A gametogênese no homem é denominada espermatogênese 
e ocorre nos testículos. E na mulher, denomina-se ovulogênese 
e ocorre nos ovários.
PASSO A PASSO
Na ovulogênese, ao redor dos três meses de vida intrauterina, 
as ovogônias (ou oogônias), existentes nos ovários, começam 
a crescer e se diferenciar em ovócitos (ou oócitos) primários, 
parando suas mitoses em torno do quinto mês de vida pré́-natal. 
Aos sete meses, todos os ovócitos primários do feto encontram-
se rodeados por um conjunto de células, formando um folículo 
primário. Os ovócitos primários entram em meiose I, chegando 
até́ o final da prófase I, quando a divisão é suspensa em um estágio 
denominado dictióteno, no qual se encontram todos os ovócitos 
primários, por ocasião do nascimento, assim perdurando até́ a 
Genética Humana40
puberdade. Quando essa fase é atingida, cada ovócito primário 
reinicia sua primeira divisão meiótica, originando duas células 
de tamanhos diferentes: o ovócito secundário (maior, com mais 
quantidade de citoplasma) e o primeiro corpúsculo polar (menor, 
praticamente sem citoplasma). A partir da menarca (primeira 
menstruação), esse processo passa a ocorrer mensalmente, 
durando cerca de 45 anos, até́ a menopausa (fim do período 
reprodutivo feminino). O ovócito secundário, liberado na tuba 
uterina, sofre a segunda divisão meiótica, que só́ vai se completar 
no momento da fertilização.
RESUMINDO
E então? Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu mesmo 
tudinho? Agora, só para termos certeza de que você realmente 
entendeu o tema de estudo deste capítulo, vamos resumir tudo 
o que vimos. Você deve ter aprendido que a célula usa dois 
mecanismos diferentes para se dividir: a mitose e a meiose. A 
mitose ocorre nas células somáticas, garantindo o crescimento 
dos organismos e a reposição de células mortas, onde o DNA 
contido nos cromossomos é transmitido de da célula mãe para 
as células filhas. A meiose ocorre nas células reprodutivas, e é o 
processode divisão celular que os seres de reprodução sexuada 
utilizam para formar os seus gametas; estas células possuem a 
metade do DNA contido em uma célula somática. Ainda, durante 
a meiose, há troca de material genético entre os cromossomos 
de origens diferentes (materno e paterno), o que aumenta a 
variabilidade dos gametas, sendo de grande interesse para as 
espécies. Além disso, vimos que o ciclo celular é regulado por 
sinais extracelulares e intracelulares.
Genética Humana 41
Variação no Número, na Estrutura dos 
Cromossomos e Anomalias 
OBJETIVO
Ao término deste capítulo você será capaz de entender que as 
células humanas são diploides e contêm 46 cromossomos, sendo 
44 autossomos e dois cromossomos sexuais, que são XX no sexo 
feminino e XY no sexo masculino. Na fase metáfase mitótica, 
todos os 46 cromossomos são constituídos de duas cromátides-
irmãs idênticas. E que variações no número de cromossomos 
e mesmo alterações em parte de um cromossomo levam a 
alterações fenotípicas no ser humano. E então? Motivado para 
desenvolver esta competência? Então vamos lá. Avante!
Morfologia e classificação dos 
cromossomos
O número normal de cromossomos humanos é 46, ou 23 
pares. Desses cromossomos, 44 (ou 22 pares) são homólogos 
nos dois sexos e são chamados de autossomos. Os dois restantes 
são os cromossomos sexuais, que são homólogos na mulher 
(XX) e diferentes no homem (XY). 
Quanto à sua forma, os cromossomos metafásicos são 
constituídos por duas cromátides unidas pelo centrômero, 
também chamado de constrição primária. O centrômero divide 
as cromátides em braços cromossômicos, os braços curtos (p); os 
braços longos (q); e nas extremidades dos braços cromossômicos 
encontram-se os telômeros.
Genética Humana42
É o centrômero que determina a classificação dos cromossomos 
humanos em três tipos: metacêntricos; submetacêntricos; 
e acrocêntricos (como já foi visto). Quanto ao tamanho, os 
cromossomos são considerados grandes, médios, pequenos e muito 
pequenos, sendo classificados, em ordem decrescente de tamanho, 
em sete grupos denominados de A a G e numerados, aos pares, de 1 
a 22, além dos cromossomos sexuais, que podem ser classificados à 
parte ou nos respectivos grupos originais.
Na Tabela 1, encontra-se a classificação dos cromossomos 
humanos, estabelecida pelos citogeneticistas em um encontro 
realizado em Denver (Colorado), em 1960.
 Tabela 1: Classificação dos cromossomos humanos
Grupos Características morfológicas No dos pares No nas células
A
Grandes; 
metacêntricos (1 e 3) e 
submetacêntricos (2)
1, 2, 3 6
B Grandes; submetacêntricos 4,5 4
C Médios; a maioria é submetacêntrica
6, 7, 8, 9, 10, 
11, 12 e X 15 (M) ou 16 (F)
D Médios; acrocêntricos 13,14,15 6
E
Pequenos; 
metacêntricos ou 
submetacêntricos (16) 
e submetacêntricos (17 
e 18
16, 17, 18 6
F Muito pequenos; metacêntricos 19, 20 4
G Muito pequenos; acrocêntricos 21, 22 e Y 5 (M) ou 4 (F)
TOTAL 46
Fonte: Strachan, T. (2013)
Genética Humana 43
Notação cromossômica
A Tabela 2 mostra as principais notações para referir-
se às alterações cromossômicas. Os cariótipos são descritos 
pelo número de cromossomos, acompanhado da constituição 
cromossômica sexual e de qualquer alteração presente. Por 
exemplo, as notações cromossômicas de um homem e de uma 
mulher normais são, respectivamente, 46,XY e 46,XX.
As alterações cromossômicas devem ser precedidas por 
vírgula, após os cromossomos sexuais, por exemplo: uma criança 
do sexo masculino com síndrome de Down devida à trissomia 
do cromossomo 21 é definida como 47,XY,+21, enquanto 
uma menina com deleção do braço curto do cromossomo 5 
(síndrome do “miado-do-gato”) será́ representada como 46,XX, 
5p- ou 46,XX, del (5p). A notação 46,XY, t(2;4) (p2.3;q2.5) 
corresponde a um homem com uma translocação recíproca 
envolvendo o braço curto do cromossomo 2, na região 2 banda 
3, e o braço longo do cromossomo 4, na região 2 banda 5.
Tabela 2 - Notações utilizadas nas fórmulas cariotípicas
Notação Significado
ace acêntrico (=sem centrômero)
arr microarranjo
cen centrômero
cgh hibridização genômica comparativa
del deleção
der derivado
dic dicêntrico (=com dois centrômeros)
dup duplicação
fra sítio frágil
h constrição secundária
iso isocromossomo
ins inserção
inv inversão
Genética Humana44
ish hibridização in situ, inserção
mar cromossomo marcador
mat origem materna
p braço curto de qualquer cromossomo
pat origem paterna
pter extremidade do braço curto
q braço longo de qualquer cromossomo
qter extremidade do braço longo
r cromossomo em anel
rcp translocação recíproca
rob translocação robertsoniana
s satélite
t translocação
ter extremidade, ponta ou terminal
+ ganho de um cromossomo ou de parte dele
- perda de um cromossomo ou parte dele
/ mosaicismo
: quebra cromossômica
:: quebra e junção
Fonte: Strachan, T. (2013).
Esse sistema de notação cariotípicas abrange também os 
resultados dos estudos com FISH (hibridização fluorescente in situ). 
Por exemplo, um cariótipo 46, XX. FISH del (15) (q11.2) (D15S10) 
refere-se a uma mulher com uma microdeleção envolvendo 15q11.2, 
identificada pela análise de hibridização in situ, usando uma sonda 
para o lócus D15S10 (D15S10) DNA do cromossomo 15 sítio 10). 
Esse indivíduo possui a síndrome de Prader-Willi ou de Angelman.
As alterações numéricas e estruturais dos cromossomos 
constituem as mutações cromossômicas que, como as mutações 
gênicas, consistem em uma fonte de variação importante para a 
evolução das espécies. As alterações cromossômicas podem ser 
classificadas em dois grupos: numéricas e estruturais.
Genética Humana 45
Alterações Numéricas
As mutações cromossômicas pertencem a três categorias: 
rearranjos cromossômicos, aneuploides e poliploides
As espécie possuem um número característico de 
cromossomos, no caso dos seres humanos são 23 pares (diploide-
2n). O grau de ploidia é número de genomas (ou complementos 
cromossômicos) de uma espécie. Portanto, os seres humanos 
são diploides, possuindo 23 pares de cromossomos. Contudo, 
nossos gametas (espermatozoide e ovulo) são células haploides 
(não estão em dose dupla-n). 
O genoma humano refere-se ao conjunto de sequências 
de DNA dentro dos 23 pares de cromossomos nos núcleos. 
Nas denominadas alterações numéricas (perda ou adição) de 
cromossomos: as euploidias são as responsáveis pela alteração 
do genoma do indivíduo (conjunto de todos os cromossomos); já 
a aneuploidia, altera apenas perda ou acréscimo de cromossomo 
(Tabela 2).
Alterações Numéricas Número de Cromossomo
Euploidias
Haploidia n
Triploidia 3n
Tetraplodia 4n
Aneuploidias
Nulissomia 2n-2
Monossomia 2n-1
Trissomia 2n+1
Tetrassomia 2n+2
Elaborada pela autora (2020).
Analisando a Tabela 2, vemos que as euploidias 
correspondem a múltiplos dos genomas haploides: triploidia (2n 
+ n=3n), tetraploidia (4n) ou mais genomas. 
Referindo-se aneuploidias, a ocorrência pode surgir 
pela não separação de dos cromossomos homólogos durante a 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Esp%C3%A9cie
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cromossomo
Genética Humana46
anáfase I e/ou das cromátides-irmãs nana anáfase II da meiose, 
pode haver aumento ou perda de cromossomo na combinação 
dos gametas para formar o zigoto (Tabela 2).
SAIBA MAIS
O mosaicismo refere-se aos indivíduos que possuem duas os 
mais linhagem de células somáticas; neste caso a não separação 
dos cromossomos na anáfase da mitose é a responsável pelo 
evento na formação do zigoto.
Os principais distúrbios de número de cromossomo 
(Tabela 2) são a trissomia do 21, trissomia do 18 e trissomia do 
13. Nas aneuploidias de cromossomos sexuais têm-se: síndrome 
de Turner (45, X); síndrome de Klinefelter (47, XXY; 47, XYY 
e 47, XX). A maioria das anormalias autossômicas pode ser 
diagnóstica ao nascimento, no caso de cromossomos sexuais só 
na puberdade (ou hoje temos sequenciamento).
Alterações estruturais
Os rearranjos cromossômicos alteram a estrutura dos 
cromossomos; por meio da duplicação, deleção, invertido e 
translocaçãode um segmento de cromossomo.
A recombinação se trata de um fenômeno celular normal 
da meiose entre cromossomos homólogos; gerando variabilidade 
genética e princípios na evolução.
As deleções ocorrem espontaneamente ou através de 
agentes externos (radiações, drogas, vírus, entre outras). 
Malformações podem ocorrer, se houver exposição intra-
uterina a agentes mutagênicos. A síndrome do cri-du-chat ou 
Genética Humana 47
“miado-do-gato”, é um exemplo de deleção do cromossomo 5. 
Polimorfismo de nucleotídeo único (SNP) são transmitidas para 
as células-filhas. A síndrome de DiGeorge/velocardiofacial é 
gerada por uma microdeleção do cromossomo 22q 11. 
As inserções e as deleções causam efeito amplo dentre 
as alterações estruturais; uma vez mutação de sentido alterado 
pode ocorrer (proteína funcionalmente diferente) A expansão de 
sequência de trinucleotídeos está associada a algumas doenças 
hereditárias humanas.
A quebra de um cromossomo produz duas extremidades, que 
podem se rearranjar de diferentes modos: restaurando a estrutura 
original do cromossomo; perdendo as extremidades rompidas; 
um ou mais segmentos quebrados de um cromossomo podendo 
se unir a outro cromossomo ou a segmentos cromossômicos. 
A maioria das duplicações resulta de um crossing-
over desigual entre cromátides homólogas, durante a meiose, 
produzindo segmentos adjacentes duplicados e/ou deletados
Alteração na mudança na localização dos genes (inversões 
e translocações). Inversão ocorre a quebra em duas regiões 
diferentes do cromossomo, seguida pela reunião do segmento 
invertido. A Inversão pode ser pericêntrica (quando o centrômero 
se situa dentro segmento invertido) e paracêntrica (quando o 
centrômero se situa fora do segmento invertido). 
O processo de translocação possibilita a transferência de 
um segmento de DNA em outro cromossomo não homologo.
Cerca de 4% dos pacientes com síndrome de Down têm 46 
cromossomos, um dos quais tem uma translocação robertsoniana 
entre o cromossomo 21q e o braço longo de um dos outros 
cromossomos acrocêntricos (em geral o cromossomo 14 ou 22). 
Cromossomo Filadélfia (translocação Filadélfia) refere-se a uma 
anormalidade cromossômica associada à leucemia mielóide 
crônica A translocação cromossômica recíproca é realizada nos 
braços longos dos cromossomos 9 e 22.
Genética Humana48
Consequências clínicas
As alterações cromossômicas podem causar 
consequências sérias e, até mesmo, letais. Embriões com 
trissomia do cromossomo 13 ou trissomia do cromossomo 
18 podem sobreviver, mas ambos resultam em diversas 
malformações de desenvolvimento, síndrome de Patau e 
síndrome de Edwards, respectivamente. As Monossomias 
autossômicas possuem consequências ainda mais catastróficas 
que as trissomias e, são invariavelmente letais nos primeiros 
estágios de vida do embrião.
Possuir cromossomos sexuais extras pode causar muito 
menos efeito do que ter um cromossomo autossomo extra. 
Pessoas com cariótipos 47, XXX ou 47,XXY geralmente 
“funcionam” dentro da normalidade, e homens 47,XXY têm 
problemas relativamente menores quando comparados a 
pessoas com qualquer trissomia autossômica. A monossomia em 
mulheres 45, X pode ter poucas consequências importantes; já 
em homens a monossomia, 45, Y é sempre letal.
Não é óbvio porque a triploidia é letal em humanos e em 
outros animais. Com três cópias de cada autossomo, a dosagem de 
genes autossomos é balanceada não devendo causar problemas. 
Triploides são sempre estéreis, pois um tríplex de cromossomos 
não pode parear e segregar corretamente na meiose.
Genética Humana 49
RESUMINDO
E então? Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu mesmo 
tudinho? Agora, só para termos certeza de que você realmente 
entendeu o tema de estudo deste capítulo, vamos resumir tudo 
o que vimos. Você deve ter aprendido que qualquer dano que 
introduza uma alteração na dupla-hélice do DNA representa 
uma ameaça à constituição genética da célula. As alterações 
cromossômicas podem ser classificadas em dois grandes grupos: 
numéricas e estruturais. As alterações numéricas correspondem 
à perda ou ao acréscimo de um ou mais cromossomos e podem 
ser de dois tipos: euploidias e aneuploidias. As alterações na 
estrutura dos cromossomos são classificadas em dois tipos: 
aquelas nas quais há́ alteração no número de genes: deleções, 
duplicações, cromossomos em anel e isocromossomos; e aquelas 
nas quais há́ mudança na localização dos genes: inversões e 
translocações.
Genética Humana50
Herança Monogênica
OBJETIVO
Ao término deste capítulo você terá conhecido sobre os principais 
tipos de herança monogênica, incluindo os tipos especiais: alelos 
múltiplos, codominância e herança mitocondrial. Veremos que 
para montagem de uma genealogia é preciso obter informações 
do indivíduo afetado ou um parente próximo quando a 
circunstância exige. Além disso, existe vários exemplos de 
doenças ou anomalias determinadas por gene com herança 
monogênica. Então vamos lá. Avante!
Conceitos gerais
Herança monogênica é o tipo de herança determinada 
por um gene apenas, apresentando genótipos e fenótipos 
distribuídos conforme padrões característicos. Se o gene se 
localiza em cromossomos autossômicos, a herança é denominada 
autossômica e o gene é autossômico; e quando o gene se situa 
nos cromossomos sexuais, a herança é ligada ao sexo e o gene é 
ligado ao sexo.
A constituição genética de um indivíduo chama-se 
genótipo, sendo denominado de fenótipo a manifestação externa 
de seu genótipo. A posição que o gene ocupa no cromossomo 
é denominada lócus. Os genes que ocupam o mesmo lócus, 
no par de cromossomos homólogos são chamados alelos. Em 
geral, alelos são as formas alternativas de um gene ou de uma 
sequência de DNA, em um dado lócus. Cada indivíduo possui 
dois conjuntos haploides de genes, um originado de sua mãe, e 
Genética Humana 51
o outro de seu pai. Quando os dois membros de um par de alelos 
são iguais, o indivíduo é homozigoto quanto a esses alelos; 
quando ambos os alelos diferem, o indivíduo é heterozigoto.
IMPORTANTE
O genótipo seria o conjunto de genes do indivíduo e o fenótipo, 
o conjunto de características físicas, bioquímicas e fisiológicas 
determinadas por esses genes, sendo influenciado ou não pelo 
meio ambiente.
Característica dominante é aquela que se manifesta mesmo 
quando o gene que a determina encontra-se em dose simples (e o 
indivíduo é heterozigoto para esse gene), característica recessiva 
é a que se manifesta apenas quando os alelos do gene estão em 
dose dupla (e o indivíduo é homozigoto para esse gene). Nos 
heterozigotos, cada alelo do par gênico considerado determina 
a formação do seu respectivo produto, seja ou não seu fenótipo 
distinguível daquele do homozigoto.
Segundo dados da literatura, são conhecidos mais de 
20 mil características normais e patológicas que apresentam 
herança monogênica obedecendo as leis de Mendel. Sendo mais 
de 90% associadas a herança autossômica, menos de 10% a 
herança ligada ao sexo e uma pequena proporção (< 1%) ligada 
a herança mitocondrial. Na Tabela 1, encontram-se exemplos 
de características humanas hereditárias de herança autossômica 
dominante ou recessiva.
Genética Humana52
Tabela 2: Exemplos de características monogênicas humanas normais e seus diferentes tipos de herança
Características Tipos de herança
Bico de viúva AD
Capacidade de enrolar a língua AD
Cerume no ouvido
•	 cera úmida, amarela e 
pegajosa
•	 cera seca, cinza e quebradiça
AD
AR (presente em 85% dos 
japoneses
Covinha na face AD
Covinha no queixo AD
Hiperextensibilidade do polegar AD
Lóbulo da orelha livre AD
Lóbulo da orelha aderido AR
Incapacidade de enrolar a língua AR
Insensibilidade gustativa à 
feniltiocarbamida AR
Mecha branca no cabelo AD
Presença de pelos nos cotovelos AD
Presença de sardas AD
Sensibilidade gustativa à 
feniltiocarbamida AD
AD = autossômica dominante; AR = 
autossômica recessiva.
Fonte: Strachan, T.e Read, A. (2013)
Genética Humana 53
Construçãode genealogias
O estudo da herança de uma característica é feito pela 
análise de genealogias ou heredogramas, que constituem um 
método abreviado e simples de representação dos dados de uma 
família.
A construção de um heredograma ajuda o clínico a 
identificar o padrão de herança da doença, seguindo os indivíduos 
da família. O diagnóstico permite um aconselhamento genético 
aos afetados ou a seus familiares; e a probabilidades de seus 
descendentes a manifestar a doença.
O heredograma é uma representação gráfica das relações 
de parentesco da família. Os indivíduos do sexo masculino são 
representados por quadrados, enquanto os do sexo feminino são 
representados por um círculo. Estes símbolos quando casados 
são ligados por um traço horizontal unindo o casal. Já os filhos 
desse casamento são indicados por traços verticais unidos ao 
traço horizontal do casal O indivíduo afetado deve ser assinalado 
por uma seta.
No heredograma ainda pode incluir: as gerações 
(numeradas com algarismos romanos, colocados em geral à 
esquerda, em ordem crescente); os indivíduos de cada geração 
(numerados com algarismos arábicos); idade de cada indivíduo 
da família (abaixo do símbolo correspondente). Todos os 
indivíduos devem ser representados (abortos e natimortos, até 
pessoas muito próximas).
Tipos de herança
Algumas pessoas são portadoras do alelo associado a 
doença, o que significa que eles próprios não têm a doença, mas 
tem o gene mutado e podem passá-lo para seus filhos. Por isso a 
importância de saber a herança do fenótipo de interesse. 
Genética Humana54
Herança autossômica
Herança autossômica dominante
É um tipo de herança que ao seguir um heredograma, o 
fenótipo do alelo dominante expressa tanto em Homozigose 
como em heterozigose; independente do sexo. Vamos analisar o 
exemplo, abaixo:
A presença de sarda é determinada por um par de alelos 
autossômicos. A presença de sardas é determinada por alelos 
dominante A que codifica para presença de sardas e o alelo 
recessivo a para ausência de sardas, abaixo estão listados todos 
os possíveis genótipos e fenótipos da herança autossômica 
dominante:
Alelos Genótipos Fenótipos
A e a AA Presença de sardas
Aa Presença de sardas
aa Ausência de sardas
Explicando os genótipos: Os cruzamentos possíveis são 
:AA x AA; AA x Aa; AA x AA; Aa x Aa; Aa x AA e aa x aa. 
Na herança autossômica dominante; somente do cruzamento Aa 
X Aa e aa X aa, poderão nascer indivíduos sem sarda (aa). Os 
indivíduos AA e Aa terão o mesmo fenótipo. No caso de uma 
doença, um indivíduo não afetado portador o alelo mutado, pode 
transmitir a doença para os descendentes.
Quando a característica é dominante ocorre em todas as 
gerações (não há saltos de gerações) só́ os afetados têm filhos 
afetados, e em média, um afetado tem 50% de chance dos seus 
filhos serem também afetados. Um exemplo é a doença do rim 
policístico ou de herança autossômica dominante (DRPAD), 
apresentando heterogeneidade genética e expressividade 
variável.
Genética Humana 55
A Acondroplasia é um tipo de nanismo determinado por um 
gene autossômico dominante que afeta o crescimento de ossos 
longos como os das pernas, braços e dedos. Ressalta-se que não 
existem indivíduos homozigotos dominantes, pois a ausência do 
alelo recessivo é letal. As mutações no gene FGFR3 (gene do 
receptor do fator de crescimento fibroblástico 3), associadas à 
acondroplasia, são mutações de ganho de função, que causam 
ativação desse gene independentemente do ligante.
Herança autossômica recessiva
Característica autossômica recessiva é aquela, cujo, 
os alelos do gene que a determina estão localizados em um 
cromossomo autossomo e se manifestam apenas quando estão 
presentes em dose dupla no genótipo. 
A característica é autossômica quando aparece igualmente 
em homens e mulheres; e pode ser transmitida diretamente de 
homem para homem. A característica é recessiva quando há́ saltos 
de gerações, os afetados, em geral, possuem genitores normais; 
portanto, indivíduos não afetados podem ter filhos afetados; e 
em média, 25% dos irmãos de um afetado são também afetados. 
EXEMPLO
O Albinismo é um exemplo de herança recessiva, resultado 
da falta de produção melanina na pele, nos pelos e nos olhos. 
Esse distúrbio se deve a uma mutação no gene que carrega a 
informação para a produção da enzima produtora do pigmento.
A distrofia miotônica é um distúrbio multissistêmico, 
sendo a forma mais comum de distrofia muscular em adultos. A 
forma clássica desse distúrbio, a distrofia miotônica 1, é causada 
Genética Humana56
por uma expansão de repetições do códon CTG na região não 
traduzida 3′ do gene da proteinoquinase da distrofia miotônica 
(DMPK).
A epidermólise bolhosa (EB) consiste em um grupo de 
distúrbios clinicamente heterogêneos, caracterizado por bolhas, 
erosões e cicatrizes na pele e nas membranas mucosas em resposta 
a trauma mecânico ou fricção, podendo também surgir de 
modo espontâneo. No Brasil, os dados epidemiológicos são 
pouco conhecidos, mas existem alguns dados mundiais sobre 
essa doença. Os subtipos dominante e recessivo resultam de 
mutações gênicas localizadas no cromossomo 3p21.3 (lócus do 
gene COL7A1- colágeno).
Herança ligada ao sexo
A herança ligada ao sexo corresponderia aos genes situados 
nos cromossomos sexuais X e Y. Sabe-se, no entanto, que os 
cromossomos X e Y, no sexo masculino, apresentam poucas 
regiões homólogas (pareiam-se apenas pelas pontas dos braços 
curtos), motivo pelo qual a maioria dos genes situados no X não 
tem lócus correspondente no Y.
Além disso, o cromossomo Y apresenta poucos genes, 
entre os quais os relacionados com a determinação do sexo 
masculino, genes para estatura, tamanho dentário e fertilidade. 
Entre os primeiros, há o gene HYS, que se relaciona com a 
produção de um antígeno de membrana, denominado antígeno 
H-Y (histocompatibilidade Y), e o gene SRY, que desempenha 
um papel crítico na determinação do sexo gonadal. Tanto o Y 
quanto o X possuem lócus para determinação do sexo masculino, 
parecendo haver ainda alguns genes em autossomos. Os braços 
distais dos cromossomos X e Y podem trocar material durante a 
meiose humana.
A herança pelo cromossomo Y é denominada herança 
holândrica, isto é, a transmissão se dá́ apenas de homem para 
Genética Humana 57
homem. Visto que o número de genes situados no cromossomo 
Y é pequeno em relação ao número de genes que se localiza no 
X, a herança ligada ao sexo pode ser denominada também de 
herança ligada ao X.
Nas mulheres, as relações de dominância e recessividade 
dos genes situados no X são semelhantes às dos autossomos, 
pois elas possuem dois cromossomos X. Assim, as mulheres 
podem ser homozigotas para o alelo A (XAXA), heterozigotas 
(XAXa) ou homozigotas para o alelo h (XaXa). 
Nos homens, que são hemizigotos para os genes situados 
no cromossomo X, pois só́ possuem um deles, qualquer gene se 
manifesta no seu fenótipo. Genotipicamente, os homens podem 
ser XAY ou XaY, apresentando os fenótipos correspondentes a 
cada genótipo desses.
Exemplos de doenças recessivas ligadas ao sexo
A displasia ectodérmica anidrótica é a mais frequente 
das displasias ectodérmicas. Esse tipo de displasia caracteriza-
se pela ausência de pelos e defeitos ou ausência de glândulas 
sudoríparas, sebáceas e mucosas. Devido à redução em sua 
sudorese (hipoidrose), há incapacidade de suportar temperaturas 
elevadas. O gene para a displasia ectodérmica anidrótica 
está localizado no braço longo do cromossomo X, na região 
Xq12-q13.1.
A distrofia muscular Duchenne é uma miopatia progressiva 
que resulta em degeneração progressiva e fraqueza muscular. A 
maioria dos meninos afetados tem de usar cadeira de rodas, em 
torno dos 11 anos, devido à grave fraqueza muscular proximal nos 
membros inferiores. Nas mulheres, a data de início e a gravidade 
da doença dependem do grau de inativação do cromossomo X. 
Outras doenças relacionadas a genes localizados no 
cromossomo X com herança recessiva: Cegueirapara a cor 
Genética Humana58
verde e vermelha; Doença de Norrie; Megalocórnea; Retinite 
pigmenta; Retinosquise; Síndrome do X frágil entre outras.
Herança dominante ligada ao sexo
A característica é ligada ao sexo (ou ligada ao X) quando 
não se distribui igualmente nos dois sexos; e não há transmissão 
direta de homem para homem. A característica é ligada ao sexo 
e dominante quando existe mais mulheres afetadas do que 
homens afetados; e os homens afetados têm 100% de suas filhas 
também afetadas, mas 100% de seus filhos do sexo masculino 
são normais, já́ as mulheres afetadas podem ter 50% de seus 
filhos de ambos os sexos também afetados.
A herança dominante ligada ao X pode ser confundida com 
a herança autossômica dominante, ao exame dos descendentes 
das mulheres afetadas. Ela se distingue, no entanto, pela 
descendência dos homens afetados, onde todas as filhas são 
afetadas, mas nenhum dos filhos o é. 
A distrofia muscular Becker, é um exemplo. Esta doença é 
causada por uma mutação no gene da distrofina. É clinicamente 
muito semelhante à distrofia muscular Duchenne, mas seu curso 
é bem mais suave, pelo fato de que as deleções do gene DMB 
(Distrofia muscular Becker) alteram a sequência de aminoácidos 
apenas de parte da proteína. A idade média de início da doença é 
de 11 anos; muitos pacientes continuam caminhando até́ a idade 
adulta. A expectativa de vida é um pouco reduzida. Alguns 
pacientes continuam assintomáticos até́ a quinta ou sexta década 
de vida. A frequência de afetados é de 1/20.000 nascimentos do 
sexo masculino; e localização cromossômica é no Xp21.2
Em um tipo de Hidrocefalia ligada ao X, o aqueduto 
cerebral, (aqueduto de Sylvius ou ducto mesencefálico), não 
consegue fazer com que a drenagem do líquido cerebrospinal 
se faça adequadamente. Pode gerar sequelas graves se não for 
tratada, e, mesmo se o for, pode acarretar deficiência mental e 
Genética Humana 59
outros comprometimentos neurológicos. O gene responsável por 
esse tipo de hidrocefalia situa-se no cromossomo X (Xq28). 
Exemplos de doenças dominantes ligadas ao X
Na incontinência pigmentar é também conhecida como 
síndrome de Bloch-Sulzberger ou incontinência pigmentar tipo 
II, as meninas afetadas, em geral são heterozigotas e apresentam 
lesões de pele vesiculares eritematosas inflamatórias, ao nascer. 
Mais tarde, aparecem as pigmentações semelhantes a “bolo-
mármore”. Essa doença é causada por mutações no gene IKBKG, 
relacionado com o sistema imune e localizado em Xq28.
O Raquitismo é o defeito relacionado com a absorção 
intestinal do cálcio ou com a reabsorção do fósforo, acarretando 
baixos níveis sanguíneos e altos níveis urinários de fosfato. Os 
afetados apresentam também metabolismo anormal da 1,25-di-
hidroxivitamina D (vitamina D). O gene responsável por essa 
doença localiza-se no braço curto do cromossomo X (Xp22.2- 
-p22.1). Além da Amelogênese imperfeita.
Tipos especiais de herança monogênica
Alelos múltiplos
Quando uma característica apresenta mais de dois alelos 
diferentes para o mesmo lócus, esses alelos são denominados 
alelos múltiplos. Várias mutações do gene normal produzem 
alelos diferentes, que podem ser dominantes ou recessivos 
em relação ao original. Exemplo: no sistema sanguíneo ABO, 
existem no mínimo, quatro alelos (A1, A2, B e O). Um indivíduo 
pode possuir qualquer combinação de um mesmo alelo (A1A1, 
A2A2,BB,OO) ou de dois alelos diferentes (A1A2, A1B, A1O, 
A2B, A2O). Os alelos múltiplos, assim considerados, referem-
se apenas a genes localizados nos autossomos.
Genética Humana60
IMPORTANTE
Se uma série de alelos for localizada no cromossomo X, a mulher 
transmitirá um ou outro alelo para um determinado descendente, 
enquanto o homem terá́ apenas um alelo para transmitir. 
A síndrome de Rett é uma doença que ocorre quase 
exclusivamente no sexo feminino e consiste em uma deficiência 
progressiva no desenvolvimento neurológico. No início da 
vida, a criança tem desenvolvimento aparentemente normal, 
porém, entre 6 e 18 meses, ela entra em um período de atraso 
e estagnação do crescimento. O desenvolvimento do crânio se 
torna lento, podendo resultar em microcefalia. Em geral, os 
pacientes sobrevivem até́ a idade adulta, porém cedo sofrem 
morte súbita inexplicável. A maioria das meninas com síndrome 
de Rett consiste em casos únicos na família. Alguns pacientes 
com síndrome de Rett atípica têm mutações em um alelo de 
outro gene, também localizado no cromossomo X, o CDKL5 
(cyclin-dependent kinase-like 5 gene).
Codominância
Quando ambos os alelos de um par de genes se expressam 
independentemente no heterozigoto, sendo seus fenótipos 
perfeitamente distinguíveis, diz-se que esses genes são 
codominantes. Exemplo: genes A e B do sistema sanguíneo 
ABO; no heterozigoto AB, há produção de ambos os antígenos, 
A e B.
Herança mitocondrial
É a herança de distúrbios codificados por genes contidos 
no DNA mitocondrial (mtDNA). Uma doença causada por 
Genética Humana 61
mutação no mtDNA é herdada exclusivamente da mãe. Assim, 
apenas as mulheres podem transmitir as doenças mitocondriais, 
passando as mutações para toda a sua prole de ambos os sexos. 
Contudo, essa transmissão não parece ser tão simples, pois a 
expressão de alguns genes mitocondriais depende da interação 
com genes nucleares, cujo mecanismo ainda não está totalmente 
esclarecido. 
As doenças mitocondriais caracterizam-se mais 
frequentemente por miopatias e encefalopatias, problemas dos 
músculos e do encéfalo, respectivamente. 
RESUMINDO
E então? Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu mesmo 
tudinho? Agora, só para termos certeza de que você realmente 
entendeu o tema de estudo deste capítulo, vamos resumir tudo o 
que vimos. Você deve ter aprendido que a herança monogênica 
é o tipo de herança determinada por um único gene; e pode 
ser autossômica ou ligada ao sexo, dominante ou recessiva. O 
genótipo é a constituição genética de um indivíduo, e fenótipo 
é a manifestação externa de seu genótipo. O estudo da herança 
de uma característica é feito pela análise de genealogias ou 
heredogramas, um método abreviado e simples de representação 
dos dados de uma família. A herança autossômica pode 
ser dominante ou recessiva. Quando o gene se localiza nos 
cromossomos sexuais a característica é dita ligada ao X ou ligada 
ao sexo, uma vez que o cromossomo X carrega muitos genes 
e o Y carrega principalmente, aqueles responsáveis pelo sexo 
masculino e as características sexuais secundárias masculinas. A 
herança ligada ao sexo, ou ao X, também pode ser dominante ou 
recessiva. E a herança é denominada holândrica para os genes 
situados no cromossomo Y.
Genética Humana62
REFERÊNCIAS
BEIGUELMAN, Bernardo. Genética de Populações Humanas. 
Ribeirão Preto: SBG, 2008. 235p. Disponível em: https://bit.
ly/363YROv. Acesso em: 20 out. 2020.
HARTL DL, Clark AG. Princípios de genética de populações. 
4. ed. Porto Alegre: Artmed; 2010.
LODISH, H. et al. Biologia celular e molecular. 7. ed. - Dados 
eletrônicos. - Porto Alegre: Artmed, 2014.
MOORHEAD, P. S., NOWELL, P.C., MELLINAN, W. J., 
BATTIPS, D. M. e HUNGERFORD, D.A (1960). Chromosome 
preparations of leukocytes cultured from human peripheral 
blood. Exp. Cell Res. 20: 613-616.
PIERCE, B. A. Genética: um enfoque conceitual. Rio de 
Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. ISBN: 978-1-4641-0946-1.
STRACHAN, T.; Read, A. Genética Molecular Humana. 
4aEd. Porto Alegre: Artmed Editora LTDA. 2013.
SNUSTAD, D. Peter; Simmons, M. J. Fundamentos de 
genética. 6. ed.-Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013.
https://bit.ly/363YROv
https://bit.ly/363YROv
9
UNIDADE
03
Genética Humana
LIVRO DIDÁTICO DIGITAL
SUMÁRIO
Transcrição e processamento de RNA ...............................12
Tipos de RNA ................................................................... 12
Transcrição e Processamento do RNA ............................... 15
Transcrito Primário ........................................................... 18
Processamentode RNA ..................................................... 20
Splicing do RNA ................................................... 21
Caps de 7-metilguanosina ...................................... 25
Poliadenilação 3’ .................................................... 25
Tradução e Código Genético ..............................................27
Introdução: Proteínas ........................................................ 27
Padrões Estruturais fundamentais ...................................... 29
Organização Estrutural das Proteínas ................................ 30
 Código genético ............................................................... 32
RNA transportador ............................................................ 33
RNA Ribossomal .............................................................. 34
Síntese de Proteína ............................................................ 35
Processamento pós-traducional ......................................... 37
Regulação da expressão gênica em eucariotos ..................41
Conceitos gerais ................................................................ 41
Regulação da Expressão Gênica em Eucariotos................. 42
Regulação do remodelamento da cromatina ............ 43
Regulação da transcrição ........................................ 44
Promotores ................................................... 45
Fatores de Transcrição ................................. 45
Regulação pós-transcricional da expressão 
gênica .......................................................... 48
Regulação da tradução ...................................................... 52
Erros Inatos do Metabolismo .............................................55
Conceitos gerais ................................................................ 55
Classificação ..................................................................... 57
Manifestações clínicas e tratamento .................................. 58
Mutações ........................................................................... 60
Base molecular das mutações ............................................ 65
Mutações espontâneas ............................................ 65
Mutações induzidas ................................................ 67
Substâncias químicas ................................... 67
Agentes mutagênicos físicos ........................ 68
Reparo do DNA ................................................................ 68
Genética Humana10
Você sabia que as formas e os comportamentos 
característicos de diferentes tipos celulares resultam de 
diferentes padrões de expressão do mesmo genoma? A síntese 
de RNA é dividida em três estágios: iniciação, alongamento 
e término. Transcrição é a síntese de um transcrito de RNA 
complementar a um filamento de DNA de um gene. A iniciação 
da transcrição por RNA polimerase II requer a assistência de 
vários fatores de transcrição basais. Aliado a esses fatores de 
transcrição existem sequências reguladoras denominadas 
acentuadores e silenciadores que modulam a eficiência da 
iniciação. A expressão gênica é regulada tanto em nível 
transcricional como em nível traducional. A maioria dos genes 
eucarióticos é segmentada em sequências codificadoras (éxons), 
e sequências não codificadoras (íntrons). A maioria dos genes 
codificadores de polipeptídios usando splicing alternativo 
podem gerar múltiplos polipeptídios. Tradução é a conversão 
das informações armazenadas na sequência de nucleotídeos do 
transcrito para sequência de aminoácidos da proteína. O processo 
de tradução é dividido em iniciação, alongamento e término das 
cadeias polipeptídicas e é controlado pelas especificações do 
código genético. Os Erros Inatos do Metabolismo são clássicos 
distúrbios genéticos, tornando-se importante conhecê-los para 
um bom aconselhamento familiar que inclua, principalmente, 
o prognóstico do paciente e o risco de recorrência da doença. 
Entendeu? Ao longo desta unidade letiva você vai mergulhar 
neste universo! 
INTRODUÇÃO
Genética Humana 11
Olá. Seja muito bem-vindo à Unidade 3. Nosso objetivo 
é auxiliar você no desenvolvimento das seguintes competências 
profissionais até o término desta etapa de estudos:
OBJETIVOS
Explicar o processo transcrição e processamento de 
RNA.
Identificar o processo de tradução e o Código 
Genético.
Identificar os princípios da regulação da expressão 
gênica em eucariotos.
Identificar os Erros Inato do Metabolismo.
Então? Preparado para uma viagem sem volta rumo ao 
conhecimento? Ao trabalho!
1
2
3
4
Genética Humana12
Transcrição e processamento de RNA
OBJETIVO
Ao término deste capítulo você será capaz de entender as 
diferentes fases dos processos de transcrição, processamento 
do RNA e tradução celular. Além disso, aprenderemos sobre os 
princípios da regulação gênica e erros inatos do metabolismo. 
Estudos fundamentais da disciplina Genética Humana. Aqui, 
os alunos poderão ter uma visão dos processos essenciais 
para sobrevivência dos organismos. E então? Motivado para 
desenvolver este desafio? Então vamos lá. Avante.
Tipos de RNA
As formas e os comportamentos característicos de 
diferentes tipos celulares resultam de diferentes padrões de 
expressão do mesmo conjunto de genes. A expressão é regulada 
tanto em nível transcricional como em nível traducional. Estudos 
em larga escala de transcritos humanos têm demonstrado um 
reflexo direto da expressão gênica.
O dogma central da biologia tinha o princípio de que as 
informações contidas no DNA seriam transcritas em moléculas 
de mRNA (RNA mensagem) e traduzidas em proteína. Porém 
mais recentemente, sabemos que além das classes moléculas 
de rRNA (RNA ribossômico) e tRNA (RNA transportador), 
também temos vários outros RNA não codificantes (nRNA). Os 
RNA transportadores (tRNA) identificam o aminoácido (códons 
no mRNA) e os transportam até o maquinário de tradução. Os 
RNA ribossômicos (rRNA) formam o maquinário da tradução, 
responsáveis pela síntese protéica. Os snRNA (RNA nucleares 
Genética Humana 13
pequenos) estão envolvidos no processamento dos pré-mRNA 
fazendo partes dos spliceossomos, responsáveis pela retirada 
íntrons dos pré-mRNA no núcleo. 
Um grupo de nRNA agem na regulação da expressão 
genética, tais como o miRNA (micro RNA), siRNA (RNA 
de interferência pequeno) e o aRNA (RNA antisentido). Os 
micro-RNA (miRNA) maduro possui comprimento de 20 a 22 
nucleotídeos (ação da enzima DICER), que se liga ao mRNA 
alvo, impedindo a tradução, degradação do mRNA alvo. O 
silenciamento por siRNA (RNA de interferência) acontece pela 
ligação dos pequenos RNAs de fita dupla (dsRNAs) a sequência 
de mRNA-alvo, levando a clivagem ou repressão traducional.
O sistema CRISPR é formado por pequenos fragmentos 
de RNA, capazes de reconhecer a molécula de DNA e realizar 
modificações genéticas precisas e específicas nas cadeias de DNA 
ou gerar rearranjos genômicos. CRISPR RNAs são encontrados 
nos procariotos, onde atuam na defesa contra DNA estranho e 
vêm sendo estudado no campo da medicina. 
SAIBA MAIS
Os cinco tipos de RNA: tRNA, rRNA, snRNA siRNA e miRNA, 
ao contrário dos mRNA, não geram polipeptídios (não são 
traduzidas).
Genética Humana14
Figura 1: RNA
 
Fonte: @pixabay. 
EXPLICANDO DIFERENTE+++
Dicer é uma enzima nuclease que cliva moléculas de RNA dupla 
fita (dsRNA) formando precursores como os miRNAs e 
de siRNAs, dois tipos de pequenas moléculas de RNA envolvidas 
em mecanismos de RNA de interferência (RNAi). Quando 
o pareamento entre a fita guia e o mRNA envolve diversas 
bases, o mRNA será degradado pela ação catalítica de uma das 
subunidades de RISC: a enzima Argonauta. A enzima Dicer corta 
RNA de dupla fita, de modo a formar siRNA ou miRNA. Estes 
RNAs processados são incorporados no complexo RISC, o qual 
tem como alvo moléculas de RNA mensageiro, onde atuam 
impedindo o processo de tradução.
https://pixabay.com/pt/illustrations/dna-biologia-ci%C3%AAncia-dna-h%C3%A9lice-163710/
https://pt.wikipedia.org/wiki/Enzimahttps://pt.wikipedia.org/wiki/Nuclease
https://pt.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula
https://pt.wikipedia.org/wiki/RNA
https://pt.wikipedia.org/wiki/MiRNA
https://pt.wikipedia.org/wiki/SiRNA
https://pt.wikipedia.org/wiki/Rna_de_interfer%C3%AAncia
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cat%C3%A1lise_enzim%C3%A1tica
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Argonauta_(Biologia)&action=edit&redlink=1
Genética Humana 15
SAIBA MAIS
 Para saber mais acesse o artigo Interferência por RNA: uma 
nova alternativa para terapia nas doenças reumáticas, disponível 
em: https://bit.ly/2sBLir9. 
Transcrição e Processamento do RNA
A síntese de RNA ocorre por um mecanismo semelhante ao 
da síntese de DNA. As RNA polimerases ligam-se a sequências 
nucleotídicas específicas, regiões promotoras. E, com a ajuda de 
proteínas denominadas fatores de transcrição, iniciam a síntese 
de moléculas de RNA nos sítios de início da transcrição perto 
dos promotores. 
Os humanos possuem três RNA-polimerases nucleares 
e uma quarta, usada nas mitocôndrias. As RNA-polimerases 
nucleares têm funções distintas e usam diferentes tipos de 
promotores: a polimerase I (pol I) transcreve especificamente os 
genes de RNA ribossomal, exceto rRNA 5S; a polimerase II (pol 
II) transcreve todos os genes codificadores de proteínas e muito 
dos genes que codificam RNAs funcionais, incluindo o snoRNAs 
(pequeno RNA nucleolar), que modificam o RNA ribossômico 
e os microRNAs que regulam a tradução; e a polimerase III 
(pol III) é utilizada para transcrever os genes do tRNA e o RNA 
ribossomal 5S, junto com alguns outros pequenos RNAs.
https://bit.ly/2sBLir9
Genética Humana16
Figura 2: RNA ribossômicos e fatores de transcrição
Fonte: @pixabay. 
PASSO A PASSO
A síntese de RNA ocorre em uma região específica, 
reconhecida por fatores de transcrição. Ao contrário das DNA-
polimerases, as RNA-polimerases não necessitam de um primer 
(molde) para começar a polimerização. Nesta localização os 
filamentos da dupla hélice se separam, e apenas um filamento 
serve de molde para a síntese do RNA. A sequência nucleotídica 
da molécula de RNA é complementar à do filamento-molde 
de DNA, mas a uracila substitui a timina. A região promotora 
possui uma sequência de DNA característica para que a RNA-
polimerase II reconheça e se ligue e para o início da transcrição. 
À medida que a enzima se move ao longo do DNA, alonga-se 
a fita de RNA, desenrolando a dupla-hélice de DNA, expondo 
um novo segmento da fita-molde, com o qual pareiam os 
nucleotídeos da fita de RNA em crescimento. A finalização 
consiste no reconhecimento do sítio (sequência de nucleotídeo 
característico), a partir do qual, nenhuma base mais é adicionada 
à fita de RNA. Após a última base ser adicionada, tanto a RNA-
polimerase II quanto a fita de RNA são liberadas, formando o 
RNA heterogêneo nuclear (hnRNA) ou pré-mRNA no núcleo. 
https://pixabay.com/pt/illustrations/dna-string-biologia-3d-1811955/
Genética Humana 17
O pré-mRNA para sair do núcleo sofre processamento pós-
transcricional.
A iniciação da transcrição por RNA polimerase II requer a 
assistência de vários fatores de transcrição basais, que necessitam 
interagir com promotores na sequência correta para iniciar a 
transcrição eficaz. Cada fator de transcrição basal é designado 
TFllX (do inglês, Transcription Factor X for RNA polymerase 
II/fator de transcrição X para RNA polimerase II), em que X é 
uma letra que identifica o fator individual. TFIID é o primeiro 
fator de transcrição basal a interagir com o promotor contém 
uma proteína de ligação a uma região sequência específica no 
promotor chamada a TATA (TBP).
SAIBA MAIS
Existem sequências importantes na região promotora, para o 
reconhecimento do complexo proteico dar início a transcrição. 
No início da região promotora (posição +1) localiza-se a região 
mais próximo do sítio de início da transcrição, a sequência 
consenso TATAAAA (leitura na direção 5’  3’ no filamento 
não molde), na posição -30. A sequência CAAT se encontra na 
posição -80, sequência de consenso GGCCAATCT. Dois outros 
elementos conservados são: sequência GC (consenso GGGCGG) 
e a sequência de octâmeros (consenso ATTTGCAT), envolvidos 
na eficiência de um promotor na iniciação da transcrição. 
Acentuador (enhancer) é um conjunto de elementos curtos, 
ativos em cis, que podem aumentar a atividade transcricional 
de um gene eucariótico específico. Um silenciador apresenta 
propriedades similares ao acentuador, mas em vez de aumentar, 
inibe a atividade transcricional de um gene específico. 
Genética Humana18
DICA
Os pares de bases que precedem o sítio de iniciação recebem 
prefixos negativos (-), aqueles que sucedem o sítio de iniciação 
(em relação à direção de transcrição) recebem prefixos positivos 
(+). As sequências nucleotídicas que antecedem o sítio de 
iniciação são denominadas sequências da região 5’; as que se 
encontram após o sítio de iniciação são sequências da região 
3’. Os promotores reconhecidos pela RNA polimerase II são 
constituídos de elementos conservados curtos na região 5’ em 
relação ao ponto de partida da transcrição
Como já comentamos, o papel dos diferentes miRNAs 
está associada na regulação da expressão de muitos genes. 
Além disso, para poucas dúzias de genes humanos, a regulação 
expressão depende da origem parental devido ao imprinting 
genômico.
DICA
O imprinting genômico é um processo epigenético por meio do 
qual alelos em um loco carregam uma impressão da sua origem 
parental que governa o processo de expressão.
Transcrito Primário
O RNA heterogêneo nuclear (hnRNA) é formado por 
regiões codificadoras que são transcritas e traduzidas (éxons) e 
Genética Humana 19
regiões não codificadoras que são transcritas, mas que não são 
traduzidas (íntrons), por isso ele é muito mais longo do que a 
informação que codifica. Os íntrons são segmentos de hnRNA 
eliminados ainda no núcleo, como parte do processamento do 
RNA mensageiro.
SAIBA MAIS
A maioria dos genes que codificam proteínas provavelmente 
surgiu como sequências interrompidas e, certamente, a 
organização de éxons e íntrons foi importante nos primórdios 
evolutivos dos genes, supondo-se que as sequências de íntrons 
tenham propiciado o surgimento de novas e úteis proteínas. O 
número de íntrons é altamente variável, mas nem todos os 
genes os possuem, como, por exemplo, os genes que codificam 
as histonas.
Os íntrons podem ser classificados em diversos grupos, de 
acordo com os mecanismos de encadeamento (excisão/clivagem 
dos íntrons e rearranjo dos íntrons): do grupo I (auto excisão 
- transcrito primário dos RNAs ribossômicos); grupo II (auto 
excisão - transcritos primários dos mRNA e tRNA produzidos 
nas mitocôndrias); grupo III (transcrito primário do mRNA 
proveniente do núcleo). Os mRNA (grupo III) são maiores do 
que os RNAs dos outros grupos, mais abundantes, e sua remoção 
necessita de um mecanismo muito mais complexo para remoção 
dos íntrons e reorganização dos éxons.
Em células humanas um conjunto de aproximadamente 
250 genes sintetizam rRNA 5S utilizando a RNA-polimerase III, 
a qual também transcreve algumas outras espécies de pequenos 
RNAs. Os rRNAs 28S, 18S e 5,8S são codificados por genes 
Genética Humana20
consecutivos em uma unidade transcricional única de 13 kb que 
é transcrita pela RNA-polimerase I.
Os transcritos de RNA são recobertos por proteínas de 
ligação ao RNA durante ou imediatamente após a síntese. Essas 
proteínas protegem os transcritos gênicos contra a degradação 
por ribonucleases, enzimas que degradam moléculas de RNA, 
durante o processamento e o transporte até o citoplasma. A 
meia-vida média de um transcrito gênico em eucariotos é de 
aproximadamente cinco horas.
Processamento de RNA
Os transcritos de RNA da maioria dos genes eucarióticos 
são submetidos a uma série de reações de processamento para 
produzir um mRNA maduro ou um RNA não codificante, antes 
de serem transportados até o citoplasma. A transcrição de um 
gene produz inicialmenteum transcrito primário de RNA que 
é complementar ao comprimento total do gene, incluindo tanto 
íntrons como éxons. Por exemplo, o gene do colágeno tem 
37.000 pares de nucleotídeos, mas dá origem a uma molécula de 
mRNA com apenas 4.600 nucleotídeos. 
A distrofia muscular de Duchenne (DMD) possui herança 
recessiva ligada ao cromossoma X, acomete meninos e afeta os 
músculos estriados e o miocárdio. O gene distrofina é o maior 
gene humano identificado, contendo 79 éxons, pelo menos 
sete promotores diferentes tecidos específicos e dois locais de 
poliadenilação. Ainda o RNA da distrofina é diferencialmente 
processado, produzindo múltiplos transcritos que codificam 
um conjunto de isoformas da proteína. A maioria das mutações 
identificadas são deleções em aproximadamente 60-65% dos 
casos de DMD, duplicações têm sido observadas em 5%-15% 
e os casos remanescentes podem ser causados por pequenas 
mutações tais como microdeleções, microinserções, mutação de 
ponto, ou mutações de splicing.
Genética Humana 21
SAIBA MAIS
Para saber mais sobre o assunto leia o artigo Estudo Clínico e 
Molecular na Distrofia Muscular de Duchenne. Fonte: Disponível 
em: https://bit.ly/2PAI3JB. Acesso em: 22 out.2020.
No caso do rRNA, além da sequência de reações de 
clivagem, o transcrito primário também sofre uma variedade 
de modificações bases-específicas. Este extenso processamento 
de RNA é conduzido por vários pequenos RNAs nucleolares 
distintos, os quais são codificados por cerca de 200 genes 
diferentes no genoma humano. 
As moléculas maduras de tRNA também sofrem extensas 
modificações nas bases, e cerca de 10% das bases de qualquer 
tRNA são versões modificadas de A, C, G ou U. 
Splicing do RNA 
O comprimento dos íntrons varia muito, cerca de 50 
a milhares de pares de nucleotídeos de comprimento que são 
excisadas (clivados) durante o processamento do RNA, na 
fase pós-trasncricional no núcleo. Essa excisação é realizada 
pelo processo denominado, splicing. O splicing se caracteriza 
por uma série de reações, por meio das quais os segmentos 
intrônicos são removidos e descartados, enquanto os segmentos 
de éxons remanescentes são encadeados (unidos) em uma única 
sequência de RNA.
https://bit.ly/2PAI3JB
Genética Humana22
IMPORTANTE
A possibilidade de recomposição alternativa do transcrito levou 
à sugestão de que os íntrons podem participar da regulação da 
expressão gênica. 
DICA
O splicing ocorre dentro de uma grande estrutura chamada 
de spliceossomo, uma das maiores e mais complexa entre as 
estruturas moleculares. O spliceossomo é composto por cinco 
moléculas de RNA e quase 300 proteínas. Os componentes 
do RNA são pequenos RNA nucleares, variando de 107 a 210 
nucleotídeos de comprimento; esses snRNAs se associam a 
proteínas para formar pequenas partículas de ribonucleoproteínas 
nucleares (snRNPs). Cada snRNP contém uma única molécula 
de snRNA e múltiplas proteínas. O spliceossomo é composto 
por cinco snRNPs (U1, U2, U4, U5 e U6) e algumas proteínas 
não associadas a um snRNA. 
Genética Humana 23
Figura 3: Esquema do processo de splicing 
 
Fonte: @commons. 
PASSO A PASSO 
O processo de splicing do RNA consiste em uma série de 
reações, por meio das quais os segmentos intrônicos são excisados, 
enquanto os segmentos de éxons remanescentes são unidos em 
uma única sequência de RNA. Para realização dos splicing, nos 
eucariotos superiores, os íntrons apresentam pequenas sequências 
de nucleotídeos iguais ou muito semelhantes, situadas nas suas 
extremidades ou próximas a eles, conhecidas como pequenas 
sequências de consenso, que atuam como sinal para a sua 
remoção. As extremidades dos íntrons consistem em um sítio de 
splicing 5’ (sequência doadora), formado pelo dinucleotídeo GU 
(também representado por GT, no DNA) e um sítio de splicing 
3’ (ou sequência aceptora), formado pelo dinucleotídeo AG. 
A presença constante desses nucleotídeos nas duas primeiras 
posições (GU no RNA, GT no DNA) e nas duas últimas (AG em 
ambos) dos íntrons dos genes nucleares é denominada regra GU-
AG (regra GT-AG). Portanto, essas sequências de consenso dos 
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Splicesome.pdf?uselang=pt-br
Genética Humana24
íntrons são reconhecidas por proteínas especificas que formam 
um complexo molecular, denominado spliciossomo. Uma vez 
que o spliceossomo reconhece um sítio doador, ele percorre 
a sequência de RNA até encontrar o próximo sítio aceptor de 
splicing. Levando à clivagem e à liberação de um RNA intrônico 
em forma de laço.
Um tipo de processamento que leva a diferentes produtos 
gênicos é o splicing alternativa, no qual o mesmo pré-mRNA 
pode ser unido em mais de uma maneira para gerar múltiplos 
mRNAs. Neste caso é preciso o uso de sítios de clivagem 3′ 
múltiplos, no qual dois ou mais sítios potenciais para clivagem e 
poliadenilação são encontrados no pré-mRNA. O uso de um sítio 
de clivagem alternativo pode ou não produzir proteína diferente, 
isso vai depender se a posição desse sítio estiver antes ou após o 
códon de término. 
SAIBA MAIS
Mutações em sítios de splincing podem causar fenótipos 
mutantes, responsáveis por doenças hereditárias em seres 
humanos, como hemoglobinopatias. Cada gene estrutural da 
globina humana possui três éxons (sequências que codificam 
a globina) e duas sequências não codificadoras denominadas 
íntrons, que são transcritos nas células eritroides. Mutações 
nas regiões de “splicing” e em outras regiões não traduzidas 
acarretam fenótipos talassêmicos por ação de novos sítios com 
diminuição ou adição de segmentos extras, além de provocar a 
instabilidade do mRNA processado.
Genética Humana 25
Caps de 7-metilguanosina 
Em eucariotos, a população de transcritos primários em 
um núcleo é denominada RNA nuclear heterogêneo (hnRNA), 
devido a, grande variação nos tamanhos das moléculas de RNA 
presentes. As principais partes desses hnRNA são sequências 
de íntrons não codificadores, que são excisadas dos transcritos 
primários e degradadas no núcleo; constituindo, as moléculas 
de pré-mRNA, submetidas a várias etapas de processamento 
antes de sair do núcleo. Os transcritos também são recobertos 
por proteínas de ligação ao RNA durante ou imediatamente 
após a síntese. Essas proteínas os protegem contra a degradação 
por ribonucleases, enzimas que degradam moléculas de RNA, 
durante o processamento e o transporte até o citoplasma. A meia-
vida média de um transcrito gênico em eucariotos é de 
aproximadamente cinco horas. O Caps de 7-metilguanosina 
são acrescentados às extremidades 5’ dos transcritos primários.
O cap 5’ apresenta as funções de proteger o transcrito do 
ataque de exonucleases 5’ → 3’ (evitando a degradação das 
moléculas de); facilitar o transporte dos mRNAs do núcleo para 
o citoplasma; facilitar o encadeamento (união) do RNA; facilitar 
a ligação da subunidade 40S dos ribossomos citoplasmáticos ao 
mRNA durante a tradução.
Poliadenilação 3’
Caudas poli(A) são acrescentadas às extremidades 3’ dos 
transcritos, gerados por clivagem e não por término da extensão 
da cadeia. A cauda poli(A) 3’ é uma extensão de poliadenosina 
com 20 a 200 nucleotídeos de comprimento; este processo é 
denominado poliadenilação. A sequência AAUAAA (às vezes 
AUUAAA) sinaliza a clivagem 3’ para a maioria dos transcritos 
da polimerase II. As caudas poli (A) do pré-RNA eucarióticos 
promovem estabilidade e têm papel importante em seu transporte do 
núcleo para o citoplasma, estabilização de pelo menos algumas 
Genética Humana26
moléculas de mRNA no citoplasma e aumento do reconhecimento 
do mRNA pela maquinaria ribossômica.
E então? Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu mesmo 
tudinho? Agora, só para termos certeza de que você realmente 
entendeu o tema de estudo deste capítulo, vamos resumir 
tudo o que vimos. Você deve ter compreendido que a síntese 
de RNA é catalisada pela enzima RNA polimerases, que o 
processo é semelhante à síntese de DNA em muitos aspectos. 
A maioria dos genes eucarióticos é segmentadaem sequências 
codificadoras, chamadas éxons, e sequências não codificadoras, 
chamadas íntrons. O significado biológico dos íntrons ainda 
está em discussão. Os transcritos de RNA dos genes 
eucarióticos são submetidos a uma série de reações de 
processamento para produzir um mRNA maduro, antes 
de serem transportados até o citoplasma. Parte dos 
transcritos são traduzidos em proteína ou produzem 
RNA não codificante. 
Genética Humana 27
Tradução e Código Genético
OBJETIVO
Ao término deste capítulo você será capaz de entender o 
processo pelo qual as informações genéticas armazenadas nas 
sequências do mRNA resultam em sequências de aminoácidos 
formando os polipeptídicos. O código genético é constituído 
de trinucleotídeos. Aprenderá que as moléculas de RNA 
transportador atuam como adaptadores, mediando a interação 
entre aminoácidos e os trinucleotídeos (códons) no mRNA no 
processo de tradução. Este processo é dividido em iniciação, 
alogamento e término das cadeias polipeptídicas. A enorme 
diversidade funcional das proteínas é resultado, em parte, de 
suas estruturas tridimensionais complexas e dos processamentos 
pós-traducional. E então? Motivado para desenvolver esta 
competência? Então vamos lá. Avante!
Introdução: Proteínas
Tradução é o processo pelo qual, as informações genéticas 
armazenadas em “trincas” de nucleotídeos no mRNA, são usadas 
para codificar as sequências de aminoácidos que irão formar as 
proteínas essenciais para nossa sobrevivência. 
As proteínas possuem múltiplas funções no organismo 
humano, entre elas: estruturais (paredes celulares, membranas 
nucleares, conteúdo citoplasmático e organelas); enzimas (catálise 
de reações biológicas, com extraordinária especificidade); 
atividades metabólicas celulares (controlando toda a fisiologia 
do organismo), anticorpos (papel importante nas infecções e 
nos transplantes) e hormônios (proteínas formadas em órgãos 
Genética Humana28
específicos e transportadas pelo sangue para outras regiões do 
organismo, com a finalidade de regular o seu funcionamento 
normal).
Uma célula pode traduzir grandes quantidades de uma 
determinada proteína, apenas com uma ou mais cópias de um 
gene. Uma célula do sistema imunológico humano, por exemplo, 
pode produzir duas mil moléculas de anticorpo idênticas por 
segundo. Além disso, um mRNA pode ser traduzido por vários 
ribossomos simultaneamente, cada um em um ponto diferente ao 
longo da mensagem, resultando em polipeptídios de diferentes 
comprimentos.
DICA
Cada polipeptídio possui uma longa sequência de aminoácidos 
unidos por ligações covalentes.
Os aminoácidos diferem entre si pelos grupos laterais 
(designados R, de Radical). A grande variação de grupos laterais 
garante a diversidade estrutural das proteínas. Os aminoácidos 
possuem a composição química básica, em que –COOH é um 
grupo ácido carboxílico e –NH2 é o grupo amino, básico. A 
diferença entre um aminoácido e outro está no radical (R) que 
se liga a esses grupos. Dois aminoácidos se unem por meio de 
ligações peptídicas, formadas pela reação de um grupo amino de 
um aminoácido, com o grupo carboxila do aminoácido seguinte.
Essas cadeias laterais são de quatro tipos: grupos 
hidrofóbicos ou apolares; grupos hidrofílicos ou polares; grupos 
ácidos ou de carga elétrica negativa; e grupos básicos ou de carga 
elétrica positiva. A diversidade química dos grupos laterais dos 
Genética Humana 29
aminoácidos é responsável pela enorme versatilidade estrutural 
e funcional das proteínas.
DICA
Todos os aminoácidos, exceto a prolina, contêm um grupo amino 
livre e um grupo carboxila livre. 
As proteínas podem ser compostas por um ou mais 
polipeptídios, cada um dos quais pode ser submetido a 
modificações pós-traducionais. Interações entre a proteína e 
diferentes fatores podem alterar substancialmente a conformação 
da proteína: um cofator, como um cátion bivalente (Ca2+, Fe2+, 
Cu2+ ou Zn2+) ou uma pequena molécula que é requerida para 
uma atividade enzimática funcional (como NAD+); ou um 
ligante (molécula que a proteína ligue especificamente).
Padrões Estruturais fundamentais
Os fatores de transcrição são proteínas que contém pelo 
menos dois domínios funcionais: um de ligação com o DNA 
e outro de ligação com a RNA polimerase. Essas proteínas 
controlam, quando, onde e como os genes serão transcritos, 
sendo a base para o controle da expressão gênica.
Domínios de proteínas são unidades estruturais, funcionais, 
evolutivas e estão envolvidos em interações proteína-proteína. 
Formam estruturas autônomas separadas do restante da proteína 
e capazes de interagir especificamente com o DNA-alvo. 
Relativamente pequenos (60-90 resíduos), projetam-se na 
superfície das proteínas, conectadas ao restante da proteína por 
regiões flexíveis.
Genética Humana30
O Domínio Hélice-volta-hélice está presente em muitas 
proteínas ligadores de DNA. Apresentam-se como “dímeros” 
de forma a reconhecer a sequência palindrômica no DNA e 
forma um eixo de simetria com DNA. As super-hélices ocorrem 
em muitas proteínas fibrosas, como o colágeno da matriz 
extracelular, a proteína muscular tropomiosina, a α-queratina 
no cabelo e o fibrinogênio nos coágulos sanguíneos. As folhas 
β-pregueadas ocorrem geralmente, em conjunto com α-hélices, 
no centro da maioria das proteínas globulares. O dedo de Zinco 
possui homeodomínios.
IMPORTANTE
Outra estrutura importante de uma proteína é a ponte dissulfeto. 
Elas podem se formar entre os átomos de enxofre de um grupo 
sulfidrila (-SH) em dois aminoácidos que podem residir em 
uma mesma cadeia polipeptídica ou em cadeias polipeptídicas 
distintas.
Organização Estrutural das Proteínas
A estrutura primária de um polipeptídio é sua sequência 
de aminoácidos, especificada pela sequência nucleotídica de 
um gene. Em alguns casos, os produtos primários da tradução 
contêm sequências curtas de aminoácidos, chamadas inteínas, 
que se auto excisam dos polipeptídios nascentes. A estrutura 
secundária é produzida por dobramentos da sequência primária, 
devido a ligações químicas entre aminoácidos muito próximos 
entre si, criando sítios ativos ou aspecto estrutural. Essa estrutura 
confere organização espacial ao esqueleto polipeptídico, dando 
funcionalidade à molécula.
Genética Humana 31
A estrutura terciária de um polipeptídio é seu dobramento 
global no espaço tridimensional. A estrutura terciária de uma 
proteína é mantida principalmente por muitas ligações não 
covalentes relativamente fracas. É a organização completa em 
três dimensões de todos os átomos na cadeia polipeptídica, em 
decorrência da interação entre os aminoácidos e água circulante, 
incluindo os grupos laterais, bem como o esqueleto polipeptídico.
E a estrutura quaternária diz respeito à associação de 
dois ou mais polipeptídios em uma proteína multimérica. Essa 
estrutura só existe em proteínas com mais de um polipeptídio. 
É a união de várias estruturas terciárias que assumem formas 
espaciais bem definidas. 
Existem quatro tipos diferentes de interações não 
covalentes: (1) ligações iônicas, (2) ligações de hidrogênio, 
(3) interações hidrofóbicas e (4) interações de van der Waals. 
As ligações iônicas são forças intensas em algumas condições, 
mas são interações relativamente fracas no interior aquoso de 
células vivas porque as moléculas polares de água neutralizam 
parcialmente ou protegem os grupos eletricamente carregados. 
As ligações de hidrogênio são interações fracas entre átomos 
eletronegativos (que têm carga negativa parcial) e átomos de 
hidrogênio (eletropositivos) que estão ligados a outros átomos 
eletronegativos. As interações hidrofóbicas são associações de 
grupos apolares entre si quando presentes em soluções aquosas 
em razão da sua insolubilidade em água. As interações de van 
der Waals são atrações fracas entre átomos muito próximos.
Todas as informações necessárias para determinação 
do formato de uma proteína, geralmente, estão na estrutura 
primária da proteína. Em alguns casos, o dobramentoda proteína 
envolve interações com proteínas denominadas, chaperonas. As 
chaperonas que ajudam os polipeptídios nascentes a formar a 
estrutura tridimensional apropriada.
Genética Humana32
 Código genético
O código genético descreve a relação entre a sequência 
de bases nitrogenadas do mRNA e a sequência de aminoácidos 
na cadeia polipeptídica correspondente. O código genético 
é uma “trinca de nucleotídeos”, sabemos que há quatro bases 
possíveis para ocupar cada uma das três posições em um códon. 
Portanto, 43=64 códons possíveis, o que permite a formação 
de 20 aminoácidos comumente encontrados nos polipeptídios. 
Assim, o número possível de diferentes polipeptídios é grande, 
uma vez que, o número de diferentes sequências de aminoácidos 
possíveis em um polipeptídio que contém 100 aminoácidos é de 
20100.
Em meados da década de 1960, o código genético foi 
desvendado em sua maior parte e apresenta as seguintes 
características:
1. O código genético é constituído de trinucleotídeos. Três 
nucleotídeos no mRNA especificam um aminoácido no produto 
polipeptídico;
2. O código genético é degenerado porque, em média, cada 
aminoácido é especificado por cerca de três códons diferentes. 
Alguns aminoácidos (como leucina, serina e arginina) chegam a 
ser especificados por até seis códons, enquanto outros são menos 
representados. A degeneração do código genético geralmente 
envolve a terceira base do códon (base wobble);
3. É considerado não ambíguo, isto é, uma trinca só́ 
pode codificar um aminoácido. Por exemplo, o aminoácido 
fenilalanina pode ser codificado por dois códons diferentes: 
UUU e UUC;
4. É um código sem superposição, ou seja, uma dada base 
pertence a uma só́ trinca ou códon;
5. É, também, contínuo não existindo espaçamento entre 
os códons;
Genética Humana 33
6. O código genético é quase universal. Com poucas 
exceções, os códons têm o mesmo significado em todos os 
organismos vivos, desde vírus até os seres humanos;
7. Existem códons de iniciação e de finalização ou 
terminação. Tanto em procariotos quanto em eucariotos, o códon 
AUG é usado para iniciar cadeias polipeptídicas, correspondendo 
ao aminoácido metionina. Três códons, UAG, UAA e UGA, 
especificam o término da cadeia polipeptídica. Os eucariotos 
têm um fator de liberação único que reconhece os três códons 
de término. Nas mitocôndrias de mamíferos existem quatro 
possibilidades (UAA, UAG, AGA e AGG).
RNA transportador
A tradução da mensagem codificada por um mRNA na 
sequência de aminoácidos de um polipeptídio requer outro tipo 
de moléculas de RNA, o RNA transportador (tRNA). 
O RNA transportador (tRNA), contêm uma sequência de 
trinucleotídeos, o anticódon, que é complementar à sequência 
do códon no mRNA e emparelha suas bases com a sequência de 
códon durante a tradução. Há de um a quatro tRNA, para cada 
um dos 20 aminoácidos. Os aminoácidos unem-se aos tRNA 
por ligações de alta energia (muito reativas) (simbolizadas por 
~) entre os grupos carboxila dos aminoácidos e as terminações 
3’-hidroxila dos tRNA. Há pelo menos uma aminoacil-tRNA 
sintetase para cada um dos 20 aminoácidos.
Os tRNA são transcritos na forma de moléculas precursoras 
maiores que passam por processamento pós-transcrição. As 
moléculas de tRNA maduras contêm vários nucleosídios que não 
estão presentes nos transcritos primários dos genes de tRNA. 
Esses nucleosídios incomuns, como inosina, pseudouridina, di-
hidrouridina, 1-metilguanosina e vários outros, são produzidos 
por modificações, catalisadas por enzima, dos quatro nucleosídios 
incorporados ao RNA durante a transcrição.
Genética Humana34
Figura 4: Configuração em folha de trevo do tRNA destaque códon e anticódon
Fonte: @commons. 
O número de vezes que qualquer mRNA pode ser traduzido 
é uma função da afinidade de seu sítio de iniciação pelos 
ribossomos e de sua estabilidade (o mRNA de bactérias tem 
meia-vida de alguns minutos, o mRNA de eucariotos geralmente 
é estável por várias horas e até́ dias).
RNA Ribossomal
Um ribossomo funcional apresenta duas subunidades, uma 
subunidade ribossômica maior e uma subunidade ribossômica 
menor. A subunidade 60S contém três tipos de moléculas de 
rRNA: rRNA 28S, rRNA 5,8 e rRNA 5S, bem como cerca de 50 
proteínas ribossomais. A subunidade 40S contém o rRNA 18S 
e mais de 30 proteínas ribossomais. Os ribossomos fornecem a 
maquinaria necessária para a síntese polipeptídica. Os RNAs que 
compõem esse complexo são predominantemente responsáveis 
pela função catalítica dos ribossomos. A subunidade menor do 
ribossomo liga-se ao mRNA, enquanto a subunidade maior 
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Codon-Anticodon_pairing.svg?uselang=pt-br
Genética Humana 35
apresenta dois sítios para a ligação de aminoacil-tRNAs, 
referidos como sítio P (peptidil) e sítio A (aminoacil).
DICA
Os genes de rRNA 5, rRNA 8S, rRNA 18S, rRNA 28S de 
eucariotos estão presentes em arranjos consecutivos nas regiões 
organizadoras nucleolares dos cromossomos. Os seres humanos 
têm cinco pares de organizadores nucleolares nos braços curtos 
dos cromossomos 13, 14, 15, 21 e 22. Os genes de rRNA 5S 
em eucariotos não estão localizados nas regiões organizadoras 
nucleolares, mas distribuídos em vários cromossomos. O 
processamento de rRNA e a montagem do ribossomo nos 
eucariotos ocorrem no nucléolo.
Após a iniciação da tradução de um mRNA por um 
ribossomo, e sua movimentação ao longo do mRNA, outros 
ribossomos podem se ligar ao mesmo mRNA. Assim, as estruturas 
polirribossômicas (polissomos) resultantes, representam 
múltiplas cópias de um polipeptídio a partir da mesma molécula 
de mRNA.
Síntese de Proteína
A síntese proteica se dá́ em duas fases: transcrição e 
tradução. 
O mRNA produzido pelos genes no núcleo após processado 
é transferido para o citoplasma, onde se liga aos ribossomos 
e a outros componentes para iniciar a tradução e a síntese 
polipeptídica. O RNA mensageiro transcrito a partir de genes 
das mitocôndrias e cloroplastos é traduzido em ribossomos 
específicos dentro dessas organelas.
Genética Humana36
Os ribossomos são grandes complexos RNA-proteína, 
compostos por duas subunidades. Nos eucariotos, ribossomos 
citoplasmáticos têm uma grande subunidade 60S e uma menor 
subunidade 40S. O processo de tradução, do qual participam 
muitos componentes celulares: mRNA, tRNA, ribossomos 
(rRNA + proteínas), aminoácidos, moléculas de armazenamento 
de energia (ATP) e vários fatores proteicos.
PASSO A PASSO
Na iniciação da tradução o cap 5’ do mRNA é reconhecido 
por certas proteínas-chave que se ligam à subunidade menor 
do ribossomo, que percorre a extremidade 5’ UTR do mRNA 
na direção 5 → 3’a fim de encontrar um códon de iniciação 
compatível (AUG-metionina). Cada códon especifica um 
aminoácido, e o processo de decodificação utiliza diferentes 
moléculas de tRNA contendo o anticódon. Os tRNAs transportam 
os aminoácidos ativados até́ o complexo de iniciação (ao qual se 
liga a grande subunidade do ribossomo). O tRNA que transporta 
o segundo aminoácido forma pontes de hidrogênio entre seu 
anticódon e o segundo códon do mRNA. A seguir, os dois 
primeiros aminoácidos estabelecem ligações peptídicas entre 
eles, com o auxílio de uma ribozima. A parte do ribossomo que 
mantém juntos o mRNA e o tRNA tem dois sítios: o sítio P (de 
peptidil) mantém a cadeia polipeptídica crescente e o sítio A (de 
aminoacil) mantém o próximo aminoácido a ser adicionado à 
cadeia. A tradução continua até́ que a mensagem seja lida por 
inteiro, e o término da síntese se dá́ quando é encontrado um 
dos códons finalizadores (UAG, UAA ou UGA) no mRNA. O 
polipeptídio completo irá então sofrer um processamento que 
pode incluir clivagem e modificação das cadeias laterais.
Genética Humana 37
IMPORTANTE
A cadeia polipeptídica possui variadas funções. Se um códon 
de finalização surgir no meio de uma molécula de mRNA em 
virtude de uma mutação, a cadeia polipeptídica será́ terminada 
prematuramente. 
DICA
Em eucariotos, a sequência 5’ACCAUGG3’(sequência de 
Kozak), se encontrada em volta do códon de início transcrição 
AUG no mRNA; servindo de sinalizador para os tRNA na 
transcrição. 
Processamento pós-traducional
Os produtos primários da tradução podem sofrer uma 
variedade de modificações durante ou após a tradução. Grupos 
químicos simples ou complexos são frequentemente adicionados 
por ligação covalente às cadeias laterais de certos aminoácidos. 
Além disso, polipeptídios podem ser clivados para gerar um ou 
mais produtos polipeptídicos.
Genética Humana38
Tabela 1: Principais tipos de modificações dos polipeptídios
Tipo de modificação 
(grupo adicionado)
Aminoácido 
(s) alvo Notas
Fosforilação (PO4-) Tyr, Ser, Thr
Realizada por cinases 
específicas; pode ser 
revertida por fosfatases
Metilação (CH3) Lys
Realizada por 
metilases; revertida por 
demetilases
Hidroxilação (OH) Pro, Lys, Asp
Hidroxiprolina (Hyp) e 
hidroxilisina (Hyl) são 
particularmente comuns 
no colágeno
Acetilação (CH3) Lys
Realizada por uma 
acetilase; revertida por 
uma desacetilase
Carboxilação (COOH) Glu Realizada por uma γ-carboxilase
N-glicosilação 
(carboidratos 
complexos)
Asna
Ocorre inicialmente 
no retículo 
endoplasmático, 
com modificações 
posteriores sendo 
realizadas no Complexo 
de Golgi
O-glicosilação 
(carboidratos 
complexos)
Ser, Thr, Hylb
Ocorre no Complexo de 
Golgi; menos comum 
que a N-glicosilação
Glicosilfosfatidilinositol 
(glicolipídeo) Asp
c
Serve para ancorar 
proteínas à camada 
externa da membrana 
plasmática
Miristoilação (ácido 
graxo C14) Ser, Thr, Hyl
b Serve como âncora à 
membrana
Genética Humana 39
Palmitoilação (ácido 
graxo C16) Gly
d Serve como âncora à 
membrana
Farnesilação (grupo 
prenil C15) Cys
e Serve como âncora à 
membrana
Geranilgeranilação 
(grupo prenil C20) Cys
c Serve como âncora à 
membrana
aIsso é especialmente 
comum quando 
asparagina (Asn) está 
presente na sequência 
Asn-X-(Ser/Thr), em 
que X é um aminoácido 
diferente de Pro. 
bHidroxilisina. cNa 
extremidade C-terminal 
do polipeptídeo. dNa 
extremidade N-terminal 
do polipeptídeo. euma 
ligação S-palmitoil.
Fonte: Strachan, T. 
(2013).
Algumas proteínas, sobretudo aquelas de membrana, 
são modificadas pela adição de grupos lipídicos acil ou prenil. 
Estes grupos adicionados servem como âncoras de membrana, 
sequências hidrofóbicas de aminoácidos que mantêm a proteína 
recém-sintetizada embebida na membrana plasmática ou na 
membrana do retículo endoplasmático.
Clivagens maiores são observadas na maturação do 
mRNA de proteínas plasmáticas, hormônios polipeptídicos, 
neuropeptídeos e fatores de crescimento. Sequências 
sinalizadoras de clivagem são frequentemente utilizadas para 
marcar proteínas tanto para a exportação como para o transporte 
para uma localização intracelular específica. 
Genética Humana40
Uma molécula de mRNA pode às vezes especificar mais 
de um polipeptídeo funcional, como resultado de clivagens pós-
traducionais de um precursor polipeptídico grande.
RESUMINDO
E então? Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu mesmo 
tudinho? Agora, só para termos certeza de que você realmente 
entendeu o tema de estudo deste capítulo, vamos resumir tudo 
o que vimos. Você deve ter aprendido que após uma série de 
etapas de maturação, o mRNA migra para o citoplasma, onde 
é traduzido. Diferentemente do DNA, as moléculas de RNA 
são normalmente fitas simples. A síntese de polipeptídios 
ocorre nos ribossomos, tanto no citoplasma como no interior 
de mitocôndrias. A informação sequencial codificada no RNA 
é decodificada nos ribossomos por meio de um código genético 
em trincas, determinando a estrutura básica do polipeptídio. Os 
produtos primários da tradução podem sofrer uma variedade 
de modificações durante ou após a tradução; resultando em 
proteínas com ampla diversidade estrutural e funcional.
Genética Humana 41
Regulação da expressão gênica em 
eucariotos
OBJETIVO
Ao término deste capítulo você será capaz de entender que a 
regulação da expressão gênica eucariótica pode ocorrer na 
transcrição, no processamento ou na tradução. Durante a 
ativação da transcrição, a cromatina é remodelada por complexos 
multiproteicos. Os genes eucarióticos têm diversos tipos de 
sequências reguladoras, como os promotores, silenciadores e 
reforçadores, que consistem em sítios de ligação para proteínas 
conhecidas como fatores de transcrição, que se ligam ao DNA 
e podem ter efeitos variados sobre a transcrição, aumentando, 
diminuindo ou modulando o seu nível. A regulação pós-
traducional também pode interferir na expressão gênica. Então 
vamos lá. Avante!
Conceitos gerais
Entre os eucariotos, organismos multicelulares, as células 
com o mesmo genoma se expressam de formas diferentes 
conforme o tipo celular, momento de desenvolvimento, 
ambiente; tornando ainda mais complexa a regulação gênica. 
Dependendo da situação, o mesmo gene poderia ter perfil de 
expressão exatamente oposto. Ou seja, a regulação gênica vem 
como um dos principais fatores responsáveis pela complexidade 
fisiológica dos indivíduos.
A separação espacial dos processos da expressão gênica 
torna possível a regulação em diferentes locais. A regulação pode 
ocorrer no núcleo, em nível de DNA ou RNA, ou no citoplasma, 
Genética Humana42
em nível de RNA ou polipeptídio. No início do desenvolvimento 
embrionário, a diferenciação está controlada por fatores de 
origem materna, onde os próprios genes do embrião começam a 
se tornar ativos no estágio de quatro células, embora os embriões 
continuem a usar o mRNA de origem materna por bom período 
de tempo.
DICA
Os genes estão acuradamente regulados para se tornarem ativos 
no momento específico em que um dado produto gênico é 
necessário.
As necessidades regulatórias dos organismos superiores 
podem ser divididas em dois tipos: (a) regulação com efeitos 
de longo prazo, que envolve a diferenciação morfológica e 
funcional permanente; (b) regulação com efeitos de curto prazo, 
que resulta em respostas imediatas, porém transitórias, a um 
dado estímulo.
Regulação da Expressão Gênica em 
Eucariotos
As células eucarióticas pode ser regulada de diferentes 
modos: (1) o alto conteúdo de DNA associado com as histonas 
e outras proteínas, formando estruturas compactas de cromatina 
(modificadas durante a expressão gênica, no interior do núcleo); 
(2) antes de serem transportados para o citoplasma, os mRNAs 
são processados (cada um desses processos pode ser regulado de 
modo a influir na quantidade e nos tipos de mRNAs disponíveis 
para a tradução); (3) depois da transcrição, o transporte dos 
mRNAs para o citoplasma também pode ser regulado para 
Genética Humana 43
modular a disponibilidade desses RNAs à tradução; (4) os mRNAs 
têm meias-vidas variáveis; (5) as taxas de tradução podem ser 
moduladas, bem como o processamento, as modificações e a 
degradação das proteínas.
Regulação do remodelamento da cromatina
Como já vimos em unidades posteriores, o DNA eucariótico, 
combina-se com histonas e outras proteínas, formando a 
cromatina, que constitui os cromossomos. O maior grau de 
compactação da cromatina pode inibir o reparo, a replicação e 
a transcrição do DNA. A conformação da cromatina controla a 
expressão gênica, tanto em curto prazo, de modo que as células 
respondam a condições metabólicas e ambientais flutuantes, 
como em longo prazo, como programas de desenvolvimento 
estendidos.
A remodelagem da cromatina pode ocorrer de diferentes 
maneiras, por meio de: 
 �Alteração da composição ou do posicionamento dos 
nucleossomos, facilitando a transcrição gênica; 
 �Modificações das histonas, relaxando sua associação 
com o DNA; 
 �Metilação do DNA, isto é, adição de grupamentos 
metila às suas bases (com mais frequência à citosina), reprimindo 
a transcrição mediante inibição da ligação dos fatores de 
transcrição ao DNA. 
Existe uma relação inversa entre o grau de metilação e o 
grau de expressão gênica, ou seja, os genes que são transcritos 
ativamente estão desmetiladosou com baixo nível de metilação.
Mudanças duradouras na conformação são a base dos 
efeitos epigenéticos, ou seja, mudanças na expressão gênica que 
não dependem de mudanças na sequência de DNA. Para alguns 
genes, efeitos epigenéticos dependem da origem parental, 
Genética Humana44
processo chamado de imprinting genético. A transcrição 
necessita uma conformação da cromatina aberta, enquanto a 
heterocromatina possui uma conformação fechada e altamente 
empacotada e reprime a expressão gênica. Pequenas moléculas 
não codificantes de RNA estão envolvidas no estabelecimento 
da heterocromatina estável.
SAIBA MAIS
Histonas em nucleossomos estão sujeitas a muitas modificações 
diferentes que afetam resíduos de aminoácidos específicos nas 
caudas. Modificações comuns incluem a acetilação e mono-
metilação, dimetilação ou trimetilação de lisinas e fosforilação 
de serinas.
As diversas proteínas não histônicas na cromatina incluem 
enzimas que adicionam ou removem grupos modificados para 
ou a partir de histonas de DNA. Eles são, portanto, ligados 
diferencialmente a cromatina, dependendo de sua conformação 
e estado de modificação.
Regulação da transcrição
Os genes eucarióticos têm diversos tipos de sequências 
reguladoras, como os promotores, silenciadores e reforçadores 
(enhancers). A atividade de transcrição também pode ser regulada 
por fatores de transcrição especiais, os fatores de transcrição 
basais e a RNA polimerase.
Genética Humana 45
Promotores
Os promotores são sequências de DNA que funcionam 
como sítios de reconhecimento para a maquinaria da transcrição, 
com localização adjacente aos genes por eles regulados. 
As sequências reguladoras localizadas no promotor são 
consideradas de atuação cis, quando afetam apenas a expressão 
do gene adjacente, e de atuação trans, quando atuam sobre genes 
distantes, geralmente sobre ambas as cópias de um gene em cada 
cromossomo.
Os reforçadores (também chamados acentuadores ou 
enhancers) são sequências de DNA situadas a uma distância 
variável dos genes estruturais, que aumentam o nível da 
transcrição de genes que lhes estão próximos ou distantes, e 
interagem com os promotores. Uma vez que os reforçadores 
se situam a distâncias dos promotores, existe um mecanismo 
de dobramento ou inversão do DNA, que permite a interação 
simultânea de vários elementos reguladores, pela formação de 
uma ou mais alças ou laços complexos do DNA. A maioria dos 
acentuadores é específica para o tecido.
Os silenciadores são sequências curtas de DNA, também de 
atuação cis, que reprimem o nível da transcrição. Frequentemente 
agem de modo tecido-específico ou cromossomo-específico 
para controlar a expressão gênica. Um repressor pode se ligar a 
sítios próximos de um sítio ativador e evitar que o ativador entre 
em contato com o aparato basal de transcrição. Um terceiro 
mecanismo possível de ação do repressor é a interferência direta 
com a montagem do aparato basal de transcrição, bloqueando o 
início da transcrição. 
Fatores de Transcrição
A transcrição dos genes é um processo altamente regulado, 
permitindo que o organismo faça a regulação dos efeitos de 
longo ou curto prazo. A transcrição é um nível importante de 
controle nas células eucarióticas, e esse controle demanda alguns 
Genética Humana46
tipos diferentes de proteínas e elementos regulatórios. E muitas 
dessas proteínas parecem ter no mínimo dois domínios químicos 
importantes: um domínio de ligação ao DNA e um domínio de 
ativação da transcrição.
Os fatores de transcrição são proteínas que se ligam ao 
DNA e facilitam ou reprimem a síntese de RNA, a primeira etapa 
no processo de transferência de informação do genótipo para o 
fenótipo. Cada fator de transcrição pode afetar a expressão de 
múltiplos genes, então uma pequena mudança genética que afete 
a expressão de um único fator de transcrição pode influenciar 
muitos genes adicionais, tornando tanto mais difícil ou mais 
fácil a união da RNA polimerase ao promotor do gene.
A ativação da transcrição parece implicar interações físicas 
entre as proteínas. Muitos fatores de transcrição eucarióticos têm 
motivos estruturais característicos que resultam de associações 
entre aminoácidos dentro de suas cadeias polipeptídicas (dedo de 
zinco, hélice-volta-hélice, zíper de leucina e hélice-alça-hélice). 
Os fatores de transcrição com motivos de dimerização como o 
zíper de leucina ou a hélice-alça-hélice poderiam, em princípio, 
combinar-se a polipeptídios semelhantes a eles mesmos para 
formar homodímeros ou a polipeptídios diferentes para formar 
heterodímeros. Essa segunda possibilidade sugere um modo 
de alcançar padrões complexos de expressão gênica. Portanto, 
seria possível obter modulações sutis da expressão gênica por 
variação em relação aos motivos.
A liberação da RNA-polimerase pode ocorrer de diferentes 
formas. Em alguns casos, o ativador traz consigo um complexo 
de remodelagem da cromatina que remove um bloqueio 
nucleossômico à RNA-polimerase em processo de alongamento 
da transcrição. Em outros casos, o ativador se comunica com a 
RNA-polimerase (através de um coativador). Por fim, a RNA-
polimerase requer fatores de alongamento para efetivamente 
transcrever através da cromatina.
Genética Humana 47
O controle da transcrição nos eucariotos no seu início 
é regulado por fatores que afetam mudanças na estrutura da 
cromatina, fatores de transcrição e proteínas regulatórias 
de transcrição. E ainda pesquisas indicam que a transcrição 
também pode ser controlada por fatores que afetam a parada e 
o alongamento da RNA polimerase após o início da transcrição. 
O aparato basal de transcrição composto por RNA polimerase, 
fatores de transcrição e outras proteínas se monta no promotor 
central. Quando ocorre o início da transcrição, a RNA polimerase 
se move downstream, transcrevendo o gene estrutural e 
produzindo um RNA. 
Genes expressos de forma coordenada nas células 
eucarióticas são capazes de responder ao mesmo estímulo 
porque têm sequências regulatórias pequenas em comum com 
seus promotores ou acentuadores. Por exemplo, diferentes genes 
eucarióticos para choque término apresentam um elemento 
regulatório comum upstream dos seus sítios de início. Essas 
sequências regulatórias de DNA são chamadas de elementos 
de resposta, ou seja, sítios de ligação para os ativadores da 
transcrição. A transcrição dos genes hsp70 em resposta ao 
aumento da temperatura é mediada por um fator de transcrição 
do choque térmico.
A transcrição de genes eucarióticos também é controlada 
por diversos fatores de transcrição especiais, como os que 
participam da regulação dos genes induzíveis por calor e 
hormônios. Esses fatores ligam-se a elementos de resposta ou, 
de modo mais geral, as sequências denominadas acentuadores 
adjacentes a um gene. Hormônios esteroides e suas proteínas 
receptoras formam complexos que atuam como fatores de 
transcrição para regular a expressão de genes específicos. 
Hormônios peptídicos interagem com proteínas receptoras 
ligadas à membrana e ativam um sistema sinalizador que regula 
a expressão de genes específicos. Exemplos: insulina regula os 
níveis sanguíneos de glicose; somatotropina é um hormônio do 
crescimento; e prolactina atua no tecido mamário das fêmeas. 
Genética Humana48
Nos hormônios esteroides como o estrogênio, o complexo 
hormônio/receptor liga-se aos elementos de resposta hormonal 
(HRE) e, então, estimula a transcrição. 
Regulação pós-transcricional da expressão gênica
Nos eucariotos, a transcrição acontece no núcleo e os 
pré-mRNAs são processados antes de se deslocarem para o 
citoplasma para tradução, criando oportunidades para controle 
gênico após a transcrição. Portanto, apesar da maior parte da 
regulação de genes eucarióticos ocorrer na transcrição, pesquisas 
recentes mostram que os mecanismos pós-transcricionais 
também têm papéis importantes na regulação da expressão de 
genes eucarióticos.
Transcritos primários são muitas vezes sujeitos a splicing 
alternativo.O splicing alternativo possibilita que um pré-mRNA 
possa se organizar de diferentes maneiras, gerando diferentes 
proteínas em diferentes tecidos ou em distintos períodos do 
desenvolvimento. Os éxons podem ser saltados ou incluídos, 
ou sítios doadores e receptores variáveis podem ser utilizados. 
Muitos genes eucarióticos sofrem a recomposição alternativa, e 
a regulação da recomposição é um meio importante do controle 
da expressão gênica nas células eucarióticas. O splicing é 
controlado por reforçadores e supressores que ligam proteínas 
como as SR (proteína reguladora de splicing) e hnRNP. O 
splicing alternativo é geralmente tecido específico.
Genética Humana 49
SAIBA MAIS
A quantidade de mRNA disponível depende tanto da taxa de síntese 
de mRNA, quanto da taxa de degradação do mRNA. O RNA 
celular é degradado por ribonucleases, enzimas que degradam 
especificamente o RNA. A maioria das células eucarióticas tem 
10 ou mais tipos de ribonucleases, e existem diferentes vias de 
degradação do mRNA. Para proteger essas molecular, proteínas 
ligadoras poli(A) se ligam normalmente à cauda poli(A) e 
contribuem para seu efeito acentuador da estabilidade mRNA. A 
existência dessas proteínas na extremidade 3′ do mRNA protege 
o cap 5′. Quando a cauda poli(A) é encurtada abaixo de um limite 
crítico, o cap 5′ é removido, e as nucleases degradam o mRNA 
ao remover os nucleotídeos a partir da extremidade 5′. Essas 
observações sugerem que o cap 5′ e a cauda poli(A) do mRNA 
eucariótico interajam fisicamente um com outro, o mais provável 
é que a cauda poli(A) se dobre sobre si mesma de forma que os 
PABPs (regulate mRNA fate by controlling stability) entrem em 
contato com o cap 5′. Parte da degradação do RNA ocorre em 
complexos especializados chamados corpúsculos P.
Genética Humana50
Figura 5: Vários DNAs
Fonte: Disponível em: @freepik. 
Outras partes do mRNA eucariótico, incluindo as sequências 
na região 5′ não traduzida (5′ UTR), a região codificadora e a 
3′ UTR, também afetam a estabilidade do mRNA. Os mRNAs 
eucarióticos de vida curta têm uma ou mais cópias de uma 
sequência consenso composta por 5′-AUUUAUAA-3′, chamada 
de elemento rico em AU, na 3′ UTR. Os mRNAs contendo os 
elementos ricos em AU são degradados por um mecanismo no 
qual os microRNAs participam.
Ainda existe o controle por meio de RNA não codificantes. 
O fenômeno da interferência por RNA, conta com a participação 
de pequenas moléculas de RNA conhecidas como RNA de 
interferência curtos (siRNA) ou microRNA (miRNA). Essas 
moléculas, com 21 a 28 pares de bases, são produzidas a partir 
de moléculas maiores de RNA bifilamentar, pela ação enzimática 
Genética Humana 51
de proteínas (endonucleases específicas para RNA bifilamentar). 
Essas endonucleases “dividem” um grande RNA em pedaços 
pequenos e são denominadas enzimas DICER. 
PASSO A PASSO 
Os miRNAs regulam os genes que inibem a tradução dos 
seus mRNAs complementares. No citoplasma, siRNA (RNA de 
interferência curto) e miRNA (Micro RNA) são incorporados 
a partículas de ribonucleoproteínas. O siRNA ou miRNA 
bifilamentar nessas partículas são desenrolados, e um de seus 
filamentos é eliminado. Então, o filamento simples de RNA 
remanescente é capaz de interagir com moléculas específicas 
de mRNA. Essa interação é mediada por pareamento de bases 
entre o filamento simples de RNA no complexo RNA-proteína 
e uma sequência complementar na molécula de mRNA alvo. Os 
RNA associados a RISC que ocasionam a clivagem do mRNA 
alvo são denominados siRNA. Quando o pareamento do RNA 
no RISC com sua sequência-alvo é imperfeito, o mRNA não é 
clivado e a tradução do mRNA é inibida; esse efeito são devido 
a asssociação microRNA. Esses complexos rompem o RNA, 
inibem a tradução, afetam a degradação do RNA e silenciam a 
transcrição.
Em outras situações outros siRNAs silenciam a 
transcrição ao alterar a estrutura da cromatina. Esses siRNAs se 
combinam com proteínas para formar um complexo chamado 
RITS (silenciamento transcricional do RNA) que é análogo ao 
RISC. O componente siRNA do RITS se liga a essa sequência 
complementar no DNA ou uma molécula de RNA no processo 
de ser transcrito e reprime a transcrição ao atrair enzimas que 
metilam as caudas das proteínas histona. A adição dos grupos 
metila às histonas faz com que elas se liguem ao DNA mais 
firmemente, restringindo o acesso das proteínas e enzimas 
necessárias para fazer a transcrição. Alguns miRNAs, também se 
ligam a sequências complementares no DNA e atraem enzimas 
que metilam o DNA, o que leva à supressão da transcrição.
Genética Humana52
Alguns dos RNA que induzem RNA de interferência são derivados 
da transcrição de outros elementos no genoma, como transpósons e 
transgenes, e são derivados de vírus de RNA.
IMPORTANTE
Os RISC de diferentes organismos têm tamanhos e composições 
diferentes. Todos, porém, contêm pelo menos uma molécula da 
família de proteínas, denominada de Argonauta. A função dessas 
proteínas não é totalmente compreendida.
Os mecanismos de RNA de interferência se conservaram 
em todos os eucariotos, inclusive os humanos, nos quais 
constituem um mecanismo de defesa natural contra infecções 
virais, podendo vir a contribuir para a terapia gênica no 
futuro. 
Regulação da tradução
O ponto final da expressão gênica é a presença ou a 
atividade do produto proteico do gene. Em alguns casos, a 
tradução de um mRNA pode ser regulada pelo grau de demanda 
da proteína pela célula. 
A tradução pode ser regulada por intermédio dos 
níveis intracelulares de proteínas, o que é conhecido como 
autorregulação (regulação autógena). Um de seus exemplos mais 
conhecidos é o das tubulinas α e β, componentes das subunidades 
dos microtúbulos em eucariotos, que inibem a tradução do 
mRNA da tubulina. A síntese das tubulinas é estimulada nas 
baixas concentrações de subunidades livres e inibida nas altas 
concentrações. Outro exemplo desse tipo de regulação pós-
traducional é o controle da tradução do mRNA dos receptores 
de ferritina e de transferrina. Para o funcionamento de muitas 
Genética Humana 53
enzimas celulares são necessários átomos de ferro solúvel, mas 
o excesso de ferro é tóxico para as células. No interior da célula, 
o ferro está ligado a uma proteína chamada transferrina.
Outros casos de regulação da tradução podem envolver 
modificações posteriores nas proteínas, incluindo clivagem e 
ligação covalente a carboidratos e lipídeos, que são importantes 
para a função e a localização correta das proteínas no interior da 
célula. Além disso, a regulação da função proteica, como a da 
atividade enzimática, exerce um papel essencial no controle do 
comportamento celular.
Em geral, o nível das proteínas reguladoras pode ser 
modificado por diferentes fatores: (a) velocidade da transcrição 
do gene em RNA; (b) processamento do RNA; (c) transporte do 
mRNA do núcleo para o citoplasma; (d) velocidade da tradução 
do mRNA em cadeia polipeptídica; (e) velocidade de degradação 
do mRNA; (f) processamento pós-traducional do polipeptídio; e 
(g) velocidade de degradação da proteína.
Os ribossomos, aminoacil tRNAs, fatores de iniciação 
e fatores de alongamento são necessários para a tradução das 
moléculas de mRNA. A disponibilidade desses componentes 
afeta a taxa de tradução e, portanto, influencia a expressão 
gênica. Por exemplo, a ativação dos linfócitos T (células T) é 
decisiva para o desenvolvimento das respostas imunológicas a 
vírus. Os linfócitos T estão normalmente no estágio G0 do ciclo 
celular e não estão se dividindo ativamente. Ao serem expostos 
a antígenos virais, então, os linfócitos T específicos são ativados 
e sofrem rápida proliferação.
Também existem mecanismos para a regulação da tradução 
de mRNAs específicos. O início da tradução em alguns mRNAs 
é regulado por proteínas que se ligam à 5′ UTR dos mRNAs e 
inibem a ligação dos ribossomos, semelhante à maneira na qual 
as proteínas repressoras se ligam aos operadores e impedem a 
transcrição dos genes estruturais.A tradução de alguns mRNAs 
é afetada pela ligação de proteínas a sequências na 3′ UTR.
Genética Humana54
Todos esses mecanismos de controle correspondem 
a situações especificas. Entretanto, talvez o método de 
controle mais econômico e mais difundido nos eucariotos, seja 
o de controlar a produção da proteína no nível da transcrição do 
gene.
RESUMINDO
E então? Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu mesmo 
tudinho? Agora, só para termos certeza de que você realmente 
entendeu o tema de estudo deste capítulo, vamos resumir tudo 
o que vimos. Você deve ter aprendido que a síntese proteica 
ocorre em duas fases: transcrição e tradução. A tradução 
consiste na transmissão da informação genética do mRNA 
para polipeptídio, sendo mais complexa nos eucariotos. A 
regulação da expressão gênica nos eucariotos pode ocorrer em 
diferentes etapas: da cromatina (interferência na estabilidade 
das histonas) aos produtos proteicos (regulação autógena entre 
outros). Os genes eucarióticos têm diversos tipos de sequências 
reguladoras, como os promotores, silenciadores e reforçadores, 
que interagem nos sítios de ligação para o complexo de ligação 
dos fatores de transcrição. Estes se ligam ao DNA e junto com a 
RNA polimerase, podem ter efeitos variados sobre a transcrição, 
aumentando, diminuindo ou modulando o nível da expressão 
gênica. O início da tradução é afetado pelas proteínas que se 
ligam a sequências específicas na extremidade 5′ do mRNA. A 
disponibilidade de ribossomos, tRNAs, fatores de iniciação e de 
alongamento e de outros componentes do aparato de tradução, 
influencia a taxa de tradução.
Genética Humana 55
Erros Inatos do Metabolismo
OBJETIVO
Ao término deste capítulo você será capaz de entender que os 
erros inatos do metabolismo são distúrbios de natureza genética 
que geralmente correspondem a um defeito enzimático capaz de 
acarretar a interrupção de uma via metabólica. Que as mutações 
na sequência dos nucleotídeos do material genético de um 
organismo e podem levar a rotas metabólicas alteradas. Múltiplos 
sistemas de reparo do DNA desenvolveram-se para preservar 
a integridade das informações genéticas nos seres vivos. E os 
distúrbios humanos hereditários causados por defeitos na via de 
reparo do DNA são relatados, mostrando a importância desse 
processo para saúde humana. Então vamos lá. Avante!
Conceitos gerais
A partir de 1900, quando as leis de Mendel foram 
redescobertas, diversas características com herança mendeliana 
foram identificadas em diversos organismos. Em 1909, o 
médico e bioquímico britânico, Archibald Garrod publicou um 
livro intitulado “In born Errors of Metabolism” (Erros Inatos do 
Metabolismo), no qual descrevia além da alcaptonúria, outras 
doenças metabólicas como o albinismo, porfiria e pentosúria.
Genética Humana56
EXPLICANDO DIFERENTE+++
Os aspectos genéticos da doença alcaptonuria que foi uma das 
primeiras alterações para a qual a herança mendeliana recessiva 
foi proposta, os sintomas mais visíveis era a cor da urina, 
que se tornava escura quando exposta ao ar. Foi sugerido se 
tratar de um erro no metabolismo, pela disfunção de uma via 
bioquímica. Promovendo, alguma falha de síntese, degradação, 
armazenamento ou transporte de moléculas no organismo. 
Embora essa condição fosse rara na população, era frequente 
entre filhos de pais consanguíneos, sendo assim explicada pelas 
leis de Mendel. Essa foi a primeira conexão entre genes e seu 
efeito fisiológico. 
SAIBA MAIS
Para saber mais sobre este assunto acessa a Base de dados OMIM 
(Online Mendelian Inheritance in Man). Fonte: Disponível em: 
https://bit.ly/2sJR3TK. Acesso em: 22 out.2020.
Esses erros do metabolismo são considerados a causa das 
Doenças Metabólicas Hereditárias (DMH). Na maior parte das 
vezes, essas condições são decorrentes de mutações herdadas, 
que segregam na família por gerações. Eventualmente podem 
ocorrer novas mutações em células germinativas. Um exemplo, 
em recém-nascidos, é a incidência de fenilcetonúria, um 
distúrbio do metabolismo dos aminoácidos, é de apenas 1 em 
10.000. No entanto, os genes mutantes em células somáticas 
https://bit.ly/2sJR3TK
Genética Humana 57
contribuem para enfermidades humanas mais prevalentes, 
como cardiopatia e câncer. Esse grupo de doenças representa 
cerca de 10% de todas as doenças genéticas. E ainda hoje, são 
tidos por muitos profissionais como casos extremamente raros 
de se deparar durante a prática clínica sendo, muitas vezes, a 
última hipótese diagnóstica. Contudo atualmente, os hospitais 
possuem profissionais conhecidos como conselheiros genéticos, 
especializados em orientar as pessoas, acerca dos riscos de 
herdar ou transmitir doenças genéticas. 
A incidência isolada de cada uma das doenças metabólicas 
é pequena, até porque trata-se de doenças que, em geral, 
têm herança autossômica recessiva. No Brasil, estima-se a 
prevalência isolada de algumas doenças, como da Doença da 
Urina de Xarope de Bordo com prevalência de 1:43000 e da 
Deficiência de Biotinidase com 1:125000 recém nascidos vivos.
A situação sobre o conhecimento DMH transformou-se 
a partir das últimas décadas com o desenvolvimento de novas 
técnicas laboratoriais, como a cromatografia e eletroforese 
de proteínas. Além disso, a tecnologia do DNA possibilitou a 
detecção das causas moleculares dos erros inatos.
Classificação
Tratando-se de alterações metabólicas bastante distintas, 
os Erros Inatos do Metabolismo (EIM) possuem diversas 
classificações. Entre elas: Categoria 1 que, engloba as 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; e a Categoria 2, que 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, porém com manifestações humorais e sistêmicas, 
como a hiperamonemia nos defeitos do ciclo da ureia. Devido 
a grande variabilidade de alterações da Categoria 2, as doenças 
metabólicas hereditárias que a compõem são divididas em três 
Genética Humana58
diferentes grupos conforme suas características fisiopatológicas 
e fenótipo clínico:
 �Grupo I: Distúrbios de síntese ou catabolismo de 
moléculas complexas. Os distúrbios do grupo I apresentam 
sintomas permanentes que tendem a acentuar com o passar 
do tempo, como facies grosseira, dismorfias, visceromegalias, 
neurodegeneração, entre outros, respeitando a localização do 
acúmulo;
 �Grupo II: Erros inatos do metabolismo intermediário 
que culminam em intoxicação aguda ou crônica. As manifestações 
levam, de maneira geral, à intoxicação aguda e recorrente ou 
crônica e progressiva;
 �Grupo III: Deficiência na produção ou utilização de 
energia. Manifestam-se, comumente, através de hipoglicemia, 
hipotonia generalizada, miopatia, insuficiência cardíaca, retardo 
de crescimento e até morte súbita, entre outros sintomas. 
Exemplos desse grupo são as glicogenoses, hiperlacticemias 
congênitas, doenças mitocondriais da cadeia respiratória e 
defeitos na oxidação de ácidos graxos.
Entre os distúrbios de síntese ou catabolismo de 
moléculas complexas estão as doenças lisossomiais, que são 
as mucopolissacaridoses e as esfingolipidoses, assim como as 
doenças peroxissomiais.
Manifestações clínicas e tratamento
O diagnóstico clínico correto das DMH é dificultado 
pelo enorme número de doenças de grande complexidade, pela 
variedade de sintomas clínicos, além de serem consideradas, 
extremamente, raras pela maioria dos profissionais e avaliam a 
história da doença e um bom exame físico contribui, imensamente, 
para um diagnóstico preciso através da identificação de sinais 
característicos de cada grupo de erros inatos do metabolismo. 
Portanto, pode-se conduzir de forma mais precisa a realização 
Genética Humana 59
de exames laboratoriais confirmatórios; tratamento precoce, a 
fase de desenvolvimento; e aconselhamento genético.
Existem algunscritérios e sinais que podem ajudar a 
diagnosticar Doença Metabólica Hereditária:
 �Hipotonia, hipoglicemia, irritabilidade, acidose, 
distúrbio hidroeletrolítico, entre outros;
 �Crianças que, em associação aos citados acima, 
apresentem odores peculiares ou dismorfias; 
 � Perda de habilidades adquiridas anteriormente;
 �História de recorrência familiar ou consanguinidade 
entre os pais.
A fenilcetonúria, por exemplo, tratada com dieta pobre em 
fenilalanina é importante mesmo na vida adulta no que se refere 
aos benefícios sobre as funções neuropsicológicas do paciente 
e, também, à saúde fetal durante a gravidez de mulheres com 
hiperfenilalaninemia. A manutenção da dieta pela mãe diminui 
a incidência no feto de retardo mental, microcefalia, defeitos 
congênitos do coração e retardo de crescimento intrauterino.
O diagnóstico rápido é essencial para impedir o 
agravamento e a irreversibilidade dos sintomas, podendo até 
salvar a vida do paciente em alguns casos. Poder juntar dados 
clínicos com o resultado de testes indiretos (como a dosagem 
sanguínea de substância acumulada, identificação de metabólitos 
na urina e visualização de estruturas anormais em materiais de 
biópsia) é uma saída para o início de um tratamento eficaz.
Os procedimentos de análise incluem a coleta de material 
para análise laboratorial; o tratamento do desequilíbrio 
metabólico a exemplo da desidratação, acidose, hipoglicemia 
e distúrbio eletrolítico; a remoção de metabólitos tóxicos 
seja por transfusão sanguínea ou estimulando a excreção; a 
suspensão da ingesta de proteínas e carboidratos por cerca de 
24 horas, mantendo nutrição parenteral, e, quando possível, a 
Genética Humana60
suplementação com cofatores que podem aumentar a atividade 
da enzima residual. Com a manifestação aguda controlada, 
segue-se para o controle permanente. Este pode relacionar-se 
diretamente com a dieta. 
O tratamento através da dieta, comumente, está 
direcionado para a redução de substrato acumulado, para a 
suplementação de um produto, para a estimulação do bloqueio 
metabólico com cofatores ou precursores enzimáticos, ou ainda 
para a desintoxicação por metabólitos. Outros procedimentos 
são utilizados em doenças específicas com relativo sucesso, 
como o transplante de medula óssea para alguns tipos de 
mucopolissacaridoses, atenuando os sintomas de forma 
significativa. A terapia de reposição enzimática já vem se 
tornando realidade eficaz para algumas doenças de depósito 
lisossômico, como a doença de Gaucher, a doença de Fabry e 
a mucopolissacaridose I, e, somada à terapia gênica, representa 
grande esperança para que se altere, radicalmente, o prognóstico 
de muitos pacientes portadores de Doenças Metabólicas 
Hereditárias.
Mutações
Durante o ciclo celular, a diversidade genética é gerada 
por dois mecanismos: a recombinação gênica e a mutação. A 
recombinação é um processo que ocorre durante a formação 
dos gametas (Meiose) e tem o papel de “rearranjar” o conjunto 
gênico de um organismo, gerando novas combinações a partir 
de um material pré-existente, fornecido pelos conjuntos gênicos 
dos genitores. Com a mutação, novos sequências nucleotídeos 
de alelo podem ser gerado e com isso novas versões do material 
genético pré-existente. Do ponto de vista evolutivo, novas 
versões alélicas geram novos fenótipos, e, com isso, um novo 
número de respostas que um organismo possa dar a diferentes 
estímulos. Por isso as mutações são o motor da evolução.
Genética Humana 61
Mutações podem ser causadas por erros de cópia do 
material durante a divisão celular, por exposição à radiação 
ultravioleta ou ionizante, mutagênicos químicos, ou vírus. 
SAIBA MAIS
As alterações em nucleotídeos individuais são classificadas 
em transições, quando envolvem a substituição de uma purina 
por outra purina, e de uma pirimidina por outra pirimidina. 
Ou de transversões, quando a troca é de uma purina por uma 
pirimidina, ou vice-versa. Também podem ocorrer alterações 
como deleções e adições de nucleotídeos. Purinas (adenina e 
guanina) e Pirimidinas (timina e citosina).
O impacto dessas alterações é variável e classificado de 
acordo com o efeito na informação para produção da proteína.
 �As mutações silenciosas consistem em trocas de 
nucleotídeo, que resultam num códon sinônimo, a proteína 
resultante possui a mesma sequência de aminoácidos codificados 
pela sequência original;
 �Nas mutações sinônimas ou neutras ocorre a substituição 
por aminoácidos funcionalmente similares, as propriedades da 
proteína são preservadas;
 �Na mutação de sentido alterado, o aminoácido é 
substituído por outro funcionalmente diferente, alterando as 
propriedades e a funcionalidade da proteína;
 � A mutação sem sentido resulta na substituição de um 
códon codificante por um códon de terminação, acarretando 
o término prematuro da tradução, e a síntese de uma proteína 
truncada.
Genética Humana62
As inserções e as deleções têm um impacto mais amplo; 
quando o número de nucleotídeos não é múltiplo de três, ocorre 
a alteração em todos os nucleotídeos subsequentes, deslocando a 
janela de leitura na transcrição ou/e refletindo na tradução, a partir 
do ponto em que ocorreu a deleção ou a inserção. Os processos 
que acarretam as mutações também podem produzir reversão 
das mutações, restabelecendo assim a sequência original.
DICA
Mutação regressiva é quando um par de nucleotídeos numa 
sequência de DNA conserta a sequência original, restaurando 
o fenótipo original.
Outro tipo de alteração consiste na expansão de sequência 
de nucleotídeos que pode expandir seu número de cópias. 
A expansão de sequência de trinucleotídeos está associada a 
algumas doenças hereditárias humanas. Conhece-se hoje mais 
de uma dezena de doenças neurodegenerativas resultantes da 
expansão de repetições de CAG sendo as mais comuns: a doença 
de Huntington (HD); ataxia espinocerebelar do tipo 1, 2, 6, 7 
e 12 (SCA1, SCA2, SCA6, SCA7 e SCA12, respectivamente); 
ataxia espinocerebelar do tipo 3 (SCA3), também conhecida 
como doença de Machado-Joseph (DMJ); atrofia dentato-rubro-
palido-luisiana (DRPLA) e atrofia muscular espino-bulbar 
(SBMA). Nestas doenças, os indivíduos afetados carregam 
trechos de CAG anormalmente expandidos e instáveis em regiões 
exônicas, que codificam trechos expandidos, em geral maiores 
que 40 poliglutaminas (poliGln) nas proteínas correspondentes. 
Todas essas doenças seguem uma herança autossômica 
dominante, exceto SBMA que é ligada ao cromossomo X. 
Têm várias características em comum, a principal delas é que 
https://www.infoescola.com/genetica/fenotipo/
Genética Humana 63
todas são degenerativas, nas quais a morte neuronal ocorre 
progressivamente em diferentes regiões do sistema nervoso 
central.
O impacto das alterações ainda depende da região do DNA que 
foi modificada, a mutação nas sequencias codificantes tem um 
impacto diferenciado das mutações que ocorrem em íntrons. 
Mutações nas regiões promotoras ou próxima a elas exercem 
influência no controle da expressão gênica. Quando a frequência 
populacional de uma mutação é muito elevada (≥ 0,01) recebe 
a classificação de polimorfismo. Em seres humanos, o tipo 
mais comum de mutação pontual é de C para T. Ou seja, SNP, 
polimorfismo de nucleotídeo único.
DICA
A anemia falciforme é causada por uma mutação que causa a 
substituição do ácido glutâmico pelo ácido valina, provocando 
uma alteração na forma da proteína. As alterações no formato 
dos glóbulos vermelhos do sangue os tornam incapazes de 
transportar oxigênio.
As regiões não codificantes apresentam maior variabilidade 
que as regiões codificantes. Entre as regiões não codificantes 
destaca-se o DNA de sequencias repetitivas, estas estão 
dispersas no genoma, como as sequencias denominadas LINES 
e SINES, e as sequencias com repetições em tandem (VNTR). O 
DNA satélite compreende sequencias longas de DNA altamente 
repetitivas (>104 cópias), de 100 a 2.000 pares de bases, que 
constituem uma fração importante dogenoma dos eucariontes 
superiores, variando de 25% em algumas espécies até 50% em 
outras. Os minissatélites são representados por sequência de 
DNA moderadamente repetitiva de 10 a 100 pares de bases. Os 
https://www.infoescola.com/doencas/anemia-falciforme/
https://www.infoescola.com/bioquimica/acido-glutamico/
https://www.infoescola.com/sangue/hemacias/
Genética Humana64
microssatélites (STR ou short tandem repeats) compreendem 
sequencias de DNA moderadamente repetitivas de 2 a 9 pb, 
altamente polimórficas. 
A Tabela 2 apresenta a forma como as mutações devem ser 
descritas cientificamente.
Tabela 2: Nomenclatura para descrição das mutações
Substituição de 
aminoácidos
Código de uma letra: A=alanina; 
C=cisteina; D=ácido aspártico; 
E=ácido glutâmico; F=fenilalanina; 
G=glicina; H=histidina; I=isoleucina; 
K=lisina; M=metionina; 
N=asparagina; P=prolina; 
Q=glutamina; R=arginina; S=serina; 
T=treonina; V=valina; W=triptofano; 
Y=tirosina; X=fim.
O código de três 
letras também é 
aceito.
-R117H ou Arg117His=substitui 
arginina 117 pela histidina (o códon 
iniciador metionina é o códon 1). 
-G542X ou Gly542Stop=glicina 542 
substituída pelo códon de terminação.
Substituição de 
nucleotídeo
O A do códon de iniciação ATG é 
+1; a base imediatamente precedente 
é -1. Não há zero. Número do 
nucleotídeo seguido pela alteração. 
Se necessário, usar g ou c para 
designar sequencias genômicas e de 
cDNA. Para sequências intrônicas, 
quando apenas a sequência de cDNA 
é conhecida, especificar o número do 
íntron com IVS (do inglês intervening 
sequence) ou pelo número da posição 
no éxon mais próxima.
- 1162G>A - substitui guanina na 
posição 1162 pela adenina.
- 621+1G>T ou IVS4+1G>T - 
substitui G por T na primeira base do 
íntron 4; éxon 4 termina no nt 621
Genética Humana 65
Deleções e 
inserções
Use del para deleções e ins para 
inserções. Como nos itens anteriores, 
nas mudanças no DNA, primeiro 
vem a posição do nucleotídeo 
ou do intervalo, e nas mudanças 
em aminoácidos, o símbolo do 
aminoácido vêm primeiro.
-F508del - deleção fenilalanina 508.
-6232-6236del ou 
6232-6236delATAAG - deleção 5 
nucleotídeos (os quais podem ser 
especificados) começando com nt 
6232.
-409-410insC - inserção C entre nt 
409 e 410
Fonte: (Antonarakis et al., 1998).
Base molecular das mutações
A acurácia da maquinaria de replicação do DNA e a 
eficiência do sistema de reparo contribuem decisivamente para 
evitar doenças genéticas, assim, como a não exposição a agentes 
mutagênicos. A frequência de mutações está associada ao seu 
tamanho. E a frequência de mutação é influenciada por diversos 
fatores em humanos é de 1 mutação/109 nucleotídeos (nt). 
Mutações espontâneas
As alterações químicas que os nucleotídeos sofrem, 
muitas vezes espontaneamente, são de três formas principais: 
desaminação de bases, perda de bases e formação de dímeros de 
pirimidina.
1. A tautomerização é um processo espontâneo e na maioria 
das vezes reversível, onde os átomos de hidrogênio se movem 
de sua posição nas bases, gerando pareamentos incorretos;
Genética Humana66
IMPORTANTE
 O efeito da incorporação de bases tautoméricas se reflete na 
replicação do DNA; uma vez que, as bases purinas e pirimidinas 
no DNA e RNA podem existir sob formas tautômeros. Essas 
modificações estão associadas ao envelhecimento e ao câncer.
2. Desaminação hidrolítica é a perda de um grupo 
amino (-NH2) que certas bases podem sofrer como resultado 
de reações de hidrólise. As bases que sofrem desaminação são: 
Guanina, Citosina e Adenina, mas a reação mais comum acorre 
em Citosinas que resultam em uma Uracila. Essa alteração 
influencia na ligação complementar entre as bases nitrogenadas.;
3. Depurinação: erro na replicação do DNA formando sítios 
sem a presença purinas. A perda de uma adenina, por exemplo, 
faz com que a molécula de DNA fique com uma base timina 
em uma das cadeias e com ausência da base complementar na 
outra cadeia (chance de alteração do par de bases). Essas lesões 
são resultantes de radiação ionizante, radicais livres ou ação de 
agentes alquilantes que desestabilizam a ligação N-glycosidica, 
causando mutagênese e carcinogênese;
4. A influência da luz ultravioleta no DNA, provoca 
fotodimerização, (C-C, C-T ou T-T). O dímero de timina (T-T) é 
o que se forma com maior frequência. Estes dímeros impedem a 
ação das polimerases do DNA, impedindo a replicação.
Genética Humana 67
IMPORTANTE
O tipo mais comum é a perda de bases púricas (taxa de 5 mil 
perdas por célula/por dia). A perda de uma base púrica (A ou G) 
é denominada despurinação, enquanto a de uma base pirimídica 
(C ou T) é denominada despirimidinação.
Mutações induzidas
Agentes mutagênicos podem ser substâncias químicas 
(Bases análogos, Alquilantes, intercalantes) ou agente física 
(radiação, radiação ionizante: raio X, gama).
Substâncias químicas
1. Bases análogas que podem substituir purinas e 
piridiminas na síntese do DNA; tais a 5-bromouracila (5-BrU) 
(análogo da timina); 2-aminopurina (2-AP) (análogo de purina 
de guanina e adenina);
2. O ácido nitroso (HNO2) reage com as bases e as 
transforma. Adenina em hipoxantina (provoca a substituição de 
um par A-T por um par G-C); guanina em xantina. E citosina em 
uracila (provocando a substituição de um par G-C por um par 
A-T);
3. Substâncias intercalantes do DNA, como proflavina, 
acridinas e brometo de etídeo, causam mutações do tipo deleção 
ou inserção de bases. Se o agente se intercala-se no lugar da 
base; quando o DNA duplica o agente é perdido, resultando em 
uma supressão.
4. Agentes alquilantes, há transferência de grupos metil e 
etil para os sítios reativos das bases e dos fosfatos (nitrosaminas, 
Genética Humana68
metil-nitrosoguanidina). A guanina tem maior prevalência 
(GCAT).
Agentes mutagênicos físicos
Os agentes mutagênicos de natureza físicas principais 
são os raios ultravioletas (luz UV) e as radiações ionizantes 
(dos tipos alfa, beta, gama, raios X, raios cósmicos e feixes de 
nêutrons). Os agentes ionizantes causam mutações pontuais ou 
quebras nas ligações fosfodiéster da cadeia do DNA
1. A radiação UV induz a dimerização de bases 
pirimídicas afetando as camadas de células superficiais, podem 
ser classificadas como agudas (imediatas) ou crônicas (a longo 
prazo). Lesão típicas no DNA são dímeros de Ciclobutil.
2. As radiações ionizantes (raios X, raio gamas e raios 
cósmicos), ao atravessarem os tecidos vivos geram partículas 
carregadas que se origina de sua interação com a matéria. O 
tipo de radiação e sua intensidade podem provocar inserções 
ou deleções pontuais, ou ainda danos mais graves ao DNA. As 
células em divisão são mais sensíveisà terapêutica de raio X;
3. O calor estimula a quebra das ligações N-glicosídicas; 
ligação que unem a base ao açúcar aos nucleotídeos, levando a 
um sítio AP (apúrico ou apirimídico).
Reparo do DNA
Durante a síntese de DNA, as DNA polimerases confere, 
consertando a maioria de bases não pareadas (revisão).
Os sistemas de reparo costumam ser de alta precisão 
e classificados em diversos tipos gerais, tais como reparo por 
excisão de base, reparo de malpareamento e reparo por excisão 
de nucleotídeo entre outros. 
Mutações em genes envolvidos no reparo do DNA podem 
trazer consequências graves para a integridade física molecular 
Genética Humana 69
do indivíduo. As lesões não reparadas no DNA levam a mutações, 
bloqueio do aparato de replicação e transcrição, ativação de 
mecanismo de checagem do ciclo celular e morte da célula. 
Para o reparo do genoma, todas as alterações na molécula 
do DNA precisam ser detectadas e reparadas. A própria natureza 
da molécula de DNA permite que um erro (gap) na sequência 
seja reparado; usando como molde a fita complementar por meio 
da DNA polimerose I. Outra enzima importante no processo é a 
DNA ligase que liga os nucleotídeos após a correção feita pela 
DNA polimerase I. 
O DNA quando danificado, pode ser reparado por vários 
mecanismos, incluindo químicareversa, reparo de excisão, 
e reparo de quebras de fita dupla.
Figura 6: Reparos do DNA
Fonte: @freepik. 
As células podem retirar a base alterada usando a enzima 
glicosilase, que detecta uma base alterada e a remove do DNA, 
Genética Humana70
formando o sítio AP (sítio APURINICO, quando faltam as bases 
A ou G), ou sítio APIRIMIDICO (quando faltam as bases C ou 
T). Os sítios são reconhecidos por endonuclease AP que age 
sobre a ligação fosfodiester deixando um primer final, para a 
DNA polimerase inicia a síntese para substituir o nucleotídeo 
errado.
A resposta ao dano de DNA (DDR, em inglês DNA damage 
response) é mediada por alterações na atividade proteica através 
de modificações pós-traducionais (fosforilação, ubiquitinação, 
sumoilação, poli-ADP-ribosilação, acetilação e metilação).
Existem diferentes glicosilases que removem lesões 
específicas, como bases metiladas. a uracila-DNA glicosilase 
corrige um problema causado pela instabilidade natural da 
citosina. A deaminação da citosina ocorre espontaneamente em 
uma baixa taxa, produzindo uracila. A revisão dos erros pode 
tem um limite de eficiência.
Enzimas de reparo podem ser induzidas pelos danos 
provocados no DNA. As metiltransferases são induzidas pelo 
DNA alquilado durante a resposta adaptativa. Quando a forquilha 
de replicação se depara com um dímero na sequência, ela para e 
reinicia a síntese em um ponto distante do dímero, produzindo 
um gap no DNA sera reconhecido por enzima de recombinação- 
recA, que se ligará nessa região. A proteína RecA promove 
tanto o reparo por recombinação, como é mediadora da indução 
(genes SOS).
As vias de reparo de DNA são procedimentos usados para 
preservar a informação genética das células, erros podem levar a 
vias de morte celular programada (apoptose).
A doença conhecida como xeroderma pigmentoso (XP) 
(lesões graves na pele, inclusive câncer de pele) é resultado de 
deficiências no sistema de reparo de DNA; devido a formação de 
dímeros de pirimidinas após exposição às radiações ultravioletas 
presentes na luz solar. A síndrome de Cockayne e tricotiodistrofia 
Genética Humana 71
são causados por defeitos de reparo por excisão de nucleotídeo; 
afetando à transcrição. O câncer colorretal hereditário 
sem polipose (também conhecido como síndrome de Lynch) é 
causado por defeitos hereditários na via de reparo no pareamento 
do DNA. 
A sequenciamento do genoma Humano vem mostrando 
que SNP (troca de um único nucleotídes em um segmento do 
DNA analisado- Polimorfismo de Nucleotídeo Único)) ou 
o conjunto deles (haplótipos) estão associados com muitas 
síndromes e tipos de câncer. 
Discutiremos sobre as tecnologias emergentes da terapia 
gênica humana na próxima unidade. 
RESUMINDO
E então? Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu mesmo 
tudinho? Agora, só para termos certeza de que você realmente 
entendeu o tema de estudo deste capítulo, vamos resumir tudo 
o que vimos. O DNA é a molécula da vida possui nosso código 
genético com todas as instruções que permitem às células realizar 
suas funções e se reproduzir, perpetuando, dessa forma, os 
sistemas biológicos. A replicação é um processo extremamente 
eficiente. Somente 1 a cada 109 a 1010 nucleotídeos incorporados 
pela polimerase do DNA ocorre de maneira incorreta e não 
obedece a princípios da dupla-hélice (atividade revisora). Os 
erros inatos do metabolismo são distúrbios de natureza genética 
que geralmente correspondem a um defeito enzimático capaz 
de acarretar a interrupção de uma via metabólica. Mutações em 
genes envolvidos no reparo do DNA podem trazer consequências 
graves para a integridade física molecular do indivíduo. Alguns 
tipos de câncer também estão associados a defeitos nas vias de 
reparo do DNA. 
Genética Humana72
REFERÊNCIAS
ALBERTS B, JOHNSON A, LEWIS J, RAFF M, ROBERTS K, 
WALTER P. Molecular Biology of the Cell. 4th edition, New York: 
Garland Science, 2002.
BEIGUELMAN, Bernardo. Genética de Populações Humanas. 
Ribeirão Preto: SBG, 2008. 235p. Disponível em: https://bit.
ly/363YROv. Acesso em: 20 out. 2020.
ELHUSNY, A. S; FERNANDES-CALDATO, M. C. Erros Inatos do 
Metabolismo: Revisão de literatura. Revista Paraense de Medicina. 
20 (2). 2006.
HARTL DL, Clark AG. Princípios de genética de populações. 4. ed. 
Porto Alegre: Artmed; 2010.
LODISH, H. et al. Biologia celular e molecular. 7. ed. - Dados 
eletrônicos. - Porto Alegre: Artmed, 2014.
MOORHEAD, P. S., NOWELL, P.C., MELLINAN, W. J., BATTIPS, 
D. M. e HUNGERFORD, D.A (1960). Chromosome preparations of 
leukocytes cultured from human peripheral blood. Exp. Cell Res. 
20: 613-616.
Mutação e Repar do DNA. Disponível em: https://bit.ly/31usp7N. 
Acesso: 22 out.2020.
PIERCE, B. A. Genética: um enfoque conceitual. Rio de Janeiro: 
Guanabara Koogan, 2017. ISBN: 978-1-4641-0946-1. 
SNUSTAD, D. Peter; Simmons, M. J. Fundamentos de genética. 6. 
ed.-Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013.
STRACHAN, T.; Read, A. Genética Molecular Humana. 4aEd. 
Porto Alegre: Artmed Editora LTDA. 2013.
ZAHA A, FERREIRA HB, PASSAGLIA LMP. Biologia Molecular 
Básica. 3ª edição, Porto Alegre: Mercado Aberto, 2003.
https://bit.ly/363YROv
https://bit.ly/363YROv
https://bit.ly/31usp7N
9
UNIDADE
04
Genética Humana
LIVRO DIDÁTICO DIGITAL
SUMÁRIO
Imunogenética e grupos sanguíneos ..................................12
Conceitos .......................................................................... 12
Antígenos .............................................................. 14
 Anticorpos ............................................................. 15
 Células e moléculas que participam das respostas 
imunes .................................................................... 18
Competência imunológica ...................................... 20
Tolerância imunológica .......................................... 20
Sistemas de grupos sanguíneos eritrocitários .................... 21
Sistema de grupos sanguíneos ABO ........................ 22
Sistemas de grupos sanguíneos eritrocitários .................... 24
Sistema de grupos sanguíneos MNSs ...................... 26
Resposta imune inata ........................................................ 27
Resposta imune adquirida ................................................. 29
Genômica .............................................................................32
Sequenciamento Genômico ............................................... 32
Sequenciamento ..................................................... 35
Genômica comparativa ...................................................... 37
Genes ................................................................................ 39
Plasticidade e fluxo genômico ........................................... 42
Base genética do câncer ......................................................47
Definição de câncer ........................................................... 47
Base genética do câncer .................................................... 49
Proto-oncogenes e oncogenes ................................. 50
Proliferação celular ........................................................... 57
Cânceres comuns .................................................... 57
Fatores ambientais e o câncer ........................................... 61
Terapia Gênica ....................................................................64
Conceitos de terapias genéticas ......................................... 64
Requerimentos básicos para Terapia Gênica ...................... 66
Biofármico ............................................................. 67
Terapia Gênica em seres humanos ..................................... 68
Terapia gênica: Genes ............................................. 70
Terapia gênica: Futuro ............................................ 73
Processo de terapia ....................................... 73
Genética Humana10
Você sabia que cada um de nós é único biologicamente? 
Os sistemas ABO e RH são os principais grupos sanguíneosem humanos e no caso de transfusão é preciso checar a 
compatibilidade paciente e doado. Há áreas que se destacam 
na imunogenética como as doenças autoimunes; deficiências 
imunológicas; mecanismos de transplantes; e os grupos 
sanguíneos. A era do sequenciamento nos mostra que o genoma 
humano é formado por aproximadamente três bilhões de pares 
de bases distribuídos em 24 cromossomos. E que apenas 3% 
do nosso genoma é transcrito. A genômica comparativa mostrou 
a importância do SNP, transposons, íntros entre outros. E 
contribuem para o estudo do câncer. O câncer é um conjunto de 
doenças complexas que se diferenciam, conforme o tipo celular 
do qual se originam. A terapia gênica consiste em inserir uma 
cópia ativa de determinado gene nas células de um indivíduo que 
tem alelos mutantes desse gene e contribuindo para o tratamento 
de diferentes doenças somáticas ou hereditárias. Entendeu? Ao 
longo desta unidade letiva você vai mergulhar neste universo! 
INTRODUÇÃO
Genética Humana 11
Olá. Seja muito bem-vindo à Unidade 4. Nosso objetivo 
é auxiliar você no desenvolvimento das seguintes competências 
profissionais até o término desta etapa de estudos:
OBJETIVOS
Definir o processo imunogenética e grupos 
Sanguíneos.
Interpretar as descobertas da “era genômica”.
Identificar os princípios da base Genética do 
Câncer. 
Explicar os conceitos teoria da Terapia Gênica.
Então? Preparado para uma viagem sem volta rumo ao 
conhecimento? Ao trabalho!
1
2
3
4
Genética Humana12
Imunogenética e grupos sanguíneos
OBJETIVO
Ao término deste capítulo você será capaz de entender a 
definição de Imunogenética. Conhecer as relações antígeno 
e anticorpo; o conjunto células do sistema imune; sistemas 
de grupos sanguíneos eritrocitários entre outros. Distinguir o 
contexto de Resposta Imune Inata e Resposta Imune adaptativa. 
E então? Motivado para desenvolver este desafio? Então vamos 
lá. Avante.
Conceitos
Cada um de nós, possuímos uma combinação de genes única 
e diferente um do outro. Essa distinção também ocorre entre os 
tecidos: sangue, todos os órgãos do corpo. Os tipos sanguíneos 
são determinados pela presença, na superfície das hemácias, 
de antígenos que podem ser de natureza bioquímica variada, 
podendo ser compostos por carboidratos, lipídeos, proteínas ou 
uma mistura desses compostos. Estes antígenos eritrocitários são 
independentes do Complexo principal de histocompatibilidade 
(HLA), o qual determina a histocompatibilidade humana e é 
importante nos transplantes. Em humanos os principais grupos 
são o ABO e RH.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ant%C3%ADgeno
Genética Humana 13
DICA
Apesar dos sistemas ABO e RH serem responsáveis por mais 
de 98% dos problemas de incompatibilidade sanguínea. 
Dependendo da situação, os 2% dos fatores (MN, outros) 
restantes, devem ser testados para atender suas especificidades.
A imunogenética estuda os aspectos genéticos dos 
anticorpos, antígenos e suas interações. Em ciências biomédicas 
algumas áreas da imunogenética são muito importantes como 
estudo das doenças autoimunes; estudo das deficiências 
imunológicas; estudo dos mecanismos de transplantes; estudo 
dos grupos sanguíneos entre outros.
DICA
O lócus ABO está localizado no cromossomo 9 no 9q34.1-q34.2, 
possuí 7 éxons que ocupam mais de 18 kb de DNA genômico. 
O alelo A e B diferem um do outro devido a sete substituições 
de nucleotídeos. Os resíduos de aminoácidos da posição 266 e 
268 determinam a especificidade A ou B da glicosiltransferase 
codificada. O alelo O difere do A pela deleção de uma guanina 
na posição 261. A deleção causa a tradução de uma proteína sem 
atividade enzimática.
O funcionamento do sistema imunológico baseia-se nas 
relações antígeno e anticorpo. O sistema imunológico responde ao 
antígeno produzindo uma substância denominada de anticorpo, 
Genética Humana14
que é específica para aquele antígeno. O anticorpo tem a função 
de eliminar os antígenos. O sistema ABO é o mais importante, 
logo as pessoas do grupo O apresentam naturalmente anticorpos 
contra os grupos sanguíneos A, B, AB. Se receberem sangue de 
um desses tipos, destruirão essas hemácias; o que pode gerar 
uma série de distúrbios como: queda brusca da pressão arterial, 
insuficiência renal, coagulação intravascular disseminada. O 
paciente começa a sangrar e, em 5% a 10% dos casos, essa 
reação pode ser fatal. Ou seja, uma transfusão incompatível 
pode induzir à morte.
E no mais, o desenvolvimento de uma resposta imunológica 
adaptativa ou adquirida proporciona uma reação mais eficaz 
contra as diferentes infecções que atingem os organismos. 
Portanto, raramente ocorre o acometimento duas vezes por 
enfermidades como sarampo, varíola, coqueluche e assim por 
diante. Isso se deve graças à memória imunológica.
O sistema imune tem a capacidade de distinguir e 
reconhecer o que é próprio, do que é não-próprio do organismo. 
Isso acontece através das moléculas do complexo principal de 
histocompatibilidade (MHC) e linfócitos-T. Vamos compreender 
alguns conceitos?
Antígenos 
DEFINIÇÃO
Antígeno é uma proteína estranha ao organismo que provoca 
uma resposta imune especifica na célula (anticorpo). Um 
antígeno pode ser bactérias, fungos, protozoários, vírus ou outra 
substância interpretada como ameaça. 
Genética Humana 15
EXPLICANDO DIFERENTE+++
Antígeno é toda substância estranha ao organismo que desencadeia 
a produção de anticorpos, constituído principalmente, por uma 
proteína ou um polissacarídeo, encontrado nos envoltórios dos 
agentes infectantes. 
Na presença do antígeno, um organismo imunocompetente 
pode manifestar uma resposta imune ou uma tolerância. Possui 
natureza multiepitópica. 
DICA
Imunogénio é qualquer substância capaz de induzir uma resposta 
imunológica. Quando introduzido no organismo faz com que 
este responda, produzindo defesas.
 Anticorpos
Os anticorpos, também denominados de imunoglobulinas 
(Ig), são proteínas circulantes produzidas em resposta à 
exposição a antígenos, apresentando-se na forma de proteínas do 
tipo γ-globulina, e especificidade para um epítopo das moléculas 
que compõem um antígeno. As regiões de especificidade do 
anticorpo são denominadas parátopos ou sítios combinatórios 
(sítios de ligação de um anticorpo ao antígeno). Portanto, as 
reações antígeno-anticorpo dependem, particularmente, de sítios 
mutuamente ajustáveis e específicos, conhecido como sistema 
de “chave-fechadura”. 
Genética Humana16
DICA
Epítopo é a menor porção de antígeno com potencial de gerar 
a resposta imune; sendo a área da molécula do antígeno que se 
liga aos receptores celulares e aos anticorpos. Ou seja, o sítio de 
ligação específico que é reconhecido por um anticorpo ou por 
um receptor de superfície de um linfócito T.
Os anticorpos são classificados em regulares (estímulos 
naturais e possui ocorrência esperada) e irregulares (que resultam 
como resposta a aloantígenos e possui ocorrência inesperada).
DICA
Aloantígenos são moléculas reconhecidas como moléculas 
estranhas ao organismo, derivadas de um indivíduo geneticamente 
diferente.
Os anticorpos são moléculas em forma de “Y” com dois 
sítios de ligação idênticos, complementares a uma pequena 
porção da superfície da molécula de antígeno. Analisando o 
sítio de ligação de antígeno nos anticorpos revela que eles 
são formados por diversas alças de cadeias polipeptídicas que 
sobressaem das extremidades de um par de domínios proteicos 
justapostos. Diferentes anticorpos permitem uma enorme 
diversidade de sítios de ligação de antígenos pela alteração 
apenas do comprimento e da sequência de aminoácidos nessas 
alças sem mudar a estrutura proteica básica.
Genética Humana 17
Toda espécie molecular de origem biologia isolada ou 
que provém uma célula, vírus, substância sintética, que quando 
introduzida em um organismo são capazes de gerar a formação 
de anticorpos. Os haptenos referem-se as moléculas de menor 
tamanho, que resultam em uma resposta imune, contudo de uma 
maneira diferente.IMPORTANTE
A imunogenicidade é a capacidade de induzir ou reagir a uma 
resposta imunológica, a antigenicidade é a capacidade de uma 
substância em se ligar a um antígeno.
Em humano, os anticorpos podem ser classificados 
em imunoglobulinas IgA, IgD, IgE, IgG e IgM, sendo que 
algumas classes são subdivididas, de acordo com as diferenças 
estruturais. 
A Imunoglobulina A (IgA) estruturalmente é um dímero 
apresentando duas frações Fab (sítios de ligação) o que confere a 
esta um alto poder de neutralização. Localiza-se em secreções 
seromucosas, como a saliva, as lágrimas, os fluidos nasais, o suor, 
entre outras, nas quais apresentam claramente a função de defender 
as superfícies externas expostas do corpo contra o ataque dos 
microrganismos.
Quase todas as Imunoglobulinas D (IgD) apresentam-se, 
em conjunto com as Imunoglobulinas M (IgM), na superfície de 
grande parte dos linfócitos B, em que aparentemente podem atuar 
como receptores, suas funções ainda não estão bem esclarecidas. 
O principal papel da IgE parece ser a proteção das superfícies 
mucosas externas, por meio de uma reação infamatória 
Genética Humana18
aguda. Concentrações muito baixas de Imunoglobulinas E 
(IgE) encontram-se presentes no soro e apenas poucas células 
plasmáticas sintetizam essa imunoglobulina.
Em uma resposta secundária, a Imunoglobulina G 
(IgG) é a principal e mais abundante imunoglobulina a ser 
sintetizada. Possui a capacidade de atravessar a placenta, e com 
isso proporciona uma linha de defesa contra as infecções nas 
primeiras semanas de vida do bebê. Essa imunoglobulina difunde 
mais rapidamente que as outras em espaços extravasculares, 
nos quais tem a função de neutralizar toxinas bacterianas, de 
combinar-se com microrganismos e facilitar a fagocitose. Por 
fim, as IgM são a primeira classe de imunoglobulina produzidas 
após a ativação do linfócito B; secretado como um pentâmero 
e geralmente presente na corrente sanguínea e não nos tecidos; 
agentes aglutinantes muito eficazes, aparecendo cedo na resposta 
à infecção.
 Células e moléculas que participam das respostas 
imunes
As principais células e moléculas que participam das 
respostas imunes são: linfócitos B; linfócitos T; células B de 
memória; células NK (Natural Killer Cell) e NKT (T Natural 
Killer); receptores de antígenos das células B ou imunoglobulinas; 
receptores de antígenos das células T, moléculas de classe I 
e classe II do complexo de histocompatibilidade principal; 
citocinas e moléculas acessórias.
Genética Humana 19
SAIBA MAIS
As células exterminadoras naturais ou células NK são um tipo 
de linfócitos citotóxicos importantes para o funcionamento do 
sistema imunitário inato. Possui importante função no combate 
a infecções virais e células tumorais. A principal função das 
células B é a produção de anticorpos contra antígenos. Os 
antígenos podem ser exógenos (antígenos produzidos por 
células que não pertencem ao hospedeiro, como os liberados 
por bactérias) ou endógenos (produzidos dentro das células do 
hospedeiro, resultantes de infecção por parasitas intracelulares, 
como vírus e bactérias, ou de transformação da célula).
Os Linfócitos T são um grupo de glóbulos brancos 
(leucócitos) responsáveis pela defesa do organismo contra 
agentes desconhecidos (antígenos). Funcionalmente, os 
linfócitos T podem ser divididos em três subpopulações, cada 
uma delas com funções específicas:
1. Linfócitos T efetores, citolíticos ou citotóxicos (TC) 
são responsáveis pela resposta imune celular, participam da lise 
de células alogênicas de órgãos transplantados de doadores não 
compatíveis. E estão envolvidos com a morte de células tumorais 
e de células infectadas por vírus e outros tipos de parasitas. 
Apresentação de peptídeos antigênicos aos Linfócitos T CD8+ 
(Citotóxicos);
2. Linfócitos T auxiliares (TA) (ou TH, de helper) 
possuem papel importante na regulação da resposta imune, 
atuando na atividade dos linfócitos T e linfócitos B, assim como 
das células fagocitárias. Esses linfócitos são multifuncionais, 
pois reconhecem os antígenos estranhos apresentados nos 
macrófagos, produzem citocinas, atuam sobre os linfócitos TC, 
Genética Humana20
induzindo-lhes a capacidade citolítica, estimulam a produção de 
anticorpos pelos linfócitos B, participam da hiper-sensibilidade 
tardia e provocam a ativação dos macrófagos; 
3. Linfócitos T supressores (TS) – Participam da atividade 
reguladora da função imunológica adaptativa, inibindo ou 
suprimindo a resposta imune.
Moléculas do complexo principal de histocompatibilidade 
(MHC), também conhecido como complexo de antígenos 
leucocitários humanos (HLA, de human leucocyte antigen), 
consiste em um segmento do braço curto do cromossomo 6 
(6p21.3), que contém uma série de genes intimamente ligados 
e relacionados de maneira importante à resposta imune, que 
codificam as moléculas que apresentam antígenos aos linfócitos 
T. Essas moléculas podem ser divididas em três classes: classe 
I, II e III.
Competência imunológica
A Competência imunológica ou imunocompetência é a 
capacidade do organismo de formar anticorpos contra antígenos 
estranhos. Essa capacidade tem início no feto, pouco antes 
do seu nascimento. Portanto, a imunocompetência, ainda 
não está́ totalmente desenvolvida no bebê, que apresenta 
imunidade temporária contra algumas doenças, por meio das 
imunoglobulinas IgG maternas que atravessam a placenta, 
durante sua vida intrauterina; e ao leite materno que inicialmente 
contém colostro, substância rica em IgA, que protege o recém-
nascido contra algumas infecções respiratórias e digestivas. 
Depois, o leite substitui o colostro, acrescentando anticorpos 
contra alguns parasitas intestinais.
Tolerância imunológica
O termo tolerância imunológica refere-se a um processo 
de não- reatividade específica para determinado antígeno, e é 
Genética Humana 21
induzida por prévia exposição àquele antígeno. A tolerância pode 
ser induzida para antígenos não-próprios, mas o aspecto mais 
importante da tolerância é a autotolerância, que impede que o 
organismo elabore um ataque contra seus próprios constituintes.
 A tolerância periférica é fundamental para prevenir a 
reatividade excessiva do sistema imunológico a várias entidades 
ambientais (alérgenos, flora intestinal entre outros). Problemas 
na tolerância central ou periférica causam doença autoimune, 
resultando em síndromes como lúpus eritematoso sistêmico, 
artrite reumatoide, diabetes tipo 1, síndrome polimenócrina 
autoimune tipo 1 (APS-1), síndrome de desregulação imune 
– IPEX, potencialmente contribui para asma, alergia, doença 
do intestino inflamatório. Já a tolerância imunitária na gravidez 
é o que permite que a gestante seja geneticamente distinta 
do embrião/feto com uma resposta autoimune silenciada o 
suficiente para evitar um aborto involuntário.
Sistemas de grupos sanguíneos 
eritrocitários
O médico austríaco, Karl Landsteiner, observou que 
quando misturava amostras de sangue de pessoas diferentes dois 
resultados poderiam ser observados: os sangues se misturavam 
sem que houvesse qualquer reação; ou os sangues não se 
misturavam, havendo uma intensa reação que levava à destruição 
das hemácias (glóbulos vermelhos). Já em 1902, DeCostello e 
Starli descreveram o comportamento do grupo AB. Somente em 
1940 houve a descrição do sistema Rh, realizada pelos cientistas 
Landsteiner e Wiener. 
Os sistemas de grupos sanguíneos consistem em marcadores 
clinicamente essenciais em transfusões de sangue, transplantes de 
órgãos e obstetrícia, na incompatibilidade materno-fetal. Sendo 
ainda, usados em genética forense entre outros, na identificação 
individual e na investigação de paternidade.
Genética Humana22
Os polimorfismos dos sistemas de grupos sanguíneos 
originaram-se, principalmente por mutações pontuais, 
sobretudo os polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs); além 
das recombinações gênicas, deleções e inserções ao longo da 
evolução dos genes e alelos que codificam essessistemas.
Na International Society for Blood Transfusion (ISBT; 
Sociedade Internacional de Transfusão Sanguínea) são 
registrados mais de 300 antígenos, dos quais 270 estão agrupados 
em cerca de 30 sistemas de grupos sanguíneos diferentes. 
Existem sistemas de antígenos que são muito comuns entre os 
indivíduos da espécie humana e outros muitos raros.
Sistema de grupos sanguíneos ABO
Os antígenos de grupos sanguíneos são ocasionados pela 
variabilidade genética, que, por sua vez, ocorre devido a proteínas 
e glicoproteínas que se concentram na membrana plasmática 
das células sanguíneas. A definição de grupos sanguíneos é 
dada pelo anticorpo existente, pois nem todo polimorfismo 
observado na molécula das superfícies de eritrócitos constitui 
caracteristicamente um grupo sanguíneo. 
No sistema de grupos sanguíneos ABO, existe uma 
relação inversa recíproca, no individuo, entre os antígenos 
presentes nas hemácias e os anticorpos presentes no soro, o que 
não ocorre em outros sistemas sanguíneos, em que os anticorpos 
correspondentes aos antígenos não estão presentes no soro, a 
não ser que sejam formados por sensibilização. O sistema de 
grupo sanguíneo ABO possui ou não antígenos nas superfícies 
dos seus eritrócitos e anticorpos contra os antígenos na corrente 
sanguínea, isto é, o tipo A tem anticorpos anti-B, o tipo B tem 
anticorpos anti-A, o tipo AB não possui anticorpos e o tipo O 
tem anticorpos anti-A e anti-B.
Os antígenos do sistema sanguíneo ABO não se restringem 
à membrana dos eritrócitos, podendo ser encontrados também em 
Genética Humana 23
muitas células, como linfócitos, plaquetas, endotélio, capilares 
venosos e arteriais, células sinusoides do baço, medula óssea, 
mucosa gástrica, além de secreções e outros líquidos, como 
saliva, sêmen, leite e urina.
IMPORTANTE
Os anticorpos regulares anti-A e anti-B somente começam a 
ser produzidos pelo organismo humano após o nascimento, em 
torno do terceiro mês. A partir dessa época, a concentração de 
anticorpos do sistema sanguíneo ABO vai aumentando, e atinge 
seu máximo na adolescência.
Figura 1: Hemácias
Fonte: @pixabay. 
As técnicas mais simples empregadas para a determinação 
dos grupos sanguíneos são provas de hemaglutinação, feitas em 
tubos de ensaio ou lâminas, com antissoros contendo anticorpos 
https://pixabay.com/pt/illustrations/hem%C3%A1cia-sangue-humano-micro-5280112/
Genética Humana24
de especificidade conhecida e em níveis elevados. Normalmente, 
usam-se antissoros comerciais anti-A e anti-B. Na ausência 
destes, podem-se usar soros de indivíduos do grupo A e do grupo 
B, uma vez que esses indivíduos possuem anticorpos regulares 
anti-A (grupo B) e anti-B (grupo A).
Na era pós-genoma, a determinação dos grupos sanguíneos 
pode ser feita diretamente no genótipo, por meio da genotipagem 
de grupos sanguíneos, principalmente em pacientes que 
receberam transfusão recente (quando existe hemácias do doador 
na circulação do receptor, em pacientes com autoanticorpos); 
ou ainda em pessoas que mostram resultados inconclusivos na 
fenotipagem eritrocitária (por dificuldades técnicas na análise 
sorológica, o que pode ocorrer nas investigações forenses) ou 
estudos de associações com doenças, por exemplo. As técnicas 
de genotipagem mais usadas são reação em cadeia da polimerase 
(PCR) alelo especifica, PCR-RFLP ou RFLP (polimorfismo 
de comprimento de fragmentos de restrição), PCR-ASP (com 
uso de iniciadores ou primers alelo específicos) e a técnica de 
microarranjos. 
Sistemas de grupos sanguíneos 
eritrocitários
O sistema Rh (inicialmente denominado Rhesus) foi 
descrito pela primeira vez na avaliação da doença hemolítica 
do recém-nascido ou eritroblastose fetal, em 1939; sendo 
caracterizada pela destruição das hemácias do feto ou do recém-
nascido. As consequências desta doença são graves, podendo 
levar a criança à morte.
PASSO A PASSO 
Durante a gestação pode ocorrer casos que permitem a 
passagem de hemácias do feto para a circulação materna (barreira 
hemato-placentária (BHP)). Portanto se o feto possui sangue 
fator Rh positivo, os antígenos existentes em suas hemácias 
Genética Humana 25
estimularão o sistema imune materno a produzir anticorpos anti-
Rh, que ficarão no plasma materno e podem, por serem da classe 
IgG, passar pela BHP, provocando lise nas hemácias fetais. A 
produção de anticorpos obedece a uma cascata de eventos e, por 
isto, a produção de anticorpos é lenta e a quantidade pequena 
no primeiro contato. A partir da segunda gestação ou após 
a sensibilização por transfusão sanguínea, se o filho for Rh + 
novamente, o organismo materno já conterá anticorpos para 
aquele antígeno e o feto poderá desenvolver a eritroblastose 
fetal. Para prevenção, após o nascimento da criança profilática 
injeta na mãe Rh-, soro contendo anti Rh. A aplicação logo após 
o parto destrói as hemácias fetais que possam ter passado pela 
placenta no nascimento ou antes. 
IMPORTANTE
Com relação ao sistema sanguíneo Rh, um indivíduo Rh-
(negativo) deve receber somente sangue de indivíduos Rh-. 
Quando se desconhece o grupo sanguíneo do receptor, em casos 
de emergência, por exemplo, deverá ser-lhe transfundido sangue 
de indivíduos Rh-.
Quando há́ necessidade de transfusões sanguínea 
frequentes, em casos de indivíduos talassêmicos ou com anemia 
falciforme, deve haver a maior similaridade antigênica possível 
entre doador e receptor, porque os indivíduos politransfundidos, 
por receberem grandes volumes de sangue, ficam mais expostos 
a estímulos de antígenos que eles não possuem.
Genética Humana26
Sistema de grupos sanguíneos MNSs
Depois do sistema ABO, o segundo sistema de grupos 
sanguíneos a ser descoberto foi o MN, por Landsteiner e Levine, 
em 1927. A herança do sistema de grupos sanguíneos MN 
depende de um par de alelos codominantes M e N, do lócus 
MN, situado no cromossomo 4 (4p28.2-q31.1) e que determina 
os genótipos MM, MN e NN e os fenótipos correspondentes. 
O polipeptídio do grupo M difere daquele do grupo N em dois 
aminoácidos: M têm serina e glicina, enquanto N tem leucina e 
ácido glutâmico; MN tem os quatro aminoácidos referidos.
Mais tarde, foi descoberto que, na mesma região 
cromossômica em que se situa o lócus do sistema de grupos 
sanguíneos MN, está localizado o lócus Ss, do grupo sanguíneo Ss, 
na direção 3’. As especificidades antigênicas Ss receberam essa 
denominação pelo fato de que o anticorpo anti-S foi reconhecido 
primeiramente em Sidney, na Austrália. As diferenças estruturais 
entre S e s consistem na substituição de metionina (presente em 
S) por treonina (presente em s) na posição 29.
As combinações alélicas MN e Ss são herdadas juntas, 
como os seguintes haplótipos: MS, NS, Ms, Ns. As duas últimas 
combinações são as mais frequentes nas populações. O sistema 
sanguíneo MNSs tem grande aplicação como marcador genético 
de resposta imunológica. As principais células da função 
imunológica são os linfócitos, as células apresentadoras de 
antígenos e as células efetoras.
DICA
A determinação do sistema MNSs é feita separadamente, usando-
se antissoros anti-M, anti-N, anti-S e anti-s.
Genética Humana 27
Resposta imune inata
A ação imunológica tem sido classificada em imunidade 
inata e imunidade adaptativa. A imunidade inata refere-se a uma 
resposta rápida e caracterizada a um numeroso, mas limitado, 
tipos de estímulos. Provém de barreiras físicas, químicas e 
biológicas, células especializadas e moléculas solúveis, contido 
nos indivíduos, mesmo sem o contato prévio com imunógenos ou 
agentes estranhos, e não se altera qualitativa ou quantitativamente 
após o contato.
Os órgãos do sistema imunológico primários envolvem 
medula óssea e Timo; são nesses órgãos que as células se 
diferenciam das células tronco, proliferam e amadurecem 
tornando-se linfócitos funcionais. E os órgãos secundários 
envolvem linfonodos, tonsilas, baço, adenoides e pelo apêndice 
cecal; responsáveis pela recepção e multiplicação dos linfócitos 
B e linfócitos T,após entrarem em circulação. É iniciada a 
resposta imune adquirida, por isso possuem aglomerados de 
células. 
Ao nascer o ser humano tem um sistema imunológico 
celular natural ou inato, que é a principal defesa de primeira 
linha contra organismos invasores. Nesses casos, a imunidade 
inata atua mantendo a doença sob controle até a resposta imune 
adaptativa ser ativada. 
A atuação da imunidade inata pode ocorrer em vários 
estágios da infecção. O sistema imune inato é composto pelos 
seguintes componentes: 
Barreiras físicas e mecânicas: impendem a invasão 
de moléculas e agentes infecciosos (pele, trato respiratório, 
membranas, mucosas, fluidos corporais, tosse, espirro).
Barreiras físicas e químicas (constituída por epitélios, 
substâncias antimicrobianas sintetizadas nas superfícies epiteliais 
https://www.infoescola.com/citologia/celulas-tronco/
https://www.infoescola.com/histologia/mucosa/
https://www.infoescola.com/fisiologia/tosse/
https://www.infoescola.com/fisiologia/espirro/
Genética Humana28
e cílios do sistema respiratório); células (Linfócitos NK, Células 
Dendríticas, Macrófagos e Polimorfonucleares); citosinas 
(proteínas que regulam as atividades das células da imunidade 
inata e do sistema imunológico como um todo) e proteína de 
sangue (Sistema complemento e mediadores infamatórios). 
As barreiras biológicas são formadas por microrganismos 
colonizadores da pele e o trato gastrintestinal, protegendo o 
estabelecimento de outros microrganismos patogênicos (relação 
simbiótica com o corpo).
A resposta imune secundária é a vacinação, que estimula 
uma resposta imune primária a um antígeno e resulta em células 
de memória que podem de forma rápida produzir resposta 
secundária se o mesmo antígeno invadir o organismo. A seleção 
clonal e as respostas primária e secundária também ocorrem nos 
linfócitos T.
As principais células efetoras da imunidade inata 
(respondem ativamente a um estímulo) são: macrófagos, 
neutrófilos, células dendríticas e células Natural Killer – NK. Os 
principais mecanismos de ação dessas células na imunidade inata 
são: fagocitose, liberação de mediadores inflamatórios, síntese 
de proteínas de fase aguda (citocinas, quimiocinas, C-reativa, 
amiloide entre outros). 
O mecanismo de ação inicia com a identificação 
molecular dos agentes estranhos; depois há ativação de vias 
bioquímicas intracelulares que produz modificações vasculares 
e teciduais; ativação e proliferação celulares, gerando de novos 
produtos envolvidos na quimioatração e migração de células 
especializadas na eliminação e remoção do agente agressor, e no 
final do processo a recuperação tecidual com o restabelecimento 
funcional do tecido ou órgão resposta imune adaptativa.
Genética Humana 29
O complexo de histocompatibilidade principal humano, 
MHC, é formado por um grupo de genes polimórficos, chamado 
complexo HLA (human leukocyte antigen). Esse complexo 
inclui mais de 120 genes funcionais, dos quais cerca de 20% 
estão associados à imunidade; e situam-se no cromossomo 6, 
divididos em classes I, II e III.
Distúrbios da imunidade inata podem ser importantes na 
fisiopatologia de doenças autoimunes.
Resposta imune adquirida
A imunidade adaptativa, especifica ou adquirida é a 
terceira linha de defesa contra potenciais ameaças ao organismo. 
Destaca-se a especificidade para diversas moléculas e a sua 
capacidade de memória, o que leva a respostas mais intensas 
se ocorrerem uma segunda infecção pelo mesmo organismo 
invasor. 
Na imunidade adaptativa, existem três aspectos 
muito importantes, que não existem na imunidade natural: 
discriminação, que é a capacidade de um organismo reconhecer 
o que lhe é próprio e o que lhe é estranho, sendo vital para a sua 
sobrevivência; memória, que é a capacidade de lembrar contatos 
prévios com um antígeno; e especificidade, pois cada anticorpo 
reage com um antígeno especifico.
A imunidade adaptativa possui muitos componentes 
que podem ser classificados em duas classes principais: a 
imunidade humoral e a imunidade celular, ambas interagindo 
significativamente para efetuar a resposta imune.
A imunidade humoral é o principal mecanismo utilizado 
na defesa contra microrganismos extracelulares e toxinas. 
É mediada através de anticorpos, que são produzidos pelos 
linfócitos B. A ligação antígeno-anticorpo assegura que os 
Genética Humana30
anticorpos somente ativam os mecanismos efetores, quando for 
necessário.
A imunidade celular é mediada por linfócitos T e consiste 
na eliminação de infecções provocadas por microrganismos 
intracelulares. A apresentação do antígeno é feita pelas células 
apresentadoras de antígenos (APCs). 
A imunidade adquirida também pode ser classificada 
em imunidade ativa e imunidade passiva. A imunidade ativa é 
induzida pela exposição a um antígeno; o indivíduo imunizado 
tem um papel ativo na resposta ao antígeno; pode ser natural 
ou adquirida através de doença; ou passiva (vacina). Já na 
imunidade passiva a imunização é feita pela da transferência 
de anticorpos específicos de um indivíduo imunizado para um 
não-imunizado. A imunidade passiva é chamada de natura 
(transferência de anticorpos maternais para o feto); artificial 
(passagem de anticorpos prontos, como num soro anti-ofídico). 
A resposta imune adquirida, mediada pelos linfócitos B 
e T, apresenta uma série de propriedades que coordenam suas 
respostas, tais:
 �Especificidade: o sistema imunológico identifica o 
antígeno e produz uma resposta imunológica específica a ele;
 �Diversidade: o sistema imune identifica grande número 
antígenos diferentes e produzir resposta específica;
 �Memória imunológica: a exposição do sistema 
imunológico a antígenos permiti aumentar sua habilidade em 
responder a esse mesmo antígeno novamente. Isso porque, são 
produzidas formação de células de memória com vida longa, 
capazes de reconhecer esses antígenos por anos.
https://www.infoescola.com/saude/imunizacao/
https://www.infoescola.com/biologia/memoria-imunologica/
Genética Humana 31
RESUMINDO
E então? Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu mesmo 
tudinho? Agora, só para termos certeza de que você realmente 
entendeu o tema de estudo deste capítulo, vamos resumir tudo 
o que vimos. Você deve ter entendido que a imunogenética 
estudar os aspectos genéticos dos anticorpos, antígenos e suas 
interações. O lócus ABO está localizado no cromossomo 9 no 
9q34.1-q34.2. O funcionamento do sistema imunológico baseia-
se nas relações antígeno e anticorpo. O sistema imune tem a 
capacidade de distinguir e reconhecer o que é próprio, do que 
é não-próprio do organismo. Uma propriedade fundamental 
do antígeno é a natureza química da estrutura multiepitópica 
de suas moléculas. Os anticorpos, também denominados de 
imunoglobulinas (Ig), são proteínas circulantes produzidas 
em resposta à exposição a antígenos. As principais células e 
moléculas que participam das respostas imunes são: linfócitos 
B; linfócitos T; células B de memória; células NK (Natural 
Killer Cell) e NKT (T Natural Killer); receptores de antígenos 
das células B entre outras. A Competência imunológica ou 
imunocompetência é a capacidade do organismo de formar 
anticorpos contra antígenos estranhos. Os sistemas de grupos 
sanguíneos consistem em marcadores clinicamente essenciais 
em transfusões de sangue, transplantes de órgãos e obstetrícia, 
na incompatibilidade materno-fetal.
Genética Humana32
Genômica
OBJETIVO
 Ao término deste capítulo você será capaz de entender a 
importância do sequenciamento genômico. O resultado da 
genômica comparativa na descrição dos genes e sua plasticidade 
e fluxo genômico. E então? Motivado para desenvolver esta 
competência? Então vamos lá. Avante!
Sequenciamento Genômico
A biologia molecular e as tecnologias avançaram muito, 
chegar no que chamamos “era das ômicas”. 
O Projeto Genoma Humano (PGH) teve seu primeiro 
rascunho em 2001, e somente em abril de 2003 o projeto foi 
finalizado. Os resultados do sequenciamento mostraram que ogenoma humano é formado por aproximadamente três bilhões de 
pares de bases distribuídos em 24 cromossomos. E que apenas 
3% do nosso genoma foi categorizado como passível de ser 
transcrito em moléculas de RNA, podendo então ser convertidos 
em proteínas. A expectativa era um alto grau de éxon, o que não 
aconteceu!
O PGH trouxe consigo o desenvolvimento de tecnologias 
avançadas para estudo dos genomas, inaugurando uma nova 
era na pesquisa biológica, denominada popularmente de “a era 
das ômicas”. Vejamos na Tabela 1, as áreas de pesquisas que se 
beneficiaram, com o grande número de informações produzidas 
com a nova geração de sequenciadores.
O estudo dos genomas recebeu a denominação de genômica. 
O termo genômica vai além da genética. Enquanto a genética 
Genética Humana 33
se refere principalmente à hereditariedade, seus mecanismos 
e consequências. Já a genômica relaciona-se aos aspectos 
relativos à biologia celular e molecular, como diferentes tipos 
de mapas genômicos, sequenciamento dos ácidos nucleicos, 
reunião, armazenamento e manuseio de dados, identificação 
de genes, função e interação dos genes, evolução de genomas 
e outras áreas interdisciplinares que se relacionam a uma grande 
variedade de genomas em diferentes organismos.
DICA
Observaram que os genes ativos geralmente são separados por 
grandes segmentos de DNA não codificador, grande parte do 
qual consiste em sequências repetidas derivadas de elementos 
de transposição (elementos transponíveis ou transpósons), como 
as sequências LINE, SINE e Alu, uma miscelânea de sequências 
únicas; e DNA compactado (heterocromatina).
Concluiu que os genes não estão distribuídos 
uniformemente entre os 23 pares de cromossomos humanos, 
sendo os cromossomos 17, 19 e 22 os que possuem maior 
densidade gênica, ao contrário dos cromossomos 4, 13, 18, X e 
Y possuem as menores densidades. Quanto ao número de genes, 
o cromossomo 1 é o que contém o maior número e o Y, o menor. 
Os genes variam em tamanho, número de éxons e número de 
íntrons. Por exemplo, a forma de Duchenne é a mais comum 
e grave das distrofias musculares; sendo de herança recessiva 
ligada ao cromossoma X; atinge ambos os sexos; e afeta os 
músculos estriados e o miocárdio. Originando-se de mutações 
no gene da distrofina, o maior gene humano com 79 éxons. Já 
os genes de histonas não contêm íntrons, mas existem genes 
Genética Humana34
que contêm mais de 300 íntrons, como o gene TTN, da proteína 
muscular Titina.
Muitos genes (mais de 50%) produzem mais de uma 
proteína, por meio de splicing alternativos, cada gene codifica, 
em média, 2 ou 3 mRNAs diferentes, o que permite que as células 
humanas produzam um número muito maior de proteínas.
Tabela 1: “A era ômica”
Farmacogenômica
Desenvolvimento de medicamentos 
individualizados, com base no perfil 
genético do indivíduo, em uma condição 
específica.
Filogenômica
Análise de dados de sequências 
genômicas obtidos pela genômica 
funcional, para a resolução de questões 
evolutivas.
Genômica
Análise dos genomas, que contêm todas 
as informações biológicas necessárias 
para a vida e/ ou reprodução dos 
organismos.
Glicômica Análise dos carboidratos de uma célula ou tecido.
Metabolômica Análise das proteínas e vias enzimáticas envolvidas no metabolismo celular.
Metagenômica
Análise dos genomas dos organismos 
presentes em um dado ambiente, também 
chamada genômica ambiental.
Proteômica
Análise do Proteoma, que é o conjunto 
de todas as proteínas de uma célula ou 
tecido.
Toxicogenômica
Análise dos efeitos de substâncias 
químicas tóxicas sobre os genes, 
inclusive mutações e alterações da 
expressão gênica causadas pelas toxinas.
Transcritômica
Análise do transcritoma, que é o 
conjunto de todos os RNAs mensageiros 
transcritos, e análise qualitativa e 
quantitativa dos genes que se expressam 
em uma célula ou tecido.
Genética Humana 35
Sequenciamento 
O sequenciamento genômico é uma técnica que permite 
distinguir, na ordem correta, a sequência de nucleotídeos 
de uma molécula de DNA ou RNA, visando conhecer a 
informação genética contida neste genoma. Atualmente, existem 
diversas tecnologias voltadas para o sequenciamento do DNA, 
transcriptona, proteína em larga escala; revolucionou o estudo de 
diversas áreas, principalmente a ciência biomédica, por permitir 
descobrir a causa de inúmeras doenças. E essas informações 
permitem saber se um determinado gene é sofre algum tipo 
de regulação da expressão ao nível transcricional devido ao 
ambiente.
SAIBA MAIS
 A partir do sequenciamento dos genomas de microrganismos, 
é possível a compreensão sobre as funções, relações evolutivas, 
resistência a antibióticos e outros aspectos metabólicos 
necessários ao desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas.
 A genômica pode ser classificada em genômica estrutural 
e genômica funcional. A genômica estrutural corresponde 
ao sequenciamento, organização e análise das informações 
genéticas nucleotídicas contidas em um genoma, por meio 
de mapas físicos e gênicos de seus cromossomos. Esses 
mapas, construídos mediante uso de diversos métodos de 
sequenciamento do genoma inteiro, indicam os locais relativos 
dos genes, marcadores moleculares e segmentos cromossômicos, 
essenciais para o posicionamento dos segmentos cromossômicos 
e o alinhamento dos segmentos sequenciados de DNA em uma 
sequência de genoma inteiro. Foi observado que sequências 
Genética Humana36
genômicas têm aproximadamente 99,9% de semelhança 
entre indivíduos de diferentes etnias, sendo a maior parte das 
diferenças correlacionadas com polimorfismos de nucleotídeo 
único (SNPs) e as variações no número de cópias (CNVs).
A genômica funcional estuda as funções de todos os 
genes de um genoma ou de todos os genes expressos em uma 
célula ou um tecido, com base nos RNAs transcritos, nas 
possíveis proteínas codificadas e nos elementos reguladores 
dos genes, além de caracterizar as funções dos genes, 
obtém informações sobre o tempo e a quantidade de sua 
expressão. Assim, junto com as tecnologias de alta resolução 
possibilitam o conhecimento simultâneo das interações 
de imensa quantidade de produtos gênicos. A varredura do 
genoma inteiro testa todos os cromossomos de um indivíduo, 
por meio do maior número possível de lócus marcadores 
polimórficos, para verificar se existe ligação ou associação a 
um lócus patogênico investigado.
Figura 2: Sequenciamento de DNA
Fonte: @freepik. 
https://www.freepik.com/free-vector/set-structures-deoxyribonucleic-acid_5984917.htm
Genética Humana 37
DICA
A possibilidade de compreensão de como uma determinada 
mutação está associada a um determinado fenótipo, tem 
importantes implicações nas doenças genéticas humanas: a 
resposta a estas perguntas pode apontar aos cientistas a direção 
de um tratamento ou mesmo a cura.
Genômica comparativa
A genômica comparativa é a área da genômica referente à 
comparação entre genomas de organismos diversos, quanto ao 
tamanho do genoma, ao número, a função e a organização de 
genes, as relações evolutivas, a evolução de genes e genomas 
e outros aspectos, evidenciando suas semelhanças e diferenças. 
O tamanho do genoma é o DNA total contido em um 
genoma nuclear haploide, sendo conhecido como valor C (C, 
de constância desse valor em uma espécie) e é medido como 
o número total de pares de bases dos nucleotídeos, geralmente 
em milhões de pares de bases (pb) ou mega bases (Mb), ou em 
bilhões de pares de bases (Gb).
A expectativa pós-sequenciamento seria que o tamanho do 
genoma aumentasse com a sua complexidade, contudo não foi 
o observado; alguns organismos unicelulares, como as amebas, 
possuem maior quantidade DNA do que eucariotos mais 
complexos, como os humanos. A partir dessa referência conclui-
se que não existe correlação significativa entre o tamanho 
do genoma e a complexidade morfológica do organismo, 
fenômeno denominam “paradoxo do valor C”. Dependendo 
do grupo considerado, os efeitos da variação no tamanho 
genômico no nívelcelular podem resultar em correlações do 
conteúdo de DNA com tamanho corporal, taxa metabólica, 
Genética Humana38
taxa de desenvolvimento, complexidade orgânica, distribuição 
geográfica e nicho ecológico. Exemplo, Mosca-das-frutas, 
possui aproximadamente 18.000 genes, enquanto o ser humano 
possui cerca de 20.000 genes.
Deve-se fazer catalogação e a comparação de dezenas 
de fatores em projetos de genômica comparativa. 1)o número 
de genes por cromossomo entre diversas espécies, 2)o número 
médio de éxons ou íntrons de cada gene, 3)a distribuição de 
nucleotídeos A, C, T ou G pelos genes, 4)a utilização de códons 
preferenciais nos genes codificadores de proteínas, 5)a utilização 
de pares de nucleotídeos (ou dinucleotídeos) entre os genes, 6)
o compartilhamento de domínios funcionais de proteínas, 7)
a presença de promotores e o tipo de promotores que devem 
ser “ativados” para a expressão gênica, dentre diversos outros 
fatores que podem ser descritos e comparados entre diferentes 
genomas, 8)sequências repetitivas, 9)elementos transponíveis e 
oriundos de transferência lateral ou 10)atuação de micro-RNAs, 
11)mecanismos epigenéticos de metilação de citosinas e de 
modificações, 12)pós-traducionais em histonas entre outros.
A super expressão ou o silenciamento de determinado(s) 
gene(s) em determinada circunstância celular pode permitir o 
tratamento da doença ou até cura. A genômica comparativa de 
proteínas (proteômica) permite observar quais proteínas, seus 
agrupamentos e vias bioquímicas atuantes. 
SAIBA MAIS
Os 20-25.000 genes humanos não estão todos ativos num mesmo 
instante. Por exemplo, os genes chamados de house-keeping estão 
normalmente expressos em todas as células, sendo responsáveis 
pelo metabolismo basal celular. Contudo, estima-se que esses 
genes, sejam equivales a 10% de todos os genes presentes no 
genoma. Os outros 90% seriam transcritos apenas diante de algum 
estímulo. 
Genética Humana 39
Já a genômica comparativa de metabólitos secundários 
produzidos permite entender quais vias metabólicas ou 
subprodutos destas. Diferentes organismos conseguem produzir 
para fins diversos, metabólicos relacionados à adaptação diante 
de condições fisiológicas as quais foram expostos.
DICA
O número de genes codificadores de proteínas, presentes em um 
genoma nuclear haploide, é referido como valor G (G, de gene 
number). Ao verificarem que o número de genes codificadores 
de proteínas, não mostra correlação linear com a complexidade 
dos organismos, essa contradição foi chamada de paradoxo do 
valor G, em analogia ao paradoxo do valor C.
Genes
Os genes de um genoma que são compartilhados entre 
outros genomas são chamados de conservados. O gene que 
codifica as proteínas histonas, por exemplo, que são proteínas 
responsáveis por ligar ao DNA e permitir a compactação deste 
no núcleo celular são altamente conservados em todos os 
organismos eucarióticos, e estão ausentes apenas nas bactérias. 
DICA
Segundo considerações os mecanismos de evolução darwiniana, 
todos os organismos vivos tiveram um ancestral no passado.
Genética Humana40
Para ser conservado um gene precisa estar presente ao 
longo de inúmeros organismos de genomas conhecidos e que 
sejam distantes filogeneticamente. Em eucariotos, é encontrado 
um alto grau de homologia entre os genes tanto em espécies de 
parentesco próximo quanto distante. Por exemplo, o chimpanzé́ 
tem, aproximadamente, 98%, o camundongo 80% e o cão 75% 
de seus genes em comum com os humanos, mas também a 
galinha e o ouriço-do-mar, a Drosophila, o verme cilíndrico, a 
levedura e certas plantas compartilham respectivamente 60, 50, 
40, 30 e 20% de seus genes com os humanos.
DICA
As sequências conservadas são sequências similares ou 
idênticas em ácidos nucleico ou proteína por meio das espécies 
(sequências ortólogas) ou dentro de um genoma (sequências 
parálogas). Conservação indica que uma sequência foi mantida 
por seleção natural. Uma sequência altamente conservada é 
aquela que permaneceu relativamente inalterada desde muito 
tempo atrás na árvore filogenética, e, portanto, muito longe 
no tempo geológico. Exemplos de sequências altamente 
conservadas incluem componentes do ribossomos presentes em 
todos os domínios da vida, as sequências homeobox difundidas 
entre eucariotas. Uma vez, que o código genético é degenerado; 
assim são as sequências parecidas das proteínas codificadas 
pelo gene que definem se ele é ou não conservado quando essas 
sequências são comparadas entre diversos organismos.
O número de genes que codificam para atividades 
biológicas básicas, como a replicação do DNA, a transcrição e 
a tradução tende a ser similar entre as espécies, mesmo quando 
os genomas possuem tamanho diferente, o que sugere que tais 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Sequ%C3%AAncia_biol%C3%B3gica
https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_nucleico
https://pt.wikipedia.org/wiki/Homologia_(biologia)
https://pt.wikipedia.org/wiki/Genoma
https://pt.wikipedia.org/wiki/Homologia_(biologia)
https://pt.wikipedia.org/wiki/Homologia_(biologia)
https://pt.wikipedia.org/wiki/Sele%C3%A7%C3%A3o_natural
https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81rvore_filogen%C3%A9tica
https://pt.wikipedia.org/wiki/Escala_de_tempo_geol%C3%B3gico
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ribossomo
Genética Humana 41
funções são codificadas por um conjunto básico de genes que não 
varia entre as espécies. Em contrapartida, o número de genes que 
participam da biossíntese, metabolismo de energia, transporte 
e funções reguladoras difere entre as espécies, tendendo a ser 
maior nas espécies com genomas maiores.
DEFINIÇÃO
Genes conservados, e que são derivados de um mesmo gene 
num organismo ancestral, são denominados genes ortólogos.
Quanto à organização dos genes codificadores de 
proteínas em eucarioto seguem 1)densidade gênica muito 
variável; 2) regiões cromossômicas com baixa densidade gênica, 
principalmente no genoma humano (aproximadamente, 20% de 
seu total); 3) íntrons (relacionado com o tamanho do genoma; 4) 
Sequências repetitivas (maior em genomas extensos); 5) uma 
ordem do genoma ancestral comum e pelo fato da ordem gênica 
não ter sido alterada por fatores evolutivos (Colinearidade 
ou sintenia entre genomas relacionados); 6) duplicações de 
segmentos e famílias multigênicas.
SAIBA MAIS
Entre os humanos, alguns cromossomos têm alta densidade de 
genes, como o cromossomo 22 (1 gene/64 kb), enquanto outros 
a têm baixa, como o cromossomo 13 (1 gene/155 kb). Um único 
gene do genoma humano pode possuir mais de 100 íntrons; e 
sequencias repetitivas equivalente a aproximadamente 50%.
Genética Humana42
Genes ocorrem a partir da duplicação de genes ancestral, 
representando 4% do genoma e; seu papel é importante na 
evolução, dando origem a novos genes, muitas vezes com novas 
funções. As famílias multigênicas representam grupos de genes 
relacionados evolutivamente a partir de um gene ancestral, 
como as famílias da α-globina e da β-globina, que formam a 
superfamília de globina da hemoglobina humana.
Devido ao grande conjunto de organismo sequenciado 
atualmente, quando uma nova espécie é sequenciada, já é possível 
estabelecer a função de uma boa parte dos genes desse genoma. 
Uma vez, que já sabemos informações de genes conservados.
Plasticidade e fluxo genômico
O processo de plasticidade e fluxo genômico é um tema 
de relevância acadêmica e comercial, principalmente a partir 
do sequenciamento do genoma por meio da técnica de Sanger 
e os sequenciadores de segunda e terceira geração. Geneticistas 
e biólogos moleculares descobriram que grande da parte da 
diversidade genética pode ser consequência de uma variedade 
de mecanismos e fenômenos celulares. 
Os Elementos Genéticos Móveis (EGMs) estão presentes 
em grande número, em praticamente todas as formas de vidas 
conhecidas; sendo considerado um dos principais agentes 
responsáveis pela diversidade e variação genética, podendo 
inclusive contribuir como mediadores da adaptação a novos 
nichos. Os elementostransponíveis podem transpor de um local 
do genoma para outro, e podem inserir uma cópia dele para um 
novo sítio.
Os eventos de transposição são necessários para a evolução 
dos genomas, uma das hipóteses é que, poderiam influenciar o 
mecanismo de splicing (embaralhamento de éxons), modificando 
à estrutura éxon/íntron dos genes eucarióticos. A partir desse 
Genética Humana 43
embaralhamento, podem ser criados novos genes em decorrência 
da nova localização de partes de genes existentes.
A Transferência horizontal ou lateral de genes ocorre 
quando um ou mais genes passam de uma espécie para outra. O 
termo horizontal significa à transmissão de alelos entre espécies 
na mesma geração. E a transmissão vertical, refere-se àquela 
a que os alelos são transmitidos na mesma espécie e de uma 
geração para a seguinte.
As sequências de DNA não codificadoras envolvem: 
elementos estruturais dos cromossomos (centrômeros, 
telômeros, origens de replicação entre outros), sequências 
intergênicas, íntrons de genes codificadores de proteínas, 
sequências cis-reguladoras com atuação nos níveis de DNA e 
RNA (promotores, reforçadores e elementos reguladores das 
regiões 5 e 3′ não traduzidas), genes de RNA não codificador, 
pseudogenes e sequências repetitivas.
A presença de splicing alternativo (encadeamento 
alternativo) aumenta na mesma proporção em que aumenta 
a complexidade do organismo, sendo provável que esse 
mecanismo tenha contribuído para a evolução da complexidade 
deste; e possa acarretar evoluções futuras. Quando o fenômeno 
é defeituoso pode provocar vários tipos de câncer e doenças 
congênitas. As consequências da exclusão de um único éxon 
podem ser danosas para um organismo. A deleção ou remoção 
de éxons responde por, aproximadamente, 40% desse tipo de 
processamento genético em humanos. Um modo de usar o 
encadeamento alternativo em terapia é induzindo as células a 
incluírem um éxon que normalmente seria deletado, como já́ foi 
realizado com células humanas em cultura, para corrigir defeitos 
nos genes BRCA1 (breast cancer 1), envolvido no câncer de 
mama, e SMN2 (atrofia muscular espinal), ligado à atrofia 
muscular espinal.
Em espécies altamente diversas como a nossa, há 
determinadas variações entre os genomas em que, um 
Genética Humana44
determinado gene de um indivíduo, pode ter um nucleotídeo 
citocina “C” em uma posição e outra pessoa apresentar um 
nucleotídeo timina “T” nesta mesma posição de um gene. Se 
essa diferença for polimórfica e isso significa que deve estar 
presente em pelo menos 1% dos indivíduos do grupo que se 
analisa, essas mudanças são denominadas de SNPs. Na sigla 
em inglês, o SNP significa Single Nucleotide Polymorphism ou 
polimorfismo de um único nucleotídeo. Os polimorfismos 
são importantes de ser catalogados porque muitos deles podem 
causar ou predispor a doenças; e é interessante que o indivíduo 
tenha um diagnóstico cada vez mais precoce das doenças que ele 
possa vir a ter.
SAIBA MAIS
Doença conhecida como Anemia falciforme consiste exatamente 
em uma mudança de bases, de um adenina “A” para timina“T no 
gene da cadeia beta da hemoglobina que causa uma mutação do 
aminoácido ácido glutâmico para valina na sexta posição desta 
cadeia. Essa mutação faz com que a hemoglobina do anêmico 
tenha formas distorcidas e não carreguem eficientemente o 
oxigênio através do sangue.
O exemplo mais conhecido de elementos SINE (Short 
Intersed Elements) é a sequência Alu, presente na espécie humana 
e nos primatas. Estima-se que estejam presentes em um milhão 
e 500 mil cópias no genoma humano, totalizando cerca de 10% 
do genoma. É possível que a origem dos elementos Alu esteja 
relacionada à retrotransposição do RNA 7SL. Com base nessa 
hipótese, podemos afirmar que Alu é um tipo de pseudogene 
processado, pois seria um pseudogene modificado da sequência 
que transcrevem o RNA 7SL. A variabilidade das populações 
Genética Humana 45
humanas tem sido estudada em relação aos polimorfismos de 
inserção de sequências Alu. Como várias dessas inserções são 
recentes na história dos humanos, nem todas estão presentes em 
uma dada posição em todos os seres humanos, caracterizando, 
portanto, polimorfismos na nossa espécie.
Apenas uma pequena parte do genoma de organismos 
complexos codifica proteínas, a outra grande parte dos RNAs 
transcritos compõem o chamado RNA não codificador (ncRNA). 
Estes estão associados à regulação de vários processos celulares 
como splincing alternativo, a edição do RNA, o silenciamento 
gênico, a compensação de dose, a impressão genômica, a 
metilação do DNA e a formação da heterocromatina. Alguns tipos 
de RNA não codificador, como o RNA telomerásico (envolvido 
na síntese dos telômeros cromossômicos) e outros pequenos 
RNAs, possuem níveis de expressão relativamente constantes, 
desempenham papéis estruturais ou catalíticos necessários para 
a viabilidade celular e, por isso, podem ser chamados RNAs não 
codificadores constitutivos. 
Os ncRNA são o RNA de interferência (RNAi) e 
microRNAs (miRNAs). Este vem sendo usado em estudos 
genômicos funcionais, na produção de modelos animais e em 
aplicações terapêuticas por empresas farmacêuticas que buscam 
alvos promissores para novos medicamentos. Além disso, as 
empresas de biotecnologia consideram que o silenciamento de 
um gene pelo RNAi poderia ser uma terapia viável no tratamento 
do câncer e de infecções virais. Os microRNAs (miRNAs) 
e os siRNAs possuem muitas semelhanças, diferenciando-
se fundamentalmente em sua biogênese. E atuam por vias 
relacionadas na diferenciação da retina em camundongos, no 
desenvolvimento craniofacial e dentário em mamíferos e na 
proteção contra o estresse celular, cuja alteração está relacionada 
com o desenvolvimento de psoríase em humanos.
No mesmo ano da criação do PGH foi criado o Projeto 
Epigenoma Humano (PEH), cujo objetivo é identificar, catalogar 
Genética Humana46
e interpretar a importância gênica dos padrões de metilação em 
todos os genes, na maioria dos tecidos (estudos de epigenética).
O ncRNA assim como o íntron, complexos proteicos e 
epigenéticos, formam uma rede de regulação gênicas que podem 
conter os segredos da complexidade dos organismos. Outras 
questões éticas vêm surgindo, à medida que os conhecimentos 
relativos ao nosso genoma aumentam. Escolha das características 
genéticas dos seus filhos, discriminação baseada na constituição 
genética dos indivíduos suscetíveis a doença genética pelos 
planos de saúde, até que ponto uma pessoa quer conhecer sua 
constituição genética, entre outras.
RESUMINDO
E então? Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu mesmo 
tudinho? Agora, só para termos certeza de que você realmente 
entendeu o tema de estudo deste capítulo, vamos resumir tudo 
o que vimos. Você deve ter aprendido que o Projeto Genoma 
Humano (PGH) é um projeto público internacional criado 
para desenvolver mapas genéticos e físicos detalhados do 
genoma humano, bem como conhecer toda a sua sequência 
de nucleotídeos; iniciado em 1990. A genômica comparativa 
é área da genômica dedicada à comparação entre genomas de 
organismos diversos, quanto ao tamanho do genoma, ao número, 
a função e a organização de genes, as relações evolutivas, a 
evolução de genes e genomas e outros aspectos, evidenciando 
suas semelhanças e diferenças. A análise do transcritoma 
permiti identificar a variação da expressão gênica em diferentes 
situações. Já a proteômica fornece informações sobre estrutura, 
localização e função das proteínas, suas interações com outras 
proteínas, ácidos nucleicos e metabolitos e modificações pós-
traducionais. A genômica junto com as demais “ômicas” ajudam 
a explicar a complexidade de nossa identidade única.
Genética Humana 47
Base genética do câncer
OBJETIVO
Ao término deste capítulo você será capaz de entender a definição 
e a base genética associada ao câncer. O que acontece com a 
proliferação celular de uma célula normal e uma doente. E saber 
quais os fatores ambientais que já foramassociados a câncer. 
Então vamos lá. Avante!
Definição de câncer
DEFINIÇÃO
O câncer é um conjunto de doenças complexas que se diferenciam, 
conforme o tipo celular do qual se originam. As doenças que 
constituem o câncer variam em sua idade de início, velocidade 
de desenvolvimento, capacidade invasiva e em seu prognóstico 
e capacidade de resposta ao tratamento. Contudo, em nível 
molecular, todos os tipos de câncer mostram características 
comuns, que os reúnem em uma classe ampla de doenças.
Todos os cânceres evidenciam duas características 
principais: a proliferação celular descontrolada; identificado por 
crescimento e divisão celulares anormais. E as metástases, um 
processo que permite que as células cancerosas se disseminem 
e invadam outras partes do corpo. Nas células normais, a 
Genética Humana48
proliferação e a invasão são controladas por genes que se 
expressam em ocasiões e locais apropriados.
Diferente das doenças cromossômicas, monogênicas e 
multifatoriais, cuja anormalidade genética se encontra no DNA 
de todas as células do organismo (inclusive os gametas) e podem 
ser transmitidas de geração para geração. O câncer é uma doença 
genética das células somáticas, originando-se geralmente de 
mutações em genes que controlam a multiplicação celular 
somática. O acúmulo dessas mutações torna o câncer uma 
doença genética comum entre os humanos.
As células normais apresentam uma regulação controlada 
do seu crescimento. A passagem para um crescimento celular 
desregulado chama-se neoplasia e o conjunto de células 
resultantes é denominado neoplasma ou tumor. É comum, 
entretanto, o uso do termo “neoplasia” como sinônimo de 
neoplasma ou tumor.
Os tumores podem ser benignos ou malignos. Os 
benignos não se espalham entre tecidos adjacentes, nem formam 
metástases, mas podem causar problemas por pressão mecânica. 
Os tumores malignos mostram crescimento desregulado, podem 
se espalhar tanto para os tecidos vizinhos, quanto por metástases, 
formando um novo foco tumoral.
Os principais tipos de tumores classificam-se em 
carcinomas (tecido epitelial), sarcomas (tecido conectivo), 
linfomas (tecido linfático), gliomas (células gliais do sistema 
nervoso central - SNC) e leucemias (órgãos hematopoiéticos). 
Os cânceres mais prevalentes são derivados de populações 
celulares que se dividem ativamente, por exemplo, de células 
epiteliais do intestino, pulmão ou próstata. Já, as formas mais 
raras de câncer desenvolvem-se a partir de populações de células 
que geralmente não se dividem, por exemplo, células musculares 
ou nervosas diferenciadas.
Genética Humana 49
SAIBA MAIS
A denominação dos tumores deriva, geralmente, dos tecidos 
que os originam. Por exemplo, miomas e adenomas são tumores 
benignos de músculos e glândulas, respectivamente. O carcinoma 
ovariano e o sarcoma osteogênico são neoplasmas malignos do 
epitélio ovariano e do tecido ósseo.
No mundo, entre 100 e 350 em cada grupo de 100 mil 
pessoas morrem de câncer a cada ano. Mas apesar, da taxa de 
mortalidade por câncer ainda seja alta, houve enorme progresso 
na detecção e no tratamento de diferentes tipos de câncer.
Base genética do câncer
Existem duas classes de genes que constituem apenas 
uma pequena proporção do genoma inteiro, mas têm papéis 
importantes no desenvolvimento do câncer (proliferação celular 
descontrolada). A função normal desses genes é manter a 
sequência de eventos pelos quais uma célula cresce e se divide 
(ciclo celular).
Esses genes são os proto-oncogenes que regulam o 
crescimento celular e a diferenciação normal, e os genes 
supressores de tumor (ou antioncogenes) que regulam o 
crescimento anormal, inibindo-o.
Genética Humana50
Proto-oncogenes e oncogenes
DEFINIÇÃO
O oncogene é uma versão alterada do gene normal, denominado 
de proto-oncogene. Os proto-oncogenes não teriam sido mantidos 
no genoma se não tivessem um papel vital no metabolismo 
celular normal.
Os oncogenes são genes dominantes no nível celular que 
codificam proteínas estimuladoras do crescimento, as quais 
contribuem para o descontrole da divisão celular e o fenótipo 
maligno da célula. Derivam, portanto, de genes celulares normais 
expressos sob uma forma alterada e atuam sinergicamente, 
nenhum deles sozinho causando câncer. A maioria dos oncogenes 
não apresenta mutações na linhagem germinativa que originem 
síndromes de câncer familiar. Exceção são as proteínas dos genes 
RB1 (Retinoblastoma 1) e TP53 (proteína de tumor), designadas 
como pRB e p53, respectivamente.
O gene que codifica a ciclina D1, por exemplo, está mais 
expresso em certos tumores, dentre eles os de mama, bexiga, 
pulmão e esôfago. Nas células cancerosas, a amplificação 
do DNA cria múltiplas cópias do gene CCND1, elevando a 
ciclina D1 a níveis, que podem contribuir para uma entrada 
descontrolada na fase de Síntese no ciclo celular.
Genética Humana 51
SAIBA MAIS
Em células eucarióticas, o ciclo celular é dividido em 3 fases 
principais: Intérfase, na qual ocorre crescimento da célula e 
preparo para a divisão propriamente dita (G1, S e G2); Fase 
mitótica (Fase M), na qual ocorrerá a separação dos cromossomos 
da célula-mãe e Citocinese, erros nesses processos podem 
acarretar na morte celular ou no desenvolvimento de células 
tumorais.
Na Tabela 2 estão expostos alguns ocongenes. Em certos 
tumores de paratireoide e nos linfomas de células B, o gene 
CCND1 (Protein Coding, Cyclin D1) é afetado por alterações 
cromossômicas, como as translocações, expressando-se 
anormalmente. Da mesma forma, acontece no gene CCNE 
(cyclin E) envolvido em leucemias e em tumores de mama e 
colo. 
O gene EGFR, que codifica o receptor do fator de 
crescimento epidérmico (EGFR), está amplificado em 35 a 50% 
dos astrocitomas malignos (espécie de tumor cerebral), em 20% 
dos glioblastomas (outro tipo de tumor cerebral) e em 10 a 30% 
dos melanomas e cânceres de mama, ovário, cabeça e pescoço.
O gene FGFR, do receptor do fator de crescimento 
fibroblástico (FGFR), está mais expresso em cerca de 20% dos 
tumores de mama. A atividade de MDM2 (Mouse double minute 
2 homolog) é equivalente, em seu efeito, à inativação do gene 
TP53 (protein called tumor protein p53). A expressão aumentada 
do gene MDM2 é encontrada principalmente em tumores de 
tecido adiposo, sarcomas de tecidos moles, osteossarcomas 
e carcinomas esofágicos. Células cancerosas apresentam 
Genética Humana52
níveis altos de telomerase ativa, que ajudam a protegê-las da 
senescência, tornando-as, assim, imortais.
A Tabela 2 apresenta os principais oncogenes que alteram 
o controle do ciclo celular e suas consequências.
Tabela 2: Oncogenes, produto e origem
Oncogene Produto oncogênico Origem
ABL1 Tirosinoquinase Leucemia de camundongo 
ARAF1 Serino/treoninoquin Sarcoma de camundongo
BCL2
Proteína da membrana 
mitocondrial, que impede 
a eficiência da apoptose
Linfoma/leucemia de 
células β
BRAF Fator citoplasmático de transdução de sinal
Sarcoma de 
camundongo
CRK Ativador de tirosinoquinase Sarcoma de ave
ERBB2 Receptor de fator de crescimento
Leucemia 
eritroblástica de ave 
ETS1 Fator de transcrição nuclear Eritroblastose de ave
ETS2 Fator de transcrição nuclear Eritroblastose de ave 
FES Tirosinoquinase Sarcoma de gato
FGF4 Fator de crescimento fibroblástico
FGR Tirosinoquinase Tirosinoquinase Sarcoma de gato 
FMS Tirosinoquinase; receptor de fator de crescimento Sarcoma de gato 
FOS Fator de transcrição nuclear
Osteossarcoma de 
camundongo
HRAS Proteína ligadora de GTP (proteína G)
Sarcoma de rato; 
eritroleucemia
JUN Fator de transcrição nuclear
Fibrossarcoma de 
galinha
KIT Tirosinoquinase Sarcoma de gato
Genética Humana 53
 KRAS Proteína ligadora de GTP (proteína G)
Sarcoma de rato; 
eritroleucemia
LMYC Fator de transcrição nuclear
Mielocitomatose de 
ave
MET Receptor de fator de crescimento do hepatócito
MOS Serino/treoninoquinase Sarcoma de camundongo
MYB Fator de transcrição nuclear
Mieloblastose de 
galinha 
MYC Fator de transcriçãonuclear
Mielocitomatose de 
galinha
MYCN Fator de transcrição nuclear
Mielocitomatose de 
ave; neuroblastoma; 
Ca de pulmão
NRAS Proteína ligadora de GTP (proteína G) Neuroblastoma
NTRK1 Receptor de fator de crescimento neurotrófico
PDGFB Polipeptídeo β do fator de crescimento plaquetário Sarcoma de macaco
RAF1 Serino/treoninoquinase Leucemia de camundongo
REL Proteína nuclear Reticuloendoteliose de ave
RET Receptor de fator de crescimento
Neoplasia endócrina 
múltipla
ROS1 Tirosinoquinase Sarcoma de ave
SEA Receptor de fator de crescimento Eritroblastose de ave
SKI Proteína nuclear Sarcoma de ave
SRC Tirosinoquinase Sarcoma de Rous (galinha)
THRA Receptor do hormônio tireóideo α 1 
Leucemia 
eritroblástica de ave 
THRB Receptor do hormônio tireóideo β
Leucemia 
eritroblástica de ave 
YES Tirosinoquinase Sarcoma viral Yamagushi
Genética Humana54
Tabela 3: Oncogenes e genes supressores de tumor que alteram a regulação do ciclo celular e consequências
Oncogenes Alteração gênica Consequência
BCL2
Superexpressão 
devida a 
translocação
Bloqueia a apoptose 
próxima a um forte 
reforçador
CDK4 Amplificação Promove entrada na fase S
CDK4 Mutação
Resistência à inibição 
pela p16; promove 
entrada na fase S
CCND1 Amplificação ou superexpressão
Promove entrada na 
fase S
EGFR Amplificação
Promove a proliferação 
celular por ativação da 
via do EGFR
FGFR Amplificação
Promove a proliferação 
celular por ativação da 
via do FGFR
MDM2 Amplificação
Mimetiza a perda da 
p53 com a perda de 
função dos pontos de 
controle de G1/S, S e 
G2/M
RAS Amplificação
Promove a proliferação 
celular por transmissão 
do sinal de crescimento
RAS Mutação Inativa a GTPase; ativa a via do GFR
TERT Superexpressão Células não entram em senescência
Genética Humana 55
Genes supressores de 
tumor Alteração Consequência
BAX Mutação
Falha na promoção da 
apoptose de células 
danificadas
BUB1 Mutação
Perda da função do 
ponto de controle da 
formação do fuso
CDH1 Mutação
Perda da inibição por 
contato; invasão dos 
tecidos e metástases
CDKN1A Mutação
Perda das funções dos 
pontos de controle de 
G1/S e S
TP53 Mutação
Perda das funções dos 
pontos de controle de 
G1/S, S e G2/M
RB1 Mutação
Promove a proliferação 
celular; liberação do 
fator de transcrição E2
BCL2=B-cell cll/lymphoma 2; DK4=cyclin-dependent kinase 4; 
CCND1=cyclin D1; EGFR = receptor do fator de crescimento epidérmico; 
FGFR =receptor do fator de crescimento fibroblástico; MDM2=MDM2 
protooncogene; HRAS=hras protooncogene, GTPase; TERT=telomerase 
reverse transcriptase; BAX= bcl2-associated x protein; BUB1=bub1 mitotic 
checkpoint serine/threonine kinase; 
CDH1=cadherin 1; CDKN1A=cyclin-dependent kinase inhibitor 1A; 
TP53=tumor protein p53; RB1= Retinoblastoma. 
Fonte: Modificada de Strachan et. al, 2013
https://www.omim.org/entry/151430?search=151430&highlight=151430
https://www.omim.org/entry/123829?search=123829&highlight=123829
https://www.omim.org/entry/168461?search=168461&highlight=168461
https://www.omim.org/entry/164785?search=164785&highlight=164785
https://www.omim.org/entry/164785?search=164785&highlight=164785
https://www.omim.org/entry/190020?search=190020&highlight=190020
https://www.omim.org/entry/187270?search=187270&highlight=187270
https://www.omim.org/entry/187270?search=187270&highlight=187270
https://www.omim.org/entry/600040?search=600040&highlight=600040
https://www.omim.org/entry/602452?search=602452&highlight=602452
https://www.omim.org/entry/602452?search=602452&highlight=602452
https://www.omim.org/entry/192090?search=192090&highlight=192090
https://www.omim.org/entry/116899?search=116899&highlight=116899
https://www.omim.org/entry/191170?search=191170&highlight=191170
https://www.omim.org/entry/180200?search=180200&highlight=180200
Genética Humana56
SAIBA MAIS
Os genes protetores regulam diretamente o ciclo celular. São 
genes de suscetibilidade para câncer. Como exemplos, os genes 
RB1 (Protein Coding, RB Transcriptional Corepressor 1), TP53, 
WT (Wild type) e APC (Polipose adenomatosa coli). Sendo 
esse último associado a câncer colorretal poliposo hereditário e 
câncer colorretal não poliposo hereditário.
Entre as doenças humanas, cujo falhas do reparo do 
DNA está envolvido, se encontra o xeroderma pigmentoso, 
uma rara condição autossômica recessiva que inclui grande 
susceptibilidade a câncer da pele e sensibilidade extrema à luz 
solar. As pessoas com essa doença também apresentam forte 
predisposição ao câncer de pele, com uma incidência variando 
de 1.000 a 2.000 vezes que a encontrada nas pessoas não 
acometidas. Outra doença é uma forma hereditária de câncer 
de cólon, o câncer de cólon não poliposo (HNPCC). Esse é um 
dos cânceres de cólon hereditários mais comuns (15%). Ainda te 
Anemia Falciforme, Síndrome de Werner entre outras.
A Síndrome de Bloom corresponde pela deficiência de 
crescimento pré e pós-natal, baixa estatura, fotossensibilidade, 
telangiectasia entre outras. Os homens são estéreis, as mulheres 
têm fertilidade reduzida e curta duração do período reprodutivo. 
A doença é causada por mutações no gene BLM, localizado 
no cromossomo 15q26.1, e o defeito genético no sistema 
de reparo do DNA é devido a mutações no gene RECQL3, 
pertencente à família gênica das DNA-helicases, que auxiliam o 
desenrolamento da dupla-hélice do DNA, durante sua replicação.
Genética Humana 57
Proliferação celular
As células do câncer se dividem rápida e continuamente, 
criando tumores que comprimem as células normais e acabam 
desviando os nutrientes de tecidos saudáveis. As células de um 
tumor avançado podem se separar do tumor e se deslocar para 
locais distantes no corpo; onde se implantam e desenvolvem 
novos tumores; onde estabelecem tumores secundários 
(metástase).
Mesmo não estando entre um dos países com a maior 
taxa de mortalidade em decorrência do câncer, no Brasil, esta 
é a segunda maior causa de mortes chegando a 13% e ficando 
atrás apenas das mortes causadas por problemas circulatórios 
como diabetes, infarto, hipertensão, e outras.
Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS) estima 
que até o ano de 2030, 27 milhões de pessoas serão acometidas 
por essa doença. Fatores de risco como o sobrepeso, dieta com 
pouca ou nenhuma ingestão de frutas e legumes, sedentarismo, 
tabagismo e alcoolismo expõe cada vez mais pessoas ao risco de 
desenvolver vários tipos de câncer que poderiam ser evitados.
Segundo dados do INCA, o Instituto Nacional de Câncer, 
no Brasil, o tipo de câncer mais comum é o de pele não melanoma, 
mas por ser um tipo de baixa letalidade, não figura entre os 
maiores causadores de morte. Entre os homens, o câncer mais 
comum é o de próstata, seguido pelo de pulmão, cólon e reto, 
estômago, cavidade oral, laringe e bexiga. Já entre as mulheres 
os tipos mais comuns são os de mama, colo do útero, cólon e 
reto, glândula tireoide, pulmão, estômago e ovário.
Cânceres comuns
No Brasil, o câncer de próstata é o segundo mais comum 
entre os homens (atrás apenas do câncer de pele não-melanoma). A 
próstata é uma glândula que só o sexo masculino possui e que 
se localiza na parte baixa do abdômen, produz parte do sêmen, 
http://www.dicasdemulher.com.br/assunto/cancer
http://www.dicasdemulher.com.br/assunto/diabetes
Genética Humana58
líquido espesso que contém os espermatozoides, liberado durante 
o ato sexual. É considerado um câncer da terceira idade, devido 
acometer cerca de 75% dos casos no mundo ocorrem a partir dos 
65 anos. Alguns desses tumores podem crescer de forma rápida, 
sofrer metástase e levar à morte. A maioria, contudo, cresce de 
forma tão lenta, levando cerca de 15 anos para atingir 1 cm³; 
que não chega a dar sinais durante a vida e nem a ameaçar a 
saúde do homem. E as principais causas são má alimentação, 
consumo excessivo de bebidas alcoólicas, uso de anabolizantes, 
obesidade e fatores genéticos. 
O câncer de pulmão é o segundo mais comum em homens e 
mulheres no Brasil (sem contar o câncer de pele não melanoma). 
É o primeiroem todo o mundo desde 1985, tanto em incidência 
quanto em mortalidade. Cerca de 13% de todos os casos novos 
de câncer são de pulmão. O tabagismo e a exposição passiva ao 
tabaco são importantes fatores de risco para o desenvolvimento 
de câncer de pulmão. Os sintomas geralmente não ocorrem até 
que o câncer esteja avançado. Mutações em diferentes genes, 
como TP53, RB1, FHIT (fragile histidine triad gene), EGFR, 
KRAS, BRAF, ERBB2, MET, STK11(serine/threonine protein 
kinase 11) e PARK2 (parkin), a amplificação e a deleção de 
vários genes, bem como o gene de fusão ALK/EML4 (anaplastic 
lymphoma kinase), estão associados ao câncer de pulmão.
O câncer colorretal atinge a região do intestino grosso e do 
reto. Os principais sintomas são diarreia, prisão de ventre, gases, 
dor na região do abdômen, náuseas, vômitos e emagrecimento 
geralmente só no estágio mais avançados. E pode estar associado 
ao consumo exagerado de bebida alcoólica, de carne vermelha, 
de alimentos processados, tabagismo e sedentarismo são os 
fatores principais para o desenvolvimento desse tipo de câncer, 
que envolve o intestino grosso e o reto. Na maior parte dos casos 
a doença tem cura, se for diagnóstico precocemente.
O câncer de estômago é a segunda causa de morte por câncer 
no mundo entre homens e mulheres. O principal fator de risco é 
https://www.omim.org/entry/601153?search=601153&highlight=601153
https://www.omim.org/entry/602216?search=602216&highlight=602216
https://www.omim.org/entry/602216?search=602216&highlight=602216
https://www.omim.org/entry/105590?search=105590&highlight=105590
https://www.omim.org/entry/105590?search=105590&highlight=105590
Genética Humana 59
o contato com a bactéria H. pylori. Essa bactéria é responsável 
por até 53% dos casos. Outros fatores que podem desencadear a 
doença são de origens ambientais, comportamentais e genéticos. 
Uma alimentação saudável rica em frutas e verduras que possuem 
vitaminas C, E e betacaroteno contribuem para uma diminuição 
das incidências.
O câncer na glândula tireoide acomete mais mulheres que 
homens, e isto deve estar associado a fatores hormonais. Fatores 
ambientais, alimentos que fazem parte da dieta e questões 
genéticas também podem estar ligados ao desenvolvimento da 
doença.
O câncer de mama o mais comum entre as mulheres 
de todo o mundo; não tem somente uma causa. A idade é um 
dos principais fatores de risco para a doença (cerca de quatro 
em cada cinco casos ocorrem após os 50 anos). Outros são o 
histórico menstrual de mulheres que tiveram a menstruação 
antes dos 12 anos e entraram na menopausa após os 55 anos, 
além de obesidade, gravidez tardia e o histórico familiar. 
Formas de redução dos riscos incluem dieta saudável, prática de 
exercícios e amamentação, mas a melhor maneira de prevenir é 
fazendo o autoexame. Depois dos 20 anos, a mulher deve fazer 
o autoexame da mama mensalmente e com o médico pelo menos 
a cada 3 anos. Após os 40, a consulta com o médico deve ser 
anual. Um diagnóstico precoce aumenta as chances de cura e 
diminui a necessidade de intervenções cirúrgicas. Grande parte 
dos casos de câncer de mama hereditário resulta de mutações 
germinativas nos genes supressores de tumor BRCA1 e BRCA2 
(genes supressores de tumor), sendo que as mulheres que 
herdam alelos mutantes de BRCA1 apresentam, além do câncer 
de mama, frequência elevada de câncer no ovário.
O vírus HPV é o principal fator de risco para o câncer do 
colo do útero. Além dos fatores genéticos e tabagismo. Depois 
do câncer de pele, este é o que possui maiores chances de 
prevenção e cura. A detecção pode ser feita através do exame de 
http://www.dicasdemulher.com.br/assunto/menopausa
http://www.dicasdemulher.com.br/assunto/amamentacao
Genética Humana60
papanicolau. A doença se manifesta entre os 20 e 29 anos, mas 
também existe o risco para mulheres na faixa entre 50 e 60 anos.
O câncer de pele melanoma tem alta frequente no Brasil 
e corresponde a cerca de 30% de todos os tumores malignos 
registrados no país; contudo o melanoma representa apenas 3% 
das neoplasias malignas do órgão. Possui grande importância, 
devido à sua alta possibilidade de provocar metástase.
As leucemias são neoplasias do tecido hematopoiético, 
com acúmulo ou multiplicação irregular de células leucêmicas, 
originadas de uma linhagem celular pluripotente, que substituem 
progressivamente as células normais e se infiltram na maioria 
dos tecidos. Podem resultar de mutações somáticas, muitas das 
quais consistindo em alterações cromossômicas características 
(translocações e inversões) nas células da medula óssea. 
SAIBA MAIS
Os proto-oncogenes são genes que controlam as funções 
celulares normais; quando sofrem mutação, se tornam oncogenes 
que estimulam a proliferação celular. Eles tendem a ter ação 
dominante. 
Os genes supressores de tumor inibem a proliferação 
celular; quando sofrem mutação, permitem a proliferação 
celular. Os genes supressores de tumor podem ter ação recessiva. 
Organismos heterozigotos para os genes supressores de tumor 
são, geralmente, predispostos para o câncer.
Genética Humana 61
Fatores ambientais e o câncer 
O meio ambiente é responsável por 80% dos casos de 
câncer e diversos fatores contribuem para o seu desenvolvimento, 
entre eles o efeito do fumo, dieta, obesidade, álcool e radiação 
Ultra Violeta. Substâncias químicas, como benzeno (usado como 
solvente industrial), benzo[a]pireno (encontrado no cigarro) 
e bifenis policlorados (PCBs, usados em transformadores 
industriais e capacitores) também estão envolvidas. 
A maioria dos fatores ambientais associados com câncer 
causa mutações somáticas que estimulam a divisão celular ou 
influenciam o processo celular normal. 
Desvendando-se os mecanismos básicos de funcionamento 
dos genes, cria-se uma perspectiva revolucionária no tratamento 
das neoplasias. Seu princípio é a reposição de um gene mutante 
por uma cópia correta, restaurando o funcionamento celular 
normal e alterando terapeuticamente o fenótipo maligno. Com 
base nas classes de genes participantes no desenvolvimento 
das neoplasias, as terapias genéticas podem ser divididas em 
três grupos Terapia de supressão do gene tumoral (TSGT), 
objetivando matar a célula ou alterar seu padrão de crescimento, 
comportamento, capacidade de invasão e disseminação 
metastática, terapia do gene suicida, que consiste na transdução 
de um gene que transforma uma pró-droga atóxica em uma 
substância tóxica. E Terapia genética imunomoduladora, que 
consiste em um método para induzir uma resposta imune contra 
as lesões metastáticas.
A alimentação está sendo estudada como um fator de risco 
para o câncer. Alguns estudos mostram que as frutas e vegetais 
sem amido podem proteger contra os cânceres de boca, esôfago 
e estômago. Os alimentos que contêm níveis significativos e 
nitritos e nitratos (picles, salsichas, embutidos e outros tipos 
de enlatados) são responsáveis pelos altos índices de câncer de 
estômago. Os defumados e os churrascos devido à presença do 
alcatrão (da fumaça do carvão), a mesma substância encontrada 
Genética Humana62
na fumaça do cigarro, também tem ação carcinogênica. Os 
alimentos preservados em sal (carne-de-sol, charque e peixes 
salgados) também estão relacionados ao desenvolvimento de 
câncer de estômago. Portanto, observe a quantidade de sódio 
nas tabelas nutricionais dos produtos antes de comprá-los.
O consumo de álcool também pode aumentar o risco 
de câncer de fígado e câncer colorretal principalmente em 
mulheres. O uso combinado de álcool e tabaco aumenta o risco 
de câncer de faringe e a laringe supraglótica. Envolvido também 
nos cânceres de fígado, reto e, possivelmente, mama. Pesquisar 
tem demonstrado que o tipo de bebida (cerveja, vinho, cachaça, 
entre outros) é indiferente.
A obesidade também é um fator de risco para o câncer da 
vesícula biliar.
Os indivíduos que adoram se expor ao sol de forma 
prolongada e frequente, por atividades profissionais e/ou de 
lazer, formam um grupode maior risco de contrair câncer de pele, 
principalmente se a for pele clara. Assim, não importa a ocasião, 
use chapéus, guarda-sóis, óculos escuros e filtros solares para se 
proteger. É necessário evitar a exposição em horários em que os 
raios ultravioletas são mais intensos, ou seja, das 10 às 16 horas.
Estudos mostram uma forte relação entre atividade física 
e um menor risco de câncer colorretal. Alguns estudos mostram 
que a atividade física protege contra o câncer de mama na pós 
menopausa e contra o câncer de endométrio.
Beber água com grandes quantidades de arsênico está 
associado aos cânceres de pele, bexiga e pulmão.
Genética Humana 63
RESUMINDO
E então? Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu mesmo 
tudinho? Agora, só para termos certeza de que você realmente 
entendeu o tema de estudo deste capítulo, vamos resumir 
tudo o que vimos. Você deve ter aprendido que o câncer pode 
ser definido como um grupo de doenças complexas, com 
comportamentos diferentes, conforme o tipo celular do qual se 
originam. As principais características que diferem as células 
cancerosas das células normais são: crescimento e multiplicação 
descontrolados; perda da inibição por contato; perda da afinidade 
celular específica; falha nos genes do fator de crescimento; 
insensibilidade aos sinais externos de interrupção do 
crescimento; resistência à apoptose entre outros. Os genes cujas 
mutações causam o câncer se classificam em duas categorias: os 
proto-oncogenes, que controlam o crescimento e a diferenciação 
celular normal, mas, se ativados, transformam-se em oncogenes, 
e os genes supressores de tumor, que são os genes protetores 
e de manutenção, que inibem o crescimento celular anormal, 
reparam danos do DNA e mantêm a estabilidade genômica. As 
síndromes de câncer hereditário são defeitos genéticas cujas 
neoplasias malignas parecem se aglomerar em certas famílias. 
O diagnóstico e a terapia do câncer vêm recebendo resultados 
promissores.
Genética Humana64
Terapia Gênica
OBJETIVO
Ao término deste capítulo você será capaz de entender os 
principais conceitos da Terapia Gênica, estudos experimentais 
e as perspectivas da terapia genética. Então vamos lá. Avante!
Conceitos de terapias genéticas
A terapia gênica é uma ferramenta que usa a tecnologia de 
genética molecular no tratamento de doenças. Essa consiste em 
inserir uma cópia ativa (normal) de determinado gene nas células 
de um indivíduo que tem alelos mutado desse gene. Assim, o 
gene inserido pode amenizar os efeitos do gene defeituosos.
O contexto da terapia é amplo, com potencial para tratar 
doenças causadas por desordens em genes recessivos (fibrose 
cística, hemofilia, distrofia muscular e anemia falciforme), 
doenças genéticas adquiridas como câncer, e determinadas 
infecções virais, como AIDS. 
Entre as técnicas mais amplamente utilizadas está a do 
DNA recombinante, na qual a cópia normal do gene é inserida 
em um vetor (plasmídio, nanoestruturado ou viral) e por eles 
introduzi-lo no paciente. O vetor viral é o mais utilizado, por 
sua eficiência em invadir células e nelas introduzir seu material 
genético. Mas há desvantagens.
A terapia gênica ainda obtém resultados dúbios. No caso 
da fibrose cística (distúrbio respiratório grave), introduzindo 
cópias do gene normal nas células pulmonares, não conseguiu 
o resultado esperado. Melhores resultados foram encontrados 
em tratamentos em distúrbios do sistema imune e de células do 
Genética Humana 65
sangue com a introdução de genes normais utilizando técnicas 
com células da medula óssea.
Contudo, mesmo com o número crescente de estudos 
clínicos para terapia gênica, é preciso aperfeiçoamento da 
técnica; existem barreiras para transferir genes exógenos para 
as células humanas, conseguir que um o gene seja expresso e 
limitar as respostas imunológicas aos produtos dos genes e aos 
vetores. Portanto, não é biologicamente simples.
Fármacos de origem gênica estão sendo desenvolvidos; 
e já existe um grupo de terapias direcionadas ao câncer. Esses 
medicamentos inibem a atividade dos produtos de oncogenes 
envolvidos no desenvolvimento dos tumores. O anticorpo 
monoclonal é um dos fármacos no tratamento do câncer de mama, 
causando a morte das células doentes. Quando administrado com 
outros quimioterápicos, reduz a recorrência do câncer e aumenta 
a sobrevida dos pacientes, em comparação ao tratamento apenas 
com quimioterapia.
SAIBA MAIS
A terapia gênica pesquisada em sua maior parte se concentra 
apenas em células somáticas, chamada de terapia gênica 
somática; oferecendo benefícios para os pacientes, contudo 
não afeta os genes das futuras gerações. A terapia que envolve 
as células reprodutivas, ou linhagem celular é tecnicamente 
possível, contudo, existem questões éticas a ser debatidas.
Genética Humana66
Requerimentos básicos para Terapia 
Gênica
Hoje há várias modalidades de tratamentos genéticos 
disponíveis. 
Até pouco tempo atrás, no entanto, a maioria dos 
tratamentos fornecidos por médicos geneticistas se consistia em 
aconselhamento e tratamentos sintomáticos. O tratamento dos 
erros inatos do metabolismo envolve ajuste na dieta, fórmulas 
especializadas e suplementação com vitaminas/cofatores.
As novas modalidades de tratamento vêm se desenvolvendo 
para doenças não metabólicas: biofármacos, tratamento como 
estratégias de medicina personalizada, clonagem de tecidos, 
terapia gênica e correção gênica.
Os requerimentos para terapia gênica efetiva estão 
destacados na Tabela 4. Em geral, três tipos básicos de 
informação precisam estar disponíveis e compreendidos: a 
natureza da mutação envolvida, o tipo de função que o gene 
exerce e um método efetivo de transferência gênica (vetor).
Tabela 4: Requerimentos para a terapia gênica
Expressão gênica suficientemente entendida 
Possibilidade de transferência de genes para as células
Patogênese da doença suficientemente entendida 
Tecnologia de recombinação genética
Gene alvo clonado 
Gene alvo identificado
Expressão suficiente e apropriada do gene no momento apropriado 
Expressão suficiente e adequada do gene para o período de tempo 
adequado
Célula(s)-alvo conhecida
Fonte: Strachan, T. (2013)
Genética Humana 67
SAIBA MAIS
A clonagem pode ser usada em diferentes níveis; por exemplo 
a clonagem de uma sequência específica de DNA pode ser 
utilizada para obter material para pesquisas posteriores. Estes 
esforços possuem grande potencial para tratamentos médicos.
Biofármico
O primeiro medicamento produzido em massa utilizando 
a engenharia genética foi a insulina humana formada a 
partir de bactérias Escherichia coli alteradas, em 1982. O 
desenvolvimento destes medicamentos aumentou enormemente 
o tratamento para muitos distúrbios. Atualmente, as pessoas são 
tratadas com insulina sintética em vez de extraí-la de animais 
(década de 1970).
A deficiência de hormônio do crescimento humano (Growth 
Hormone Deficiency, GHD) foi descoberta na década de 1920. 
Estratégias iniciais utilizavam GH extraído de bovino, o que 
levou ao diagnóstico de encefalite (“Mal da vaca Louca”). Na 
década de 1950, começaram os primeiros tratamentos com GH 
extraído da pituitária humana (cadáver). Atualmente, há várias 
companhias que produzem o hormônio hGH por engenharia 
genética.
É importante ressaltar que muitos ensaios clínicos com 
terapia gênica são positivos, mas mesmo diante de limitações, 
pesquisas com terapia gênica continuam a avançar. Veja 
exemplos de ensaios clínicos em andamento na Tabela 5.
Genética Humana68
Tabela 5: Ensaios clínicos com terapia gênica
Deficiência de adenosina desaminase 
AIDS/HIV
Câncer 
Doença arterial coronariana
Fibrose cística 
Distrofia muscular de Duchenne
Deficiência de hormônio do crescimento 
Hemoglobinopatias
Hemofilia B 
Hipercolesterolemia
Erros inatos do metabolismo (múltiplos)
Doença de Parkinson
Fonte: Strachan, T. (2013)
Terapia Gênica em seres humanos
Existem 6.000 doenças humanas hereditárias catalogadas 
e poucas são tratáveis, atualmente. Poucaspartes são tratadas 
com biofármicos, como é o caso da insulina a diabéticos. Os 
pré-requisitos para esse tipo de tratamento são ausência do 
metabólito, o medicamento deve ser uma pequena molécula que 
pode ser distribuída pelo sistema circulatório para os tecidos 
apropriados, ou em casos que é possível controlar os sintomas 
por modificação da alimentação.
Outra parte dessas doenças hereditárias podem ser tratadas 
por meio da terapia gênica, uma metodologia promissora de 
tratamento entre outras terapias. Um transgene é um gene ou 
material genético transferido entre dois organismos por via 
natural ou por técnicas de engenharia genética. E diz transgênico, 
o organismo que contém um ou mais genes transferidos 
artificialmente de outra espécie. Quando a terapia gênica é 
eficaz, o transgene sintetiza o produto gênico ausente e restaura 
o fenótipo normal do paciente.
Genética Humana 69
PASSO A PASSO
Todos os protocolos atuais e passados de terapia gênica 
de células somáticas são procedimentos de acréscimo de 
genes. Apenas acrescentam cópias funcionais do gene anômalo 
(mutado) do paciente aos genomas das células receptoras. 
Eles não substituem o gene anômalo por um gene funcional. 
E sim, os genes introduzidos são inseridos em sítios aleatórios 
nos cromossomos das células hospedeiras. O protocolo a ser 
alcançado no futuro é substituir o gene anômalo (mutado) por 
um gene funcional. 
A terapia gênica humana é efetuada de acordo com 
diretrizes rigorosas contida no National Institutes of Health 
(NIH). Cada procedimento proposto de terapia gênica é 
fiscalizado minuciosamente por comissões de revisão de âmbito 
local (instituição ou centro médico) e, nacional (NIH). 
Portanto, é preciso cumprir exigências para a aprovação 
de um procedimento de terapia gênica. Entre elas: 
1. O gene tem de ser clonado e bem caracterizado, isto é, 
deve estar disponível na forma “normal”; 
2. É preciso que haja um método eficaz de administração 
do gene ao(s) tecido(s) ou às células alvos; 
3. Os riscos da terapia gênica para o paciente devem ter 
sido avaliados com rigor e ser comprovada; 
4. Não pode haver outros métodos de tratamento da 
doença; 
5. Deve haver dados de experimentos preliminares com 
modelos animais ou células humanas, que têm de indicar que a 
terapia gênica proposta provavelmente será eficaz.
A proposta de uma terapia gênica não será aprovada pelas 
comissões de revisão local e nacional até que as exigências 
estejam convencidas do cumprimento de todas as condições 
citadas anteriormente.
Genética Humana70
Terapia gênica: Genes
O primeiro tratamento por terapia gênica em seres 
humanos ocorreu em 1989, quando uma menina de 4 anos com 
imunodeficiência combinada grave por deficiência de adenosina 
desaminase (ADA- SCID) recebeu o transgene. A SCID 
(imunodeficiência combinada grave) é uma doença autossômica 
rara do sistema imune e pode levar a morte. Crianças afetadas 
pelas diversas formas de SCID (ibidem) têm baixíssima 
resistência a infecções e, se não forem tratadas, morrem em geral 
antes dos seis meses de idade. A terapia gênica dessa paciente, 
bem como a realizada a partir de 1991 em um segundo paciente 
de nove anos de idade, teve resultados positivos. 
A partir do final de abril de 2008, foram também divulgados 
os primeiros resultados de ensaios clínicos de fase I/II para 
tratamento da amaurose congênita de Leber (abreviada LCA, 
do inglês Leber’s congenital amaurosis). A LCA é uma doença 
que provoca cegueira progressiva, algumas de causa genética 
já bem conhecida, como a deficiência da RPE65, uma enzima 
necessária para produzir o derivado de vitamina A.
A maioria dos ensaios clínicos de terapia gênica tem 
sido aplicado em estudos de câncer, em pacientes em estágios 
avançados. O efeito desejável de qualquer tratamento 
para o câncer é o de provocar a morte seletiva das células 
tumorais. No caso de tumores sólidos, como tumores 
originados no sistema nervoso central, isso é possível 
mediante terapia gênica localizada. Estratégias vêm sendo 
desenvolvidas nesse sentido.
Genética Humana 71
Tabela 6: Genes e estratégias para terapias de tumores do sistema nervoso central
Estratégia Exemplos Funcionamento
Genes suicidas: 
indução de morte 
celular programada 
seletiva das células 
tumorais
HSV_TK 
(timidina 
cinase de 
herpesvírus)
Bloqueio da síntese 
di DNA quando na 
presença de uma pró-
droga
Vírus oncolítico 
com replicação 
condicional
HSV-1 Onyx-
015
Replicação somente e 
células em divisão ou 
tumorais.
Indução de apotose FasL, TraiL Ativação da Apoptose
Ligantes de alta 
afinidade
Receptor de 
transferrina
Endereçamento 
específico de drogas ao 
tumor
Estratégia corretiva
P53, Rb, p16, 
PTEN
Correção dos genes 
eleminados nos 
tumores
Terapia gênica 
imunitária
Interleucinas, 
interferons, 
TNF-α
Ativação da resposta 
imune antitumoral
Supressão da 
angiogênese
Angiostatina, 
endostatina
Bloqueio do 
crescimento de novos 
vasos sanguíneos
RNA de interferência VEGF, EGFR, IGFR
Redução da expressão 
de Oncongenes
Combinação com 
terapia celular
Células-tronco 
neurais ou 
mesenquimais 
como 
produtoras de 
vetores virais
Produção continuada e 
localizada dos vetores 
virais
Fonte: Adaptada de Linden & Lenz (2007)
Genética Humana72
SAIBA MAIS
O procedimento apelidado de “técnica de genes suicidas” consiste 
em introduzir nas células tumorais um gene que não existe no 
genoma humano e codifica a enzima timidina cinase, proveniente 
do genoma do herpesvírus. A presença dessa enzima em uma 
célula humana mata a célula na presença de uma droga chamada 
ganciclovir, pois a timidina cinase transforma o ganciclovir 
em uma toxina. A toxina, por sua vez, só afeta células que se 
multiplicam.’ Embora a eficácia da tecnologia para tratamento 
de tumores seja ainda controversa, alguns estudos obtiveram 
resultados animadores. Dentre eles, um ensaio clínico de fase I/II 
na Finlândia, da ressecção de tumores extremamente agressivos 
do sistema nervoso central, denominados glioblastomas. 
Algumas doenças neurodegenerativas estão no grupo 
de experimentos clínicos, como a doença de Parkinson (DP). 
A DP é caracterizada por perda progressiva de neurônios na 
parte compacta da substância negra do mesencéfalo e alterações 
funcionais em outros núcleos do tronco cerebral, acompanhada 
da formação de inclusões intracelulares denominadas corpos de 
Lewy. Estratégias de terapia gênica para tratamento da doença 
de Parkinson incluem a indução da produção local de dopamina 
no estriado, a oferta de fatores neurotróficos para reduzir a 
perda progressiva de neurônios dopaminérgicos ou, ainda, a 
compensação do desequilíbrio funcional na rede de comunicação 
celular dos núcleos da base.
Genética Humana 73
Terapia gênica: Futuro
Os ensaios clínicos de terapia gênica são encerrados, 
quando é identificado alguns efeitos adversos, evitando risco 
de agravamento. Em muitos casos, o procedimento usado 
foi considerado seguro, ou com efeitos adversos, discretos e 
toleráveis.
A habilidade de fazer modificações pontuais no genoma 
humano tem sido alvo de pesquisas desde o conhecimento do 
DNA. E no futuro, é esperado que as substituições gênicas 
dirigidas sejam o método de escolha para terapia gênica de 
diferentes doenças.
As terapias gênicas são procedimentos recentes que ainda 
se encontram em fase experimental; utilizando testes em modelos 
e ensaios pré-clínicos. Essas pesquisas validam a eficácia de uma 
estratégia terapêutica, bem como permitem detectar potenciais 
riscos a seres humanos, analisando modificações dos vetores e 
outros componentes que possam diminuir a segurança para uso 
humano.
Processo de terapia
Embora vários protocolos de terapia gênica sejam bem-
sucedidos, o processo é complexo. E várias técnicas necessitam 
de revisão ou mais estudos. Na Tabela 7, são apresentados 
alguns protocolos, aprovados e publicados para uso clínico, 
exemplificando a doença, o alvo e o tipo do vetor empregado.Vetores possuem um papel importante para o avanço da 
terapia gênica no sentido da aplicação à prática médica. Cresce, 
contudo, a expectativa de utilização de vetores virais mais 
seguros, como os vetores derivados de vírus adenoassociado.
Genética Humana74
IMPORTANTE
As principais dificuldades enfrentadas nas pesquisas de terapia 
gênica são: eficiência da transferência; duração da expressão; 
segurança do procedimento; reação imunitária. 
O vetor ideal é o inserido no paciente e que não induz 
reações alérgicas ou processo inflamatório, nem aumente as 
funções normais, ou influencie nas deficiências ou atividades 
deletérias. Ainda, deve ser seguro não somente para o paciente, 
mas também para o meio ambiente. Finalizando, o vetor deve 
ser capaz de expressar o gene, por toda a vida do paciente. Os 
vetores comumente usados incluem retrovírus, adenovírus e 
vírus adeno-associados geneticamente modificados.
SAIBA MAIS
Cada técnica de introdução de material genético exógeno difere 
entre si e depende do tipo de aplicação proposto. Algumas 
são mais eficientes, outras mais aptas a carrear genes grandes 
(>10kB) e integrar-se ao genoma, permitindo uma expressão 
permanente.
Genética Humana 75
Tabela 7: Protocolos de terapia gênica
Doença Objetivo Células-alvo
Modo de 
liberação 
Países com o 
protocolo
Deficiência de 
adenosina deami-
nase
Substituição 
da deficiência 
de adenosina 
deaminase
Sangue Retrovírus
Itália, Holan-
da e Estados 
Unidos
Deficiência de α 
1-antitripsina
Substituição 
de α 1-anti-
tripsina
Epitélio 
respiratório Lipossoma
Estados Uni-
dos
AIDS
Inativação do 
antígeno de 
apresentação 
do HIV
Sangue e 
medula Retrovírus
Estados Uni-
dos
Câncer
Aprimoramen-
to da função 
imune
Sangue, 
medula e 
tumor
Retrovírus, 
lipossoma, 
eletroporação 
e transferên-
cia mediada 
por células
Áustria, 
China, França, 
Alemanha, 
Itália, Holan-
da e Estados 
Unidos
Câncer Remoção tumora Tumor
Retrovírus, 
DNA não 
complexado, 
transferência 
mediada por 
células
Estados Uni-
dos
Câncer Quimioprote-ção
Sangue e 
medula Retrovírus
Estados Uni-
dos
Câncer Marcação de células-tronco
Sangue, 
medula e 
tumor
Retrovírus
Canadá, 
França, Suécia 
e Estados 
Unidos
Fibrose cística Substituição enzimática
Epitélio 
respiratório
Adenovírus e 
lipossoma
Inglaterra e 
Estados Uni-
dos
Hipercolesterole-
mia familiar
Substituição 
de receptores 
lipoprotéticos 
de baixa den-
sidade
Fígado Retrovírus Estados Uni-dos
Genética Humana76
Anemia de Fan-
coni
Liberação do 
gene de com-
plemento C
Sangue e 
medula Retrovírus
Estados Uni-
dos
Doença de Gau-
cher
Substituição 
da glucocere-
brosidase
Sangue e 
medula Retrovírus
Estados Uni-
dos
Hemofilia B Substituição do fator IX
Fibroblas-
tos da pele Retrovírus China
Artrite reuma-
toide
Liberação de 
citocina
Membrana 
sinovial Retrovírus
Estados Uni-
dos
Fonte: Gonçalves, A. R. G. e Paiva, R. M. A. (2017)
Tabela 8: Vetores usados na terapia gênica
Vetor Vantagens Desvantagens
Retrovírus Transferência eficiente
Transfere DNA apenas para 
as células em divisão, insere 
aleatoriamente o risco 
de produzir vírus do tipo 
selvagem
Adenovírus
Transfere para 
células que não 
estão em divisão
Provoca reação imunológica
Vírus associado 
ao adenovírus
Não provoca reação 
imunológica
Mantém pequena quantidade 
de DNA, difícil processar
Herpes-vírus
Pode ser inserido 
em células do 
sistema nervoso, 
não provoca reação 
imunológica
Difícil produzir em grandes 
quantidades
Lentivírus Pode acomodar genes maiores Questões de segurança
Lipossomos e 
outros vetores 
revestidos de 
lipídio
Sem replicação, 
não estimula reação 
imunológica
Baixa eficiência
Genética Humana 77
Injeção direta
Sem replicação, 
direcionado para 
tecidos específicos
Baixa eficiência, não 
trabalha bem dentro de 
alguns tecidos
Tratamento de 
pressão
Seguro, porque 
os tecidos são 
tratados fora do 
corpo e então 
transplantados para 
o paciente
Mais eficiente com pequenas 
moléculas de DNA
Gene gun 
(DNA revestido 
com pequenas 
partículas de ouro 
e disparado para 
o tecido) 
Sem necessidade de 
vetor Baixa eficiência
Fonte: Pierce, B. A. (2017)
Portanto, o balanço dos efeitos dos ensaios clínicos de 
terapia gênica mostra que o processo está em desenvolvimento. 
E a terapia gênica de células somáticas é propícia para o 
tratamento de muitas doenças humanas hereditárias.
Atualmente, a ascensão das técnicas biotecnológicas 
promove o aprimoramento da terapia gênica, como para outros 
tratamentos como células-tronco pluripotentes induzidas em 
pacientes portadores de doenças genéticas; imunoterapia com 
células T do receptor do antígeno quimera; e edição genômica 
pelo sistema CRISPR/Cas9 (sistema Clustered Regularly 
Interspaced Short Palindromic Repeats/ Associated Proteins).
Genética Humana78
RESUMINDO
E então? Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu mesmo 
tudinho? Agora, só para termos certeza de que você realmente 
entendeu o tema de estudo deste capítulo, vamos resumir tudo 
o que vimos. A terapia gênica é o acréscimo de uma cópia 
normal de um gene ao genoma de um paciente que tem cópias 
anômalas (mutados) do gene. Ela foi implantada com sucesso 
em 1990 e hoje é usada para tratar doenças genéticas, câncer e 
doenças infecciosas. Os resultados dos testes de DNA para genes 
mutantes associados a doenças hereditárias permitem que os 
conselheiros genéticos informem às famílias sobre a doença. A 
terapia gênica de células somáticas está em estágio experimental 
para o tratamento de muitas doenças humanas hereditárias; no 
entanto, os resultados obtidos até hoje são ambíguos.
Genética Humana 79
REFERÊNCIAS
ALBERTS B, JOHNSON A, LEWIS J, RAFF M, ROBERTS K, 
WALTER P. Molecular Biology of the Cell. 4th edition, New 
York: Garland Science, 2002.
BEIGUELMAN, Bernardo. Genética de Populações Humanas. 
Ribeirão Preto: SBG, 2008. 235p. Disponível em: https://bit.
ly/363YROv. Acesso em: 20 out. 2020.
BORGES-OSÓRIO, M.R. e ROBINSON, W.M. Genética 
Humana. 2 Ed. 2001, Artmed.
ELHUSNY, A. S; FERNANDES-CALDATO, M. C. Erros 
Inatos do Metabolismo: Revisão de literatura. Revista Paraense 
de Medicina. 20 (2). 2006.
GONÇALVES, G. A. R.; PAIVA, R. M. A. 2017. Terapia 
gênica: avanços, desafios e perspectivas. einstein.15(3):369-75.
LINDEN, R. 2010.Terapia gênica: o que é o que não é e o que 
sera. Estud. av. vol.24 no.70
LODISH, H. et al. Biologia celular e molecular. 7. ed. - Dados 
eletrônicos. - Porto Alegre: Artmed, 2014.
PIERCE, B. A. Genética: um enfoque conceitual. Rio de 
Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. ISBN: 978-1-4641-0946-1.
MOORHEAD, P. S., NOWELL, P.C., MELLINAN, W. J., 
BATTIPS, D. M. e HUNGERFORD, D.A (1960). Chromosome 
preparations of leukocytes cultured from human peripheral 
blood. Exp. Cell Res. 20: 613-616.
Mutação e Repar do DNA. Disponível em: https://bit.ly/31usp7N. 
Acesso: 22 out.2020.
SCHAEFER, G. B. Genética médica. Uma abordagem 
integrada. Porto Alegre: AMGH, 2015.
https://bit.ly/363YROv
https://bit.ly/363YROv
https://bit.ly/31usp7N
Genética Humana80
SNUSTAD, D. Peter; Simmons, M. J. Fundamentos de 
genética. 6. ed.-Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013.
STRACHAN, T.; Read, A. Genética Molecular Humana. 
4aEd. Porto Alegre: Artmed Editora LTDA. 2013.
ZAHA A, FERREIRA HB, PASSAGLIA LMP. Biologia 
Molecular Básica. 3ª edição, Porto Alegre: Mercado Aberto, 
2003.
	Padrões de Genealogia Mendelianos
	Mendel: regras da herança
	Cruzamentos monoíbrido: os princípios da dominância e da segregação
	Métodos simples de notação
	Como prever os resultados dos cruzamentos genéticos 
	Segunda Lei de Mendel
	Genética de populações
	Aplicações de Genética de populações
	Estimativa das Frequências Alélicas
	A lei de Hardy-Weinberg
	Demonstração da Lei de Hardy-Weinberg
	Determinação das frequências alélicas e genotípicas em populações em equilíbrio
	Genes codominantes
	Dominância completa (quando não se conhece a frequência dos heterozigotos)
	Equilíbriode Hardy-Weinberg
	Estrutura dos ácidos nucleicos e replicação do DNA
	Estrutura dos ácidos nucleicos 
	Estrutura química dos ácidos nucléicos	 
	Estrutura molecular 
	Replicação do DNA 
	Genética e evolução
	Teoria da evolução
	Teoria da evolução no século XXI
	Níveis de análise genética
	Construção das árvores filogenéticas
	Evolução no Brasil
	Célula e cromossomos
	Células
	Células Eucarióticas
	Morfologia e classificação dos cromossomos
	Cromossomo na interfase 
	Cromossomo metafásicos
	Técnicas para o estudo dos cromossomos humanos
	Mitose e Meiose
	Ciclo Celular
	Controle do ciclo celular
	Mitose
	Prófase
	Metáfase
	Meiose
	Meiose I
	Prófase I
	Zigóteno
	Paquíteno
	Diplóteno
	Diacinese
	Anáfase I
	Telófase I 
	Meiose II
	Prófase II
	Metáfase II
	Anáfase II
	Telófase II
	Gametogênese
	Variação no Número, na Estrutura dos Cromossomos e Anomalias 
	Morfologia e classificação dos cromossomos
	Notação cromossômica
	Alterações Numéricas
	Alterações estruturais
	Consequências clínicas
	Herança Monogênica
	Conceitos gerais
	Construção de genealogias
	Tipos de herança
	Herança autossômica
	Herança autossômica dominante
	Herança autossômica recessiva
	Herança ligada ao sexo
	Exemplos de doenças recessivas ligadas ao sexo
	Herança dominante ligada ao sexo
	Exemplos de doenças dominantes ligadas ao X
	Tipos especiais de herança monogênica
	Alelos múltiplos
	Codominância
	Herança mitocondrial
	Transcrição e processamento de RNA
	Tipos de RNA
	Transcrição e Processamento do RNA
	Transcrito Primário
	Processamento de RNA
	Splicing do RNA 
	Caps de 7-metilguanosina 
	Poliadenilação 3’
	Tradução e Código Genético
	Introdução: Proteínas
	Padrões Estruturais fundamentais
	Organização Estrutural das Proteínas
	 Código genético
	RNA transportador
	RNA Ribossomal
	Síntese de Proteína
	Processamento pós-traducional
	Regulação da expressão gênica em eucariotos
	Conceitos gerais
	Regulação da Expressão Gênica em Eucariotos
	Regulação do remodelamento da cromatina
	Regulação da transcrição
	Promotores
	Fatores de Transcrição
	Regulação pós-transcricional da expressão gênica
	Regulação da tradução
	Erros Inatos do Metabolismo
	Conceitos gerais
	Classificação
	Manifestações clínicas e tratamento
	Mutações
	Base molecular das mutações
	Mutações espontâneas
	Mutações induzidas
	Substâncias químicas
	Agentes mutagênicos físicos
	Reparo do DNA
	_Hlk27304483
	_Hlk27250031
	_Hlk27254288
	_Hlk53937623
	_Hlk53937755
	_Hlk53937849
	_Hlk53938097
	_Hlk53933669
	_Hlk53938842
	_Hlk53933703
	_Hlk53938489
	_Hlk53938647
	_Hlk27294594
	_Hlk53934967
	_Hlk53935552
	_Hlk53935505
	_Hlk53934093
	_Hlk53934929
	_Hlk53934403
	_Hlk53934760
	_Hlk53934581
	_Hlk53935979
	_Hlk53937177
	_Hlk53937067
	_GoBack
	_Hlk54280583
	_Hlk54280639
	_Hlk54280617
	_Hlk54280701
	_Hlk27311210
	_Hlk27323858
	_Hlk27320989
	_GoBack
	_Hlk27324659
	_Hlk27323933
	_Hlk27325626
	Imunogenética e grupos sanguíneos
	Conceitos
	Antígenos 
	 Anticorpos
	 Células e moléculas que participam das respostas imunes
	Competência imunológica
	Tolerância imunológica
	Sistemas de grupos sanguíneos eritrocitários
	Sistema de grupos sanguíneos ABO
	Sistemas de grupos sanguíneos eritrocitários
	Sistema de grupos sanguíneos MNSs
	Resposta imune inata
	Resposta imune adquirida
	Genômica
	Sequenciamento Genômico
	Sequenciamento 
	Genômica comparativa
	Genes
	Plasticidade e fluxo genômico
	Base genética do câncer
	Definição de câncer
	Base genética do câncer
	Proto-oncogenes e oncogenes
	Proliferação celular
	Cânceres comuns
	Fatores ambientais e o câncer 
	Terapia Gênica
	Conceitos de terapias genéticas
	Requerimentos básicos para Terapia Gênica
	Biofármico
	Terapia Gênica em seres humanos
	Terapia gênica: Genes
	Terapia gênica: Futuro
	Processo de terapia