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Genética Herança Monogênica Herança Monogênica É determinada por um alelo especifico num único locus em um ou ambos os membros de um par de cromossomos homólogos. São causados por mudanças que acontecem na sucessão de DNA de um único gene. São classificados em: • Herança Autossômica • Heranças Relacionadas ao Sexo Padrões de Herança nas Populações Humanas 21 Herança Monogênica É o tipo de herança determinada por um único gene Autossômica Ligada ao sexo I- Introdução A constituição genética de um ser humano é formada por cerca de 30.000 pares de genes, 15.000 genes presentes no espermatozóide e 15.000 genes presentes no óvulo. Cada característica do organismo, tanto a sua aparência como o seu funcionamento interno é determinada sempre por um par de genes, um que herdado do pai e outro herdado da mãe. II- Cariótipo É a representação do conjunto de cromossomos presentes numa célula de um indivíduo, ordenados em pares de homólogos. Representa o número total de cromossomos de uma célula somática. A preparação do cariótipo é feita de seguinte forma: Uma amostra de sangue é retirada do portador e passa por vários processos de preparo, onde seus cromossomos são condensados e corados. Após isso é retirada uma fotografia através de um microscópio eletrônico e impressa. Os cromossomos são montados como um quebra-cabeça, de acordo com suas semelhanças. Cariótipo humano feminino normal Genótipo humano masculino normal III- Herança Autossômica Ocorre quando o par de genes está localizado no par de cromossomos que não é aquele que determina o sexo, portanto quer os indivíduos do sexo feminino quer do sexo masculino poderão ser afetados. Podem ser: - Herança Autossômica Dominante - Herança Autossômica Recessiva - Herança Autossômica Dominante Na herança autossômica dominante um fenótipo é expressado da mesma maneira em homozigotos (AA) e heterozigotos (Aa). Toda pessoa afetada em um heredograma possui, pelo menos, um genitor afetado, que por sua vez possui um genitor afetado, e assim por diante, como no heredograma abaixo: homens = mulheres transmissão de pais para filhos presente em todas as gerações afetados têm pai e/ou mãe afetado não afetado não transmite o caráter Critérios da Herança Autossômica Dominante Casal heterozigoto (Aa) e homozigoto recessivo (aa) • toda pessoa afetada tem um genitor afetado. • qualquer filho de genitor afetado tem um risco de 50% de herdar o fenótipo. • homens e mulheres têm a mesma probabilidade de transmitir o fenótipo aos filhos de ambos os sexos. P: Aa X aa F1: Aa, Aa, aa, aa Afetado Normal Casal homozigoto dominate (AA) e homozigoto recessivo (aa) • qualquer filho desse casal será afetado (100% de chance). • todos os filhos serão heterozigotos. • homens e mulheres têm a mesma probabilidade de transmitir o fenótipo aos filhos de ambos os sexos. P: AA X aa F1: Aa, Aa, Aa, Aa (Todos os filhos afetados) Afetado Normal Casal heterozigoto (Aa) e heterozigoto (Aa) • O homem e a mulher desse casal possuem, pelo menos, um genitor afetado. • qualquer filho desse casal afetado tem um risco de 75% de herdar o fenótipo. • homens e mulheres têm a mesma probabilidade de transmitir o fenótipo aos filhos de ambos os sexos. P: Aa X Aa F1: AA, Aa, Aa, aa afetado normal - Herança Autossômica Recessiva: São necessários dois genes com defeito, um do pai e um da mãe para que a pessoa tenha a doença (indivíduos homozigotos recessivos aa). homens = mulheres muitos afetados possuem genitores normais genitores frequentemente consaguíneos casais afetados têm 100% de filhos afetados Critérios da Herança Autossômica Recessiva Casal heterozigoto (Aa) e homozigoto recessivo (aa) • qualquer filho deste casal tem um risco de 50% de herdar o fenótipo. • homens e mulheres têm a mesma probabilidade de transmitir o fenótipo aos filhos de ambos os sexos. P: Aa X aa F1: Aa, Aa, aa, aa normal afetado Casal homozigoto dominate (AA) e homozigoto recessivo (aa) • qualquer filho desse casal não será afetado (100% de chance de não ser afetado). • todos os filhos serão heterozigotos (normais). • homens e mulheres têm a mesma probabilidade de transmitir o fenótipo aos filhos de ambos os sexos. P: AA X aa F1: Aa, Aa, Aa, Aa (Todos os filhos normais) normal afetado Casal heterozigoto (Aa) e heterozigoto (Aa) (casal normal) • toda pessoa afetada NÃO TEM um genitor afetado. • pais não afetados podem produzir filhos afetados • qualquer filho desse casal normal tem um risco de 25% de herdar o fenótipo. • homens e mulheres têm a mesma probabilidade de transmitir o fenótipo aos filhos de ambos os sexos. P: Aa X Aa F1: AA, Aa, Aa, aa normal afetado IV- Heranças Relacionadas ao Sexo 1 - Sistema de determinação do sexo O pai determina o sexo As células sexuais humanas (o óvulo e o espermatozóide) possuem 23 cromossomos cada uma. No óvulo, além dos 22 autossomos, está presente o cromossomo X. Um espermatozóide pode ser de dois tipos, contendo: 22 autossomos e o cromossomo X, ou 22 autossomos e o cromossomo Y. Assim, o sexo da criança será determinado pelo tipo de espermatozóide que fecundar o óvulo. Se um óvulo for fecundado por um espermatozóide que carrega um cromossomo X, nascerá uma menina. Se for fecundado por um espermatozóide que contém um cromossomo Y, nascerá um menino. óvulo espermatozóides novos indivíduos formados 2 - Heranças relacionadas ao sexo Quando um ou mais pares de alelos estão localizados em pares de cromossomos autossomos, a probabilidade de sua manifestação é a mesma em indivíduos do sexo masculino ou feminino. Entretanto, quando estão nos cromossomos sexuais, sua expressão depende do sexo do indivíduo considerado e da localização dos genes (dominante ou recessivo) nos cromossomos sexuais. Podem ser: • Herança Ligada ao sexo • Herança Restrita ao Sexo • Herança Autossômica Influenciada pelo Sexo Os casos de herança relacionada ao sexo são classificados de acordo com a posição ocupada pelos alelos, nos cromossomos sexuais. Para tanto, vamos dividi-los em regiões: A - Região de homologia entre os cromossomos X e Y B - Região heteróloga de X C - Região heteróloga de Y A porção homóloga (porção par) do cromossomo X possui genes que têm correspondência com os genes da porção homóloga do cromossomo Y. Portanto, há alelos entre X e Y, nessas regiões. Os genes da porção heteróloga (porção ímpar) do cromossomo X não encontram correspondência com os genes da porção heteróloga do cromossomo Y. Logo, não há alelos nessas regiões. há alelos entre X e Y nessa região não há alelos entre X e Y nessa região 2.1 - Herança ligada ao sexo Herança ligada ao sexo é aquela determinada por genes localizados na região heteróloga do cromossomo X. Como as mulheres possuem dois cromossomos X, têm dois destes genes nessas regiões; já os homens, como possuem apenas um cromossomo X, têm apenas um destes genes. Os genes manifestam-se no homem e na mulher, mas em proporções diferentes. Podem ser: • Herança ligada ao sexo recessiva • Herança ligada ao sexo dominante • Herança ligada ao sexo recessiva - Daltonismo - Hemofilia - Distrofia Muscular de Duchenne Um gene recessivo presente em um homem irá manifestar-se, uma vez que não há um gene dominante que impeça a sua expressão. Na mulher, não, porque havendo apenas um gene recessivo, ele deve estar acompanhado por outro gene recessivo para manifestar-se. Se uma mulher é afetada, obrigatoriamente seu pai será afetado pela anomalia. Daltonismo Chama-se daltonismo (cegueiraparcial para cores) a incapacidade relativa na distinção de cores, que, em sua forma clássica, estabelece confusão entre o verde e o vermelho. É um distúrbio causado por um alelo recessivo localizado na porção heteróloga do cromossomo X. O gene Xd determina visão daltônica, enquanto o gene dominante XD determina visão normal. As mulheres do genótipo XDXd, embora possuam um gene para o daltonismo, não manifestam a doença, por se tratar de um gene recessivo. Tais mulheres são chamadas portadoras do gene para o daltonismo. O homem de genótipo XdY, apesar de ter o gene Xd em dose simples, manifesta a doença, pela ausência do gene dominante capaz de impedir sua expressão. Esse homem de genótipo XdY não é homozigoto nem heterozigoto: é hemizigoto recessivo, pois, do par de genes, só possui um. O homem cujo genótipo é XDY é hemizigoto dominante. Em qualquer população humana, homens daltônicos são muito mais frequentes que mulheres daltônicas. Para que as mulheres sejam daltônicas, precisam ter o gene em dose dupla, enquanto que, para os homens, basta um gene. Caso o indivíduo não consiga distinguir o número (74) que consta no interior deste círculo, certamente é porque não consegue distinguir a cor verde e a vermelha, enxergando um círculo, em sua totalidade marrom. Hemofilia A hemofilia é uma doença hereditária que se caracteriza pelo retardo no tempo de coagulação do sangue em face de deficiência na produção do fator VIII, uma proteína codificada pelo gene dominante (H) e não codificada pelo seu alelo recessivo (h), localizados no cromossomo X. Pessoas hemofílicas têm maior tendência a apresentar hemorragias graves depois de traumatismos simples, como ferimentos ou até uma extração dentária. O tratamento da hemofilia consiste na administração do fator VIII purificado, ou nas transfusões de sangue de pessoas normais, em que ele pode ser encontrado. Pelo uso frequente de sangue, pacientes hemofílicos apresentam incidência elevada de Aids e hepatite tipo B. A frequência de pessoas hemofílicas é muito menor que a de pessoas daltônicas. No Brasil, há, em média, uma pessoa daltônica em cada grupo de 40 ou 50 pessoas, enquanto a incidência da hemofilia é de um doente em cada 20.000 ou 30.000 habitantes. Distrofia Muscular de Duchenne Doença degenerativa que leva à perda progressiva da capacidade muscular. Pessoas afetadas por essa doença perdem a capacidade de se levantar, de andar e, com o progredir da doença, até de respirar. Dificilmente, as crianças doentes alcançam a puberdade; geralmente morrem por insuficiência respiratória ou doenças associadas. Não se tem, na literatura especializada, nenhum relato de meninas afetadas por essa anomalia. • Herança ligada ao sexo dominante Nesse caso, quando o homem é afetado e a mulher é normal, todas as filhas serão afetadas como o pai e todos os filhos serão normais como a mãe. As características dominantes ligadas ao X aparecem em homens e mulheres, embora em geral afetem mais as mulheres que os homens. Ex.: Raquitismo resistente à vitamina D Raquitismo resistente à vitamina D É um tipo de raquitismo condicionado por um gene dominante (A) ligado ao cromossomo X, causada por mutações no gene PHEX, gene regulador do fosfato. As pessoas com esse caráter apresentam características que superficialmente se assemelham às produzidas pelo raquitismo: • deformidades ósseas • coluna e articulações rijas • pernas arqueadas e leve deficiência de crescimento. Esse distúrbio, entretanto, é resistente ao tratamento com vitamina D, que normalmente cura o raquitismo. Neste caso não há probabilidade de nascer um menino com a anomalia, no cruzamento de um homem com a anomalia com uma mulher normal. A – gene dominante (com anomalia) a – gene recessivo (sem anomalia) X Não há probabilidade de nascer menino afetado filha afetada filha afetada filho normal filho normal As pessoas com esse distúrbio excretam grandes quantidades de fosfato na urina, resultando em níveis baixos de fosfato no sangue e deposição reduzida de minerais nos ossos. Caracteriza-se, também, por alteração no metabolismo da vitamina D. 2.2 – Herança Restrita ao Sexo Também chamada HERANÇA HOLÂNDRICA, é condicionada por genes localizados na porção heteróloga do cromossomo Y, que só está presente nos homens. O exemplo clássico de herança holândrica é a hipertricose, caracterizada pela quantidade excessiva de pêlos, particularmente dentro das narinas e do conduto auditivo. Todo homem afetado é filho de homem também afetado, bem como todos os seus filhos serão afetados, enquanto suas filhas são normais para esse caráter. 2.3 – Herança Autossômica influenciada pelo sexo Incluem-se nesse grupo de características aquelas determinadas por genes localizados nos autossomos, mas cuja expressão é influenciada pelo sexo do indivíduo. O efeito do gene é afetado pelas características hormonais e fisiológicas do sexo em que se encontra. Um gene é influenciado pelo sexo quando ele age como dominante num sexo mas recessivo no outro. Um exemplo é a calvície. Calvície A calvície pode ter origem em vários fatores: seborréia, sífilis, distúrbio da tireóide etc. Entretanto a intensidade e alguns tipos de calvícies pode ser hereditária. A calvície hereditária tem o seguinte mecanismo genético: Na espécie humana temos: c: cabeleira normal C: tendência à calvície O gene C é dominante nos homens e recessivo nas mulheres.
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