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ronaldcsmascarenhas@gmail.com ronaldcsmascarenhas@gmail.com 1 ronaldcsmascarenhas@gmail.com ronaldcsmascarenhas@gmail.com 2 Faculdade Maurício de Nassau CURSO: _______________________________ DISCIPLINA: GENÉTICA HUMANA PROFESSOR: Ronald Mascarenhas ESTUDANTE: _________________________________________ Data: _____/_____/_____ Ácidos Nucleicos - DNA e RNA Compreender a composição química e estrutural dos ácidos nucléicos; Entender a origem da informação genética, desde o DNA até a produção da proteína e sua correlação; Funções: Transmitir as informações genéticas durante a reprodução celular de geração em geração. Coordenar a síntese de todas as proteínas nas células; Tipos de Ácidos Nucleicos: Ácido Desoxirribonucleico - DNA ou ADN. Ácido Ribonucleico - RNA ou ARN. Os ácidos nucléicos são formados por unidades denominadas de Nucleotídeos. Cada Nucleotídeo é formado por Fosfato + Pentose (açúcar) + Base Nitrogenada. A pentose (monossacarídeo) que é encontrado no DNA e a Desoxirribose, enquanto que a pentose do RNA é a Ribose. As Bases Nitrogenadas são classificadas em: Púricas e Pirimídicas. a) Bases Nitrogenadas Púricas: São representadas pela Adenina (A) e Guanina (G), ambas são encontradas tanto no DNA quanto no RNA; b) Bases Nitrogenadas Pirimídicas: São representadas pela Citosina (C), existente no DNA e RNA, pela Timina (T) encontrada unicamente no DNA e Uracila (U) encontrada exclusivamente no RNA. Obs.: As bases púricas se unem as pirimídicas através de pontes de hidrogênio. Entre a adenina e a timina (DNA) ou adenina e uracila (RNA) existem duas pontes, enquanto entre a citosina e a guanina existem três pontes. O DNA: Principal molécula (orgânica) formadora dos genes (apresentam as informações para determinadas características individuais). As proteínas são formadas a partir das informações contidas no DNA. O DNA apresenta-se em maior quantidade no núcleo das células, existindo também no citoplasma em estruturas celulares denominadas Mitocôndrias e Cloroplastos (organelas). ronaldcsmascarenhas@gmail.com ronaldcsmascarenhas@gmail.com 3 De acordo com o modelo proposto por Watson e Crick, em 1953, para o DNA, a molécula seria constituída por dois filamentos (duas cadeias polinucleotídicas) enroladas em torno de seu próprio eixo como uma dupla-hélice. Os filamentos de DNA, também são chamados de fitas e estão ligados por meio de pontes de hidrogênio situadas entre uma base pirimídica e uma base púrica. No DNA os filamentos são complementares e encontram-se constituídos pelos seguintes nucleotídeos: Obs.: De acordo com Chargaff na molécula de DNA, a quantidade de adenina e igual a de timina, enquanto a quantidade de guanina e igual a de citosina . Duplicação do DNA: A molécula caracteriza-se por produzir cópias idênticas de si mesma, é o que denominamos de Autoduplicação Semiconservativa, Replicação ou Duplicação. Nesse processo a molécula de DNA abre-se ao meio, em virtude da relativa facilidade com que são rompidas as pontes de hidrogênio, graças a ação da enzima DNA Polimerase. Seguido disso há a atuação de outra enzima a Helicase que abre a molécula de DNA semelhante a um zíper. Cada cadeia de polinucleotídeo inicial servirá como molde para a formação da nova cadeia completar, a partir dos nucleotídeos que estão armazenados no núcleo. Assim, onde na cadeia inicial existe uma guanina (G), somente uma Citosina (C) poderá se encaixar na nova cadeia e, onde ocorrer uma adenina (A), somente uma Timina (T) se ajustará ronaldcsmascarenhas@gmail.com ronaldcsmascarenhas@gmail.com 4 formando um par. Assim é formado o novo filamento complementar, através desse processo ocorre a formação de duas moléculas DNA sendo que cada molécula apresenta a metade (Hemimolécula) da original, e por esse motivo o processo é dito Semiconservativo. O RNA: A exemplo do DNA, o RNA é também um polímero de nucleotídeo, porém diferente do DNA (duplo filamento) devido ser formado por apenas uma única cadeia ou filamento, além de apresentar adenina (A), citosina (C) , guanina (G), apresenta como base exclusiva a Uracila (U), ou seja não encontramos timina (T) na molécula de RNA. O RNA participa ativamente da formação das proteínas. As moléculas de RNA são sintetizadas no núcleo a partir do DNA. O processo de biossíntese de RNA assemelha-se à replicação do DNA, sendo esse processo chamado transcrição. Tipos de RNAs e Suas Funções RNAm: O RNA mensageiro é formado no núcleo e contém a “mensagem” - o código transcrito a partir do DNA - para a síntese das proteínas. Cada conjunto de três nucleotídeos no RNAm é chamado de CÓDON. RNAt: O RNA transportador está presente no citoplasma e é responsável pelo transporte dos aminoácidos até os ribossomos para a síntese protéica. No RNAt existe uma sequência de nucleotídeos correspondente ao códon chamada de ANTI-CÓDON. RNAr: O RNA ribossômico ou ribossomal faz parte da estrutura dos ribossomos e participa do processo de tradução dos códons para construção das proteínas. Transcrição: Na presença da enzima RNA-polimerase, as cadeias de polinucleotídeos do DNA se afastam. Apenas umas das cadeias servirá como molde (matriz) para a síntese da cadeia simples de polinucleotídeo do RNA, ocorrendo complementaridade das bases nitrogenadas: onde houver uma guanina (G) no DNA, se encaixará uma citosina (C) na cadeia de RNA e onde houver uma adenina (A) no DNA, se ajustará uma uracila (U) no RNA. Terminando a síntese de RNA, este se separa do DNA e, as duas cadeias complementares do DNA voltam a se ligar, formando novamente a molécula inicial. ronaldcsmascarenhas@gmail.com ronaldcsmascarenhas@gmail.com 5 Tradução e Código Genético Tradução: Mecanismo de produção de uma determinada proteína, a partir de informações genéticas contida nos genes ou cístrons do DNA, que são levadas ao citoplasma pelo RNAm. A tradução ocorre especificamente nos ribossomos (organelas responsáveis pela síntese protéica). Cada trinca ou triplets de nucleotídeo do RNAm é chamada de códon, enquanto que cada trinca de RNAt é chamadas de anticódon. O ―encaixe‖ do RNAt no RNAm só ocorre se as bases do códon do RNAm e as do anticódon do RNAt forem complementares. A medida que os aminoácidos trazidos pelo RNAt (anticódon) vão se ligando aos códons do RNAm, significa que está ocorrendo um processo de codificação da proteína. O final da síntese protéica se dá quando surgem os códigos sem sentido que nas trincas da molécula de DNA, RNAm e RNAt, são respectivamente: TTC, GGA e GAT (DNA) / AAG, CCU e CUA (RNAm) / UUC, GGA e GAU (RNAt). Formação da Cadeia Proteica: Vamos considerar, então, um trecho da fita-molde de DNA formada pelas seguintes trincas de nucleotídeos: TTC, GGA e GAT. Pode-se concluir que o RNAm formado terá, nesse trecho, os seguintes códons: AAG, CCU e CUA, conforme mostra a figura Anterior. Considere o deslizamento de um ribossomo ao longo da molécula de RNAm. Acompanhe a descrição, comparando-a com o esquema das figuras 1, 2 e 3. O ribossomo prende-se à extremidade do RNAm abrangendo dois códons e conferindo apoio para o RNAt. O primeiro RNAt (de anticódon UUC) liga-se ao primeiro códon do RNAm (códon AAG). Em seguida, o segundo RNAt (de anticódon GGA) liga-se ao segundo códon do RNAm; entre os dois aminoácidos trazidos se estabelece uma ligação peptídica (figura Anterior).ronaldcsmascarenhas@gmail.com ronaldcsmascarenhas@gmail.com 6 O primeiro RNAt desliga-se do RNAm e do aminoácido que continha e vai a procura de um novo aminoácido. O ribossomo, então desloca-se para o terceiro códon do RNAm (CUA) e um terceiro RNAt (de anticódon GAU) encaixa-se no RNAm. O segundo RNAt desliga-se do RNAm e do aminoácido que continha, e o ribossomo desliza para o próximo códon. Então, um quarto RNAt liga-se ao RNAm. E assim, sucessivamente o ribossomo desliza pelo RNAm fazendo a ―leitura‖ do código químico do RNA. No final do processo aparecerá um código sem sentido, caracterizando a formação da proteína. A síntese das proteínas é baseada em um CÓDIGO GENÉTICO, que apresenta as seguintes características: 1. O código é formado por TRINCAS DE NUCLEOTÍDEOS, de modo que as 4 bases do DNA (A, T, C e G) ou do RNA (A, U, C e G) unidas 3 a 3 vão originar 64 trincas que são responsáveis pela formação dos 20 aminoácidos existentes. Das 64 trincas somente 61 codificam aminoácidos, pois existem 3 trincas chamadas de sem sentido ou códons terminalizadores, que funcionam como porto final para a síntese protéica. Ex.: AUG (trinca nucleotídeo que codifica o aminoácido Metionina) UGA (código sem sentido ou códon terminalizador). 2. O código é DEGENERADO: Todos os aminoácidos, exceto a metionina e o triptófano, possuem mais de um códon que codifica o mesmo aminoácido. 3. O código pode ser considerado UNIVERSAL, com exceção dos genes mitocôndrias de humanos (que apresenta código genético ligeiramente diferente do nuclear), as trincas de nucleotídeos que vão formar os aminoácidos, são comuns a ―todos os seres vivos‖. Tabela para se identificar as trincas de nucleotídeos (em relação ao Códon) que equivalem os aminoácidos. ronaldcsmascarenhas@gmail.com ronaldcsmascarenhas@gmail.com 7 DIVISÃO CELULAR Há dois tipos básicos de divisão celular: a mitose e a meiose. Na mitose uma célula da origem a duas células-filhas com o mesmo número de cromossomos da célula-mãe. Na meiose, uma célula produz quatro células-filhas, cada uma com a metade do número de cromossomos presentes na célula- mãe. Por mitose, uma célula diploide da origem a duas células-filhas diploides, ou uma célula haploide da origem a duas células-filhas haploides. A divisão meiótica, porém, só ocorre em células diploides, e origina quatro células-filhas haploides. Obs.: O tamanho do núcleo é proporcional ao tamanho da célula. Entretanto, o citoplasma não pode crescer indefinidamente, pois quando atinge certo tamanho a célula se divide. Hertwig relacionou os volumes nuclear e celular através de uma relação nucleoplasmática (RNP), cuja expressão é: Quando uma célula cresce, o volume nuclear fica inalterado e, portanto o crescimento se dá à custa do citoplasma. Assim, durante o crescimento celular a RNP diminui do valor. Considere-se que o menor valor da RNP corresponde ao volume celular máximo. Como uma célula não pode crescer indefinidamente, o valor mínimo da relação representa que é chegado o momento de a célula se dividir. Obs.: Nos organismos unicelulares, a mitose constitui um tipo de reprodução assexuada. A única célula do organismo, ao sofrer mitose, gera dois novos organismos idênticos, que crescem até atingir o tamanho da célula-mãe. Já nos organismos multicelulares, a mitose é o processo pelo qual se formam todas as células do corpo do indivíduo, a partir da célula inicial, chamada de zigoto ou ovo. Garças a meiose surgem células haploides, que se unem duas a duas (fecundação), originando organismos diploides. Na espécie humana, por exemplo, a meiose ocorre no ovário, originando ovócitos (óvulos) haploides, e nos testículos originando os espermatozoides também haploides. ronaldcsmascarenhas@gmail.com ronaldcsmascarenhas@gmail.com 8 Diferenças entre a Mitose e a Meiose Na mitose, formam-se duas células geneticamente iguais (células-filhas), com o mesmo número de cromossomos da célula original (célula-mãe). Na meiose, temos a formação de quatro células haploides (células-filhas), com a metade dos cromossomos da célula original (célula-mãe), A divisão mitótica (mitose) é responsável pelo crescimento, pelo desenvolvimento e pela regeneração das células dos seres vivos, e ocorre também na reprodução assexuada. A meiose e responsável pela formação dos gametas (células haploides): óvulo (feminino) e espermatozoide (masculino). Intérfase ou Interfase Uma célula começa os preparativos para a mitose ou meiose ainda na intérfase, duplicando seus cromossomos. Com base nessa duplicação, os cientistas dividem a intérfase em três períodos sucessivos: G1, S e G2. O período G1 (do inglês gap = intervalo) precede a duplicação dos cromossomos, a célula cresce e realiza seu metabolismo normal, ocorre a duplicação dos organoides. No período S (inglês synthesis = síntese) está ocorrendo síntese de DNA, ou seja, a cromatina está se duplicando, e o período G2 é um intervalo entre o final da duplicação e o início da divisão celular. A célula sintetiza moléculas necessárias à divisão. Após o período G2 inicia- se a mitose. A quantidade de DNA então retorna à mesma quantidade inicial, indicando que na mitose a quantidade de DNA nas células-filhas é a mesma que da célula-mãe. Descrição da Intérfase Mitose Para facilitar o estudo, a mitose foi dividida em quatro fases: prófase, metáfase, anáfase e telófase. Prófase (pro = antes): De maneira geral apresenta as seguintes características: A. Representa sempre a primeira fase da divisão; B. A cromatina (cromossomos já duplicados) começam a se condensar tornando-se visíveis; C. Cada cromossomo duplicado apresenta- se formado por duas cromátides (cromátides-irmãs), unidas pelo centrômero; D. Ocorre desorganização e desaparecimento dos nucléolos (seus grãos ronaldcsmascarenhas@gmail.com ronaldcsmascarenhas@gmail.com 9 se espalham no citoplasma e dão origem aos ribossomos e carioteca (incorpora-se ao retículo endoplasmático); E. No citoplasma, o centro celular duplica-se e os dois novos centros celulares-filhos migram em sentido opostos. Entre eles surgem fibras de proteínas (áster), que constituirão o fuso acromático ou aparelho mitótico. Obs.: Alguns autores consideram uma fase intermediária – a prometáfase – entre a prófase e a metáfase, que consistiria no desaparecimento do nucléolo e da membrana nuclear e no movimento dos cromossomos em direção à zona mediana do fuso, chamada metacinese. Metáfase: De maneira geral apresenta as seguintes características: A. Fase em que os cromossomos atingem o mais alto grau de condensação, tornando-se mais visíveis, sendo a melhor fase para o estudo do cariótipo; B. A principal característica dessa fase é a disposição dos cromossomos no equador das células, formando placa equatorial; C. No centrômero de cada cromossomo há duas regiões denominadas cinetócoros, onde se formam feixes e fibras de proteína, um em cada cromátide. Essas fibras ligam-se as fibras do fuso, de modo que cromátides- irmãs ficam voltadas para polos opostos da célula. D. Os centríolos ocupam polos opostos na célula. Anáfase: De maneira geral apresenta as seguintes características: A. As cromátides-irmãs ou cromossomos- filhos migram para os polos opostos da célula; B. Ocorre divisão longitudinal do centrômero de cada cromossomo. Originando as cromátides-irmãs ou cromossomos-filhos; C. As cromátides se separam e são arrastadas para os polos opostos da célula, pelo encurtamento das fibras do fuso acromático;D. A anáfase termina quando os dois conjuntos de cromátides-irmãs ou cromossomos-filhos atingem o polo celular. Telófase: De maneira geral apresenta as seguintes características: A. Representa o fim da divisão celular; B. Pode ser considerada em linhas gerais o inverso da prófase; C. Cada conjunto de cromossomos-irmãos começa a se desenrolar, adquirindo novamente o aspecto de filamento de cromatina, e é envolvido por uma nova carioteca, D. O nucléolo reaparece; E. Surgem assim, dois núcleos-filhos idênticos (cromossômico e gênico), e consequentemente duas células idênticas. ronaldcsmascarenhas@gmail.com ronaldcsmascarenhas@gmail.com 10 Citocinese ou Citodierese: Divisão do citoplasma em duas partes. Essa divisão varia entre os organismos: nos animais a divisão do citoplasma (estrangulamento) vai da periferia para o centro – é uma citocinese centrípeta ("em direção ao centro celular"); já nas células das plantas e na maioria das algas, a divisão do citoplasma vai do centro para periferia - é uma citocinese centrifuga ("fugindo do centro"). MEIOSE INTRODUÇÃO: É o tipo de divisão que ocorre que ocorre na formação dos gametas, reduzindo o numero de cromossomos à metade. Assim a célula-mãe diploide gera células-filhas haploides. Na espécie humana, por exemplo, a meiose ocorre nos ovários, originando os gametas (células haploides), nos testículos, originando espermatozoides (haploides) e nos ovários originando os ovócitos. A união do óvulo com espermatozoide (Fecundação) forma a primeira célula diploide de uma pessoa, o ovo ou zigoto. A meiose ocorre por duas divisões celulares sucessivas, dando origem a 4 células. Essas divisões são reunidas em quatro etapas, denominadas primeira divisão meiótica ou meiose I e segunda divisão meiótica ou meiose II. A meiose I é reducional (reduz ao meio o numero de cromossomos), e a meiose II é equacional (o numero de cromossomos das células que se dividem mantém-se o mesmo das células que se formam). As fases das duas etapas da meiose são: Meiose I: prófase I, metáfase I, anáfase I, telófase I Meiose II: prófase II, metáfase II, anáfase II, telófase II. As fases da Meiose I: ronaldcsmascarenhas@gmail.com ronaldcsmascarenhas@gmail.com 11 Prófase I: A prófase I da meiose I foi dividida, para facilitar o estudo, em cinco subfases consecutivas: leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese. Fase em Destaque: Paquíteno (do grego pachys, espesso, grosso): Os cromossomos homólogos já estão perfeitamente emparelhados, sendo possível, agora, visualizar melhor que cada par de cromossomos homólogo possui quatro cromátides, constituindo uma tétrade (indica que há quatro cromátides, uma vez que cada cromossomo da tétrade esta duplicada), ou bivalente (indica que existem dois cromossomos emparelhados), formada por: Cromátides - irmãs: As que se originam de um mesmo cromossomo; Cromátides homólogas: As que se originam de cromossomos homólogos. Nessa fase duas cromátides homólogas podem sofrer uma ruptura na mesma altura, e os dois pedaços podem trocar de lugar, realizando assim, um crossing over ou permutação. Como os cromossomos são portadores de genes, ocorre em virtude do crossing over uma recombinação gênica, processo importante no aumento da variabilidade gênica das espécies. Metáfase I: Os cromossomos duplicados e pareados permanecem dispostos no equador da célula. Os cromossomos atingem o máximo de condensação, e os quiasmas mantêm os cromossomos homólogos unidos. Obs.: Diferenças importantes devem ser mencionadas quando se compara a metáfase da mitose, com metáfase da meiose I: Na mitose, os cromossomos homólogos não se encontram pareados na placa metafásica, enquanto na meiose I eles estão pareados e unidos pelo quiasma. Anáfase I: Durante a anáfase I, os cromossomos homólogos migram para os pólos opostos do fuso. Cada cromossomo está constituído por duas cromátides, uma vez que não ocorre divisão do centrômero. Aos cromossomos duplos da meiose I, isto é, as duas cromátides ligadas pelo centrômero, dá-se o nome de díades. Telófase I: Com a chegada das díades aos polos, termina a anáfase I e tem inicio a telófase I. O que ocorre na telófase I da meiose é bastante semelhante ao que ocorre na telófase da mitose: os cromossomos desespiralizam-se, a carioteca e o nucléolo reorganizam-se e ocorre a citocinese. Citocinese e Intercinese Ao final da divisão I ocorre a citocinese (divisão do citoplasma). Surgem assim duas novas células, cada qual com a metade dos cromossomos existentes da célula-mãe. Cada cromossomo, entretanto, é composto de duas cromátides, uma vez que não houve divisão dos centrômeros. Após um curto intervalo, denominado de intercinese, cada uma das células iniciará a divisão II. Não haverá, porém, duplicação dos cromossomos, já constituídos por duas cromátides. Mais simples que a divisão I, a divisão II é muito semelhante a mitose. ronaldcsmascarenhas@gmail.com ronaldcsmascarenhas@gmail.com 12 As Fases da Meiose II: A formação de células haploides a partir de outras haploides, só é possível porque ocorre, durante a meiose II, a separação das cromátides que formam as díades. Cada Cromátide de uma díade dirige-se para um polo diferente e já pode ser chamado de cromossomo-irmão. As fases da meiose II são: prófase II, metáfase II, anáfase II e telófase II. Prófase II: Os centros celulares formados na divisão I duplicam-se e começam a migrar para polos opostos, originando o fuso acromático. Os cromossomos começam a se condensar, e os nucléolos vão progressivamente desaparecendo. Por fim, a carioteca desintegra-se, o que marca o final da prófase II. Metáfase II: Com o desaparecimento da carioteca, os cromossomos localizam-se na região central (equatorial) da célula. Formam-se dois feixes de fibras opostas no centrômero de cada cromossomo. Anáfase II: Os cromossomos irmãos migram para polos opostos. Telófase II: Ao chegar aos polos celulares, cada grupo de cromossomo é envolvido por uma nova carioteca. Os cromossomos descondensam-se e os nucléolos reaparecem. Em seguida ocorre a citocinese que separa o citoplasma das células-filhas. Assim surgem quatro células-filhas, a partir de uma célula diploide que iniciou o processo. ALTERAÇÕES CROMOSSÔMICAS ESTRUTURAIS, NUMÉRICAS E ASPECTOS GENÉTICOS Mutações: São alterações que ocorrem à nível de material genético do indivíduo (Hugo de Vries). Leis da Mutação: A mutação é um fator evolutivo que aumenta a variabilidade das espécies; A taxa de mutação tende a aumentar com a idade e aumento da temperatura; De modo geral as mutações são prejudiciais para os seres vivos, porém, algumas mutações podem ser benéficas para uma determinada espécie e prejudicial para outra; Os diferentes genes alelos de um determinado gene, provavelmente se originaram através de mutações; Classificação das Mutações 1. Mutações Gênicas: Originam-se através de alterações na sequência de bases nitrogenadas de um determinado gene, durante a duplicação da molécula do DNA, podendo ser por perda, adição ou substituição de nucleotídeos, originando um gene capaz de codificar outra proteína. ronaldcsmascarenhas@gmail.com ronaldcsmascarenhas@gmail.com 13 2. Mutações Cromossômicas: Também chamadas de aberrações cromossômicas, são aquelas que provocam alterações no número ou na estrutura de cromossomos da célula. Podem ser classificadas em estruturais e numéricas. 2.1 Aberrações Estruturais: São aquelas que comprometem a estrutura dos cromossomos. a) Deleção ou deficiência: É a perda de um fragmento docromossomo. b) Duplicação: Consiste na adição de um fragmento de outro cromossomo, sendo que este cromossomo é homólogo. c) Inversão: É a aberração que se caracteriza por um giro de 180º dos genes. A inversão que envolve o centrômero é chamada de Pericêntrica e a que não envolve o centrômero, é chamada de Paracêntrica. d) Translocação: É a adição de um fragmento no cromossomo de um fragmento não homólogo. e) Isocromossomos: São aqueles, onde o cromossomo é separado no sentido transversal, ou seja, ocorre a separação do cromossomo em braços. ronaldcsmascarenhas@gmail.com ronaldcsmascarenhas@gmail.com 14 3. Aberrações Numéricas: São aquelas que comprometam o número de cromossomos da espécie. 3.1. Aneuploidia: Consiste no acréscimo ou perda de alguns cromossomos da célula. a. Monossomia: é a perda de um cromossomo na célula (2n – 1); b. Nulissomia: é a perda de dois cromossomos na célula (2n – 2); c. Trissomia: é o acréscimo de um cromossomo na célula (2n + 1); d. Tetrassomia: é o acréscimo de dois cromossomos na célula (2n + 2); e. Polissomia: é o acréscimo de mais de dois cromossomos na célula (2n + 3). 3.2. Euploidia: É o acréscimo ou perda de genoma (conjunto de gene, representado pela letra n). Síndromes: É o conjunto de características anormais que se manifestam em um indivíduo. Síndrome de Down (Trissomia do par 21) Características: São baixos; boca semi-aberta (língua protusa), língua geográfica, orelhas com implantação baixa, pescoço grosso e adiposo, uma única linha palmar, olhos oblíquos com prega cutânea na pálpebra superior, deficiência mental, problemas cardíacos e maior risco de infecções e leucemia, erupção dentária tardia, expectativa de vida em torno de 30 ou 40 anos de idade. Cariótipo de uma Mulher com síndrome de Down Síndrome de Klinefelter: Causada por uma variação cromossômica envolvendo o cromossomo sexual. Este cromossomo sexual extra (X) causa uma mudança característica nos meninos. Todos os homens possuem um cromossomo X e um Y, mas ocasionalmente uma variação irá resultar em um homem com um X a mais, esta síndrome é muitas vezes escrita como 47 XXY. ronaldcsmascarenhas@gmail.com ronaldcsmascarenhas@gmail.com 15 Principais Características: Presença da cromática sexual; presença de mamas (ginecomastia); sem gônias (azospermia); são problemáticos; distribuição corporal feminina; aparelho reprodutor atrofiado. Obs.: Essa síndrome é uma trissomia sexual. A cromatina sexual trata-se de um cromossomo X espiralizado durante a interfase, estando presente nas células femininas. Cariótipo: 47 XXY / Sexo: masculino Síndrome de Turner: A síndrome de Turner é bastante rara e ao contrário da síndrome de Klinefelter afeta apenas indivíduos de sexo feminino e não possui cromatina sexual, são monossômicos, ou seja, em exames de seu cariótipo revelou a presença de 45 cromossomos, sendo que do par dos sexuais há apenas um X. Sendo seu cariótipo representado por 45,X. Cariótipo: 45, X__ Sexo: feminino Principais Características: Ausência da cromatina sexual; útero infantil; ausência parcial ou total de mamas; são baixas; apresentam problemas psicológicos; é uma monossomia sexual e ausência de libido sexual. A Genética procura estudar os mecanismos de transmissão dos caracteres hereditários, ou seja, como as características são transmitidas de geração em geração. Enquanto a Genética humana procura demostrar e explicar os mecanismos de transmissão genética e o estudo da hereditariedade em Seres Humanos podendo ter como ferramentas em áreas biológicas, incluindo: genética clássica, citogenética, genética molecular, genética bioquímica, genética populacional, genética do desenvolvimento, genética clínica e aconselhamento genético. HERANÇA MONOGÊNICA: Herança determinada por apenas um gene, apresentando genótipos e fenótipos característicos. Localização: quando os genes se localizam em cromossomos autossomos é dita autossômica. Quando em cromossomos sexuais é dita herança ligada ao sexo ronaldcsmascarenhas@gmail.com ronaldcsmascarenhas@gmail.com 16 Alguns Conceitos Importantes 1. Genealogia ou Heredograma ou Árvore Genealógica: São símbolos utilizados para representar uma ou mais características presentes dos indivíduos em uma determinada família. Obs.1.: Gêmeos que nascem ligados por alguma parte do corpo são denominados: Gêmeos siameses ou xifópagos. Obs.2.: A numeração na árvore genealógica é feita por algarismos romanos e arábicos: Para demonstrarmos as gerações, utilizamos os algarismos romanos (I, II, III, IV...) e para indicarmos os indivíduos, utilizamos os algarismos arábicos (1, 2, 3, 4, 5...). Podemos iniciar a numeração a cada geração ou com numeração contínua (ver fig. Ao lado). 2. Gene ou Gen: segmento de cromossomo responsável pela determinação dos caracteres hereditários. Bioquimicamente o gene é uma sequência de DNA capaz de transportar (determinar) a informação genética de uma geração, outra, ou de uma célula a outra. 3. Cromossomo: Estrutura encontrada durante a divisão celular, formada por uma sequência de genes. Obs.: Chamamos de Locus ao lugar do cromossomo onde está localizado um gene. 4. Cromossomos Homólogos: pares de cromossomos do mesmo tipo, idênticos na forma, sendo um de origem paterna e outro de origem materna. São formados por genes alelos. 5. Genes Alelos ou Alelomorfos: determinam o mesmo caráter hereditário, sendo encontrados em cromossomos homólogos. 6. Gene Dominante: é aquele que produz seus efeitos mesmo quando da presença de seu alelo diferente, ou seja, encontrado em dose dupla ou dose simples. Geralmente representa- se por letra maiúscula. Ex.: AA ou Aa / BB ou Bb ... ronaldcsmascarenhas@gmail.com ronaldcsmascarenhas@gmail.com 17 7. Gene Recessivo: é aquele que apenas produz seus efeitos na ausência de seu alelo diferente, ou seja, em dose dupla. Geralmente representa-se por letra minúscula. Ex.: aa, bb, cc, dd ... 8. Indivíduo Heterozigoto: indivíduo que possui genes alelos diferentes (representado por letra maiúscula e letra minúscula) para uma mesma característica. Podemos utilizar o termo ―híbrido‖ como sinônimo. Ex.: Aa, Bb, Cc 9. Indivíduo Homozigoto: indivíduo que possui genes alelos iguais para uma mesma característica (representado por duas letras minúsculas ou duas letras maiúsculas). Pode também ser chamado de ―puro‖. Ex.: AA, aa, BB 10. Genótipo: representa o material genético que um indivíduo recebe dos pais, sendo representado por letras. 11. Fenótipo: é a manifestação física (visível ou não-visível) do genótipo, o resultado de sua interação com o meio (interna ou externa), ou seja, é o que normalmente observamos. Ex.: cor dos olhos, cor dos cabelos 12. Fenocópia: é quando um indivíduo apresenta uma característica ou fenótipo sem que possua genes para a manifestação desta, ou seja, é a cópia de um fenótipo. Ex.: Pintar os cabelos, uso de lentes de contato coloridas, etc. 13. Mutação: é toda alteração no material genético que ocorre em nível de genótipo, agindo como fonte de variabilidade genética. 14. Atavismo: é o reaparecimento de uma característica que esteve ausente durante uma ao mais geração. Normalmente encontrado em heranças recessivas. Ex.: Filho de um casal de olhos castanhos, que possui olhos azuis, que era uma característica encontrada em seu avô por parte de pai. 15. Caráter:é qualquer aspecto que o indivíduo apresente, podendo ser hereditário (aquele que depende especialmente de um gene), adquirido (se manifesta independente de um gene), congênito (está presente no nascimento). 16. Cálculo Simples de Probabilidade Probabilidade: É a proporção de um evento específico num total de eventos considerados. Este cálculo simples pode ser representado pela seguinte expressão: Ex.1: No lançamento de uma moeda, em que as faces cara e coroa têm a mesma chance de ocorrer (são equiprováveis), pode-se calcular a probabilidade de uma das faces cair voltada para cima. A = evento desejado —> face cara S = (cara ou coroa) —> eventos possíveis ou espaço amostral P = probabilidade N. º: de vezes do evento desejado = 1 N.º: total de eventos possíveis = 2 Logo: P (face cara) = 1/2. A probabilidade de sair a face cara, no lançamento de um dado, é de uma em duas. ronaldcsmascarenhas@gmail.com ronaldcsmascarenhas@gmail.com 18 Ex.2: No lançamento de um dado, em que todas as faces têm a mesma chance de ocorrer (são equiprováveis), pode-se calcular a probabilidade de uma das faces cair voltada para cima. A = evento desejado —> face 4 S = (1, 2, 3, 4, 5, 6) —> eventos possíveis ou espaço amostral. P = probabilidade N.º.: de vezes do evento desejado = 1 N.º.: total de eventos possíveis = 6 Logo: P (face 4) = 1/6. A probabilidade de sair a face 4, no lançamento de um dado, é de uma em seis. 17. Teoria do Produto ou Regra do “E”: A probabilidade de dois ou mais eventos independentes, é igual ao produto (multiplicação) dos dois eventos. P = P1 x P2 x P3 ................... Pn (número de eventos que ocorrerem) Obs.: A probabilidade de nascer homem é sempre ½, assim como a probabilidade de nascer mulher é ½ . Sempre que o problema relacionar sexo, devemos multiplicar por ½. Exemplos 1. Qual a probabilidade de um casal heterozigoto ter uma criança albina e do sexo feminino? (R=1/8) 2. Qual a probabilidade de um casal heterozigoto ter duas crianças, sendo a primeira normal e a última albina? (R=3/16) 3. Qual a probabilidade de um casal heterozigoto ter quatro crianças sendo as duas primeiras normais e do sexo masculino e as duas últimas albinas do sexo feminino? (R=9/4096) 4. Qual a probabilidade de um casal ter 5 crianças sendo as três primeiras do sexo feminino e as duas últimas do sexo masculino? (R= 1/32) 5. Sabendo-se que a polidactilia é uma herança dominante. Qual a probabilidade de um casal heterozigoto, ter quatro crianças sendo as três primeiras normais e a última com polidactilia. (R=3/256) 6. Qual a probabilidade de um casal heterozigoto ter 4 crianças sendo as duas primeiras normais e as duas últimas albinas ? (R=9/256) 18. Teoria da soma ou Regra do “OU”: A probabilidade de dois ou mais eventos dependentes é igual a soma das probabilidades. P = P1 + P2 + P3 ................... Pn (número de eventos que ocorrerem) Exemplos 1. Qual a probabilidade de obtermos a face cara ou a face coroa, no lançamento de uma moeda? 2. Qual a probabilidade de se conseguir a face 1 ou a Face 6 no lançamento de um dado? 3. Qual a probabilidade de um casal heterozigoto ter uma criança albina ou heterozigota? Resolução: Aa x Aa AA Aa Aa aa P = 2/4 + 1/4 P = 2 + 1 = 3/4 4 Referências CURTIS, H. Biologia. 2a Edição.1977. Rio de Janeiro. Ed. Guanabara Koogan. Genética humana- BORGES-OSÓRIO, Maria Regina; ROBINSON, Wanyce Miriam Genética Humana- PEREZ, Sergio.
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