AULA INTRODUÇÃO À GENÉTICA-2014

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GENÉTICA	PROF. JULIA CLARO	2014.1
INTRODUÇÃO À GENÉTICA
DNA – MOLÉCULA QUE GUARDA A INFORMAÇÃO GENÉTICA
	ESTA INFORMAÇÃO É USADA PELAS CÉLULAS PARA FABRICAR AS SUAS PRÓPRIAS PROTEÍNAS. CADA MOLÉCULA DE DNA POSSUI VÁRIOS GENES, CADA GENE GUARDA A INFORMAÇÃO PARA A CONSTRUÇÃO DE UMA CADEIA DE AMINOÁCIDOS. EM CADA UMA DE NOSSAS CÉLULAS TEMOS A TOTALIDADE DA INFORMAÇÃO GENÉTICA DE UM INDIVÍDUO, OU SEJA, CADA CÉLULA CARREGA TODOS OS GENES, MESMO QUE PARA ELA ELES NÃO SEJAM ÚTEIS.
	O DNA GUARDA A INFORMAÇÃO PARA QUE A CÉLULA PRODUZA SUAS PRÓPRIAS PROTEÍNAS. CADA GENE É UMA PARTE DA MOLÉCULA DE DNA COM INFORMAÇÃO PARA A SÍNTESE DE UMA CADEIA DE AMINOÁCIDOS.
	O DNA ESTÁ ASSOCIADO A PROTEÍNAS ESPECÍFICAS FORMANDO A CROMATINA, PRESENTE NO NÚCLEO DE NOSSAS CÉLULAS.
CROMATINA = DNA + PROTEÍNAS
NÚCLEO
CROMATINA
NÚCLEO	A FIGURA AO LADO MOSTRA O NÚCLEO DE UMA CÉLULA EM INTÉRFASE, PERÍODO NO QUAL NÃO PODEMOS VISUALIZAR OS CROMOSSOMOS.
	CADA MOLÉCULA DE DNA CORRESPONDE A 1 CROMOSSOMO. A MOLÉCULA DE DNA ESTÁ ASSOCIADA COM PROTEÍNAS ESPECÍFICAS (ENTRE ELAS AS HISTONAS) QUE AJUDAM A ORGANIZAR O MATERIAL GENÉTICO.
	OS 24 TIPOS DIFERENTES DE CROMOSSOMOS HUMANOS: 22 AUTOSSOMOS E 2 SEXUAIS. ELES SÃO ORGANIZADOS POR TAMANHO DO MAIOR PARA O MENOR E SÃO NUMERADOS DE 1 A 22 E MAIS OS CROMOSSOMOS SEXUAIS, X E Y.
	OS GAMETAS SÃO AS CÉLULAS DESTINADAS À REPRODUÇÃO. O ÓVULO E O ESPERMATOZÓIDE CARREGAM, CADA UM, UM REPRESENTANTE DE CADA UM DOS NOSSOS DIFERENTES TIPOS DE CROMOSSOMOS. AO SE UNIREM, FORMAM A CÉLULA OVO OU ZIGOTO QUE CONTÉM DOIS EXEMPLARES DE CADA TIPO DE CROMOSSOMO.
	OS GAMETAS SÃO CÉLULAS HAPLÓIDES (n). JÁ AS CÉLULAS SOMÁTICAS SÃO DIPLÓIDES (2n).
CARIÓTIPO – CONJUNTO DE CROMOSSOMOS TÍPICO DE CADA ESPÉCIE. OS SERES HUMANOS POSSUEM 46 CROMOSSOMOS, SENDO 22 PARES DE AUTOSSOMOS E 1 PAR DE CROMOSSOMOS SEXUAIS.
	OS CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS SÃO AQUELES QUE FORMAM UM PAR, TEM OS MESMOS GENES, NA MESMA ORDEM E POSIÇÃO, MAS OS ALELOS PODEM SER DIFERENTES.
	ALELOS SÃO FORMAS ALTERNATIVAS DOS MESMOS GENES. ELES DEVEM OCUPAR A MESMA POSIÇÃO NOS CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS. OS ALELOS DETERMINAM EXPRESSÕES DIFERENTES, MAS DA MESMA CARACTERÍSTICA. 
EX: PARA A DETERMINAÇÃO DO TIPO DE LÓBULO DA ORELHA: UM ALELO DETERMINA LÓBULO SOLTO E O OUTRO, LÓBULO ADERIDO.
	UM INDIVÍDUO PODE TER OS DOIS ALELOS IGUAIS E SER CHAMADO DE HOMOZIGOT OU TER OS DOIS ALELOS DIFERENTES E SER CHAMADO DE HETEROZIGOTO.
	PARA FACILITAR SEU ESTUDO, OS GENES SÃO REPRESENTADOS POR LETRAS:
MAIÚSCULAS PARA OS GENES DOMINANTES E MINÚSCULAS PARA OS GENES RECESSIVOS.
EX: A - GENE PARA OLHOS CASTANHOS
	 a - PARA OLHOS AZUIS
O GENÓTIPO (CONSTITUIÇÃO GENICA) DE UM INDIVÍDUO PODE SER AA OU Aa OU aa.
O FENÓTIPO (MANIFESTAÇÃO VISÍVEL DO GENÓTIPO) DEPENDE DO GENÓTIPO, MAS PODE SER INFLUENCIADO PELO MEIO AMBIENTE. ESTA INFLUÊNCIA VARIA EM CADA CASO.
	EM SEUS ESTUDOS COM ERVILHAS, MENDEL DESCOBRIU AS BASES DA HEREDITARIEDADE: 
	CADA CARACTERÍSTICA É DETERMINADA POR, NO MÍNIMO, UM PAR DE GENES, QUE SERÃO SEPARADOS DURANTE A FORMAÇÃO DOS GAMETAS E UNIDOS NOVAMENTE DE FORMA ALEATÓRIA NA FECUNDAÇÃO E FORMAÇÃO DO ZIGOTO, MANTENDO-SE INALTERADOS ATRAVÉS DAS GERAÇÕES.
	MENDEL CHAMOU OS GENES DE "FATORES HEREDITÁRIOS", PERCEBENDO QUE ERAM PARTÍCULAS QUE ESTAVAM PRESENTES NOS SERES VIVOS E ERAM PASSADOS PARA SEUS GAMETAS. 
	DURANTE SEUS EXPERIMENTOS, MENDEL PERCEBEU QUE ALGUMAS CARACTERÍSTICAS POSSUEM APENAS DUAS FORMAS VARIANTES (ALELOS) E UMA DELAS PODE SER MAIS FORTE QUE A OUTRA (DOMINANTES), SEM QUE A MAIS FRACA (RECESSIVA) DESAPAREÇA POR COMPLETO ATRAVÉS DAS GERAÇÕES, EXPLICANDO PORQUE OS NETOS, MUITAS VEZES, SÃO SEMELHANTES AOS AVÓS
PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA
HERANÇA AUTOSSÔMICA - GENES LOCALIZADOS NOS CROMOSSOMOS NÃO SEXUAIS (AUTOSSOMOS)
HERANÇA LIGADA AO SEXO - GENES LOCALIZADOS NOS CROMOSSOMOS X
HERANÇA HOLANDRICA - GENES LOCALIZADOS NO CROMOSSOMO Y
HERANÇA MITOCONDRIAL - GENES LOCALIZADOS NOS CROMOSSOMOS DAS MITOCONDRIAS (herdados apenas da mãe)
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HERANÇA AUTOSSÔMICA			DOMINANTE
							RECESSIVA
							CODOMINANTE
DOMINÂNCIA
	A CARATERISTICA DOMINANTE APARECE IGUALMENTE EM HOMOZIGOTOS (POSSUEM OS DOIS GENES PARA A CARACTERISTICA) QUANTO NOS HETEROZIGOTOS (POSSUEM APENAS UM GENE PARA AQUELA CARACTERISTICA).
EX: 	AA - OLHOS CASTANHOS
	Aa - OLHOS CASTANHOS
RECESSIVIDADE
	A CARACTERÍSTICA SÓ APARECE SE O INDIVÍDUO POSSUIR DOIS GENES IGUAIS (HOMOZIGOTO)
EX: 	aa - OLHOS AZUIS
CODOMINÂNCIA
	NA CODOMINÂNCIA O INDIVÍDUO APRESENTA OS PRODUTOS DA EXPRESSÃO DE AMBOS OS GENES
EX: 	TIPO SANGUÍNEO AB - PRESENÇA DE AGLUTINOGÊNIOS A E B NAS HEMÁCIAS
	TIPO SANGUYINEO MN - PRESENÇA DA PROTEÍNA M E DA PROTEÍNA N NAS HEMÁCIAS
	PARA DESVENDAR O TIPO DE HERANÇA, FAZEMOS CRUZAMENTOS CONTROLADOS E/OU ANALIZAMOS A TRANSMISSÃO DA CARACTERÍSTICA ATRAVÉS DAS GERAÇÕES (ANÁLISE DE HEREDOGRAMAS - GENEALOGIA)
	SE A HERANÇA FOR DOMINANTE, ENCONTRAMOS NO HEREDOGRAMA, CASAL AFETADO COM PELO MENOS UM FILHO OU FILHA NORMAL.
	SE A HERANÇA FOR RECESSIVA, NO HEREDOGRAMA APARECE CASAL NORMAL COM PELO MENOS UM FILHO OU FILHA AFETADA.
	A DETERMINAÇÃO DA COR DOS OLHOS EM SERES HUMANOS NÃO É UM CASO TÃO SIMPLES (TRATA-SE DE HERANÇA QUANTITATIVA/POLIGÊNICA), MAS PARA FINS DIDÁTICOS, A CARACTERÍSTICA "OLHOS CASTANHOS" É DOMINANTE SOBRE "OLHOS AZUIS". ISTO SIGNIFICA QUE UM CASAL DE OLHOS CASTANHOS PODE TER FILHOS DE OLHOS AZUIS, MAS O CONTRÁRIO NÃO É POSSÍVEL. UM CASAL DE OLHOS AZUIS SÓ TERÁ FILHOS DE OLHOS AZUIS. OBS.: A HERANÇA DE OLHOS VERDES OBEDECE A UM PADRÃO DIFERENTE!!!
	O LÓBULO DA ORELHA SOLTO (figura 1) É DOMINANTE SOBRE LÓBULO ADERIDO (figura 2)
	A COR DA PELE EM SERES HUMANOS É POLIGÊNICA / QUANTITATIVA (DEPENDE DA PRESENÇA DE VÁRIOS PARES DE ALELOS), MAS INDIVIDUALMENTE, OS ALELOS PARA PRODUÇÃO DE MELANINA SÃO DOMINANTES SOBRE AQUELES QUE DETERMINAM A NÃO PRODUÇÃO. UM MESMO CASAL PODE TER FILHOS DE CORES DIFERENTES, COMO NO CASO DOS GÊMEOS DA FIGURA AO LADO.
	CABELOS RUIVOS SÃO RECESSIVOS E SARDAS SÃO DOMINANTES E NEM SEMPRE ANDAM JUNTOS.
	A FENILCETONÚRIA (PKU) APRESENTA HERANÇA AUTOSSÔMICA RECESSIVA. É UM ERRO INATO DO METABOLISMO. NESTA DOENÇA, O AMINOÁCIDO FENILALANINA NÃO PODE SER TRANSFORMADO EM TIROSINA E ACABA SENDO TRANSFORMADO EM FENILCETONAS, QUE APARECEM NA URINA E DÃO NOME À DOENÇA.
	O FENILCETONÚRICO NÃO PRODUZ A ENZIMA FENILALANINA HIDROXILASE (enzima 1), QUE TRANSFORMA O AMINOÁCIDO FENILALANINA EM TIROSINA. A DEFICIÊNCIA DESTE AMINOÁCIDO PROVOCA POUCA PRODUÇÃO DE MELANINA, DANDO AOS FENILCETONÚRICOS TOM DE PELE, OLHOS E CABELOS, MAIS CLAROS QUE O ESPERADO (CASO DE PLEIOTROPIA -UM ÚNICO PAR DE GENES DETERMINANDO MAIS DE UMA CARACTERÍSTICA) 
	OS PORTADORES DE FENILCETONÚRIA DEVEM FAZER UMA DIETA POBRE EM FENILALANINA, AMINOÁCIDO ESSENCIAL ENCONTRADO EM ALIMENTOS RICOS EM PROTEÍNA. ISTO EVITA AS SEQUELAS DA DOENÇA, COMO DANOS NEUROLÓGICOS (RETARDO MENTAL IRREVERSÍVEL, PROBLEMAS MOTORES, HIPERATIVIDADE E MORTE NO INÍCIO DA VIDA ADULTA).
	O ALBINISMO APRESENTA HERANÇA AUTOSSÔMICA RECESSIVA (A PRINCIPAL FORMA).NESTES INDIVÍDUOS, FALTA A ENZIMA TIROSINASE (enzima 3), QUE TRANSFORMA TIROSINA EM MELANINA, PIGMENTO QUE DÁ COR À PELE, CABELOS E ÍRIS. (EPISTASIA - QUANDO A EXPRESSÃO DE UMA PAR DE ALELOS SE SOBREPÕE A DE OUTROS GENES NÃO ALELOS)
	APENAS 15 % DOS CASOS DE HIPOTIREOIDISMO CONGÊNITO É HEREDITÁRIO. EM MUITOS CASOS FALTA A ENZIMA (enzima 2) QUE TRANSFORMA O AMINOÁCIDO TIROSINA NO HORMÔNIO TIROXINA, QUE MANTÉM AS TAXAS METABÓLICAS NORMAIS.
	FIBROSE CÍSTICA, OU MUCOVISCIDOSE, É UMA DOENÇA AUTOSSÔMICA RECESSIVA. O GENE DEFEITUOSO É RESPONSÁVEL PELA ALTERAÇÃO NO TRANSPORTE DE ÍONS ATRAVÉS DAS MEMBRANAS DAS CÉLULAS. ISSO COMPROMETE O FUNCIONAMENTO DAS GLÂNDULAS EXÓCRINAS QUE PRODUZEM SECREÇÕES (MUCO, SUOR , SUCO PANCREÁTICO,...) MAIS ESPESSAS E DE DIFÍCIL ELIMINAÇÃO.
	A FIBROSE CÍSTICA AFETA OS APARELHOS DIGESTIVO E RESPIRATÓRIO E AS GLÂNDULAS SUDORÍPARAS. O INDIVÍDUO APRESENTA MÁ DIGESTÃOPOR ENTUPIMENTO DE CANAIS PANCREÁTICOS E BILIARES. HÁ MÁ ABSORÇÃO DE NUTRIENTES E TAMBÉM MAIOR NÚMERO DE EVACUAÇÕES DIÁRIAS COM ELIMINAÇÃO DE FEZES VOLUMOSAS, COM ODOR FORTE E GORDUROSAS. O INDIVÍDUO NÃO GANHA PESO, APESAR DE ALIMENTAR-SE BEM. O PULMÃO PRODUZ MUCO ESPESSO QUE PODE FICAR RETIDO NAS VIAS AÉREAS E SER INVADIDO POR BACTÉRIAS. OUTROS SINTOMAS SÃO TOSSE COM SECREÇÃO PRODUTIVA, PNEUMONIAS DE REPETIÇÃO, BRONQUITE CRÔNICA.
A ALTERAÇÃO DO TRANSPORTE IÔNICO NAS GLÂNDULAS SUDORÍPARAS COMPROMETE A REABSORÇÃO DE CLORO. NÍVEIS AUMENTADOS DE CLORO AJUDAM A RETER ÁGUA E SÓDIO O QUE DEIXA O SUOR MAIS SALGADO.
	A ANEMIA FALCIFORME, OU DOENÇA DAS CÉLULAS FALCIFORMES, APRESENTA HERANÇA AUTOSSÔMICA RECESSIVA. A HEMOGLOBINA ADULTA POSSUI 4 SUBUNIDADES DE GLOBINA, DUAS ALFA E DUAS BETA. OCORREU UMA MUTAÇÃO PONTUAL NO GENE DA BETA GLOBINA QUE MODIFICOU O SEXTO AMINOÁCIDO DA SUA SEQUENCIA DE 146, DE GLUTAMATO PARA VALINA. ESTA HEMOBLOBINA ANORMAL (Hb S) SE DISTORCE EM BAIXA PRESSÃO DE OXIGÊNIO, O QUE ACABA DISTORCENDO TODA A HEMÁCIA E ELAS ACABAM TENDO VIDA MAIS CURTA, SENDO ELIMINADAS PRECOCEMENTE PELO BAÇO.
	INDIVÍDUOS HETEROZIGOTOS PARA ESTA DOENÇA SÃO DITOS COMO TENDO O TRAÇO DA ANEMIA FALCIFORME. NA MAIORIA DOS CASOS NÃO APRESENTAM QUALQUER PROBLEMA RELACIONADO À DOENÇA, MAS PODEM TER FILHOS COM ANEMIA FALCIFORME SE CASAREM COM INDIVÍDUOS TAMBÉM HETEROZIGOTOS.
	ALGUNS CONSIDERAM O PADRÃO DE HERANÇA DA ANEMIA FALCIFORME COMO CODOMINÂNCIA PORQUE NO HETEROZIGOTO OS DOIS GENES SE EXPRESSAM IGUALMENTE E O INDIVÍDUO APRESENTA HEMOGLOBINA NORMAL (Hb A) E SICLÊMICA (Hb S). MAS DO PONTO DE VISTA CLÍNICO, O HETEROZIGOTO É NORMAL, NÃO APRESENTANDO ALTERAÇÕES QUE JUSTIFIQUEM UMA ATENÇÃO ESPECIAL.
NA ACONDROPLASIA, A HERANÇA É AUTOSSÔ-MICA DOMINANTE. UM CASAL DE ANÕES PODE TER FILHOS DE ESTATURA NORMAL. TODOS OS ANÕES SÃO HETEROZIGOTOS POIS A HOMOZIGOSE É LETAL.
	NA COREIA DE HUNTINGTON, A HERANÇA TAMBÉM É AUTOSSÔMICA DOMINANTE. OCORRE DEGENERAÇÃO PROGRESSIVA DO SISTEMA NERVOSO, COM PERDA NEUROLÓGICA DO CÓRTEX CEREBRAL, MUDANÇA DE PERSONALIDADE E COGNIÇÃO, ASSOCIADA A TREMORES QUE LEVAM À MORTE. GERALMENTE SE EXPRESSA DE FORMA TARDIA, ACIMA DOS TRINTA ANOS, MAS SE O GENE FOR HERDADO DO PAI, ELA SE MANIFESTA AINDA NA INFÂNCIA E DE FORMA MAIS AGRESSIVA (IMPRINTING)
EXPRESSIVIDADE E PENETRÂNCIA
A POLIDACTILIA APRESENTA HERANÇA AUTOSSÔMICA DOMINANTE. MAS NEM TODOS OS INDIVÍDUOS HETEROZIGOTOS APRESENTAM DEDOS EXTRAS (PENETRANCIA INCOMPLETA) E ALGUNS APRESENTAM DEDOS EXTRAS COMPLETOS E OUTROS APENAS VESTÍGIOS (EXPRESSIVIDADE VARIÁVEL). ELES AINDA PODEM APARECER NAS DUAS MÃOS E NOS DOIS PÉS, COMO SÓ EM UMA MÃO OU SÓ EM UM PÉ.