Herança monogênica e genética mendeliana

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Padrões de Herança 
Monogênica 
 GENÉTICA 
Profa Freire Campos Nunes 
Os experimentos de Mendel 
X 
A ervilha Pisum sativum 
3 
Primeira Geração 
Segunda Geração 
A escolha da ervilha Pisum 
sativum 
4 
O enunciado da 1ª Lei de Mendel 
pode ser representado assim: 
•  1ª Lei de Mendel 
 
 Cada caráter é determinado por um par de 
fatores que se separam na formação dos 
gametas, indo apenas um dos fatores do par 
para cada gameta, que é portanto, puro. 
 
P 
AA aa 
Aa 
G
F1 
A a 
A AA Aa 
a Aa aa 
Representação do 
cruzamento 
F2 
2ª Lei de Mendel - “Lei da Segregação 
Independente dos Fatores (genes).” 
 = Fatores (hoje genes) que condicionam dois 
ou mais caracteres, 
 = separam-se durante a formação dos 
gametas, 
= recombinando-se ao acaso, de maneira a 
estabelecer todas as possíveis combinações entre si. 
Segunda lei de Mendel 
CRUZAMENTO DIÍBRIDO: COR E FORMA DAS 
SEMENTES 
•  P RRvv (lisa, verde) X rrVV (rugosa, 
amarela) 
•  F1 100% RrVv (lisas, amarelas) 
•  (F1 X F1) RrVv X RrVv 
 
2ª. Lei de Mendel 
 Durante a formação dos gametas, 
 a separação dos alelos de um par é 
independente 
 da separação dos outros pares de 
genes. 
Quadrado de Punnett 
Proporção fenotípica 
(PF): 
•  9 lisas, amarelas 
•  3 lisas, verdes 
•  3 rugosas, amarelas 
•  1 rugosa, verde 
F1 RrVv 
RrVv Gametas RV Rv rV rv 
RV RRVV RRVv RrVV RrVv 
Rv RRVv RRvv RrVv Rrvv 
rV RrVV RrVv rrVV rrVv 
rv RrVv Rrvv rrVv rrvv 
11 
Herança monogênica 
Conceitos básicos de probabilidade 
•  Probabilidade = “proporção de vezes que um 
resultado específico ocorre em uma série de eventos” 
•  Probabilidade básica: permite compreender e 
calcular os riscos genéticos 
½= 50% 
 
Herança monogênica 
Conceitos básicos de probabilidade 
•  Regra da multiplicação: dois eventos são 
independentes. 
•  Usada para avaliar a probabilidade de que dois 
eventos ocorram juntos. 
•  Probabilidade de se obter determinado resultado 
em ambas tentativas é o produto das probabilidades 
de cada resultado 
Ex1: obter “cara”em ambos os 
lançamento de uma moeda ½ x ½ 
= ¼ 
Ex2: probabilidade de três 
filhos de um casal serem 
meninas ⇒ ½ x ½ x ½ = 1/8 
Herança monogênica 
Conceitos básicos de probabilidade 
•  Regra da adição: estima a probabilidade de que 
ocorra um evento ou outro = somatório da respectivas 
probabilidades 
 
Ex1: probabilidade de casal ter três filhos do 
sexo masculino ou três do sexo feminino 
1/8 + 1/8 = ¼ 
 
Herança monogênica 
Conceitos básicos de probabilidade 
•  Treinando... 
Pedro tem anemia falciforme, que é herdada como uma 
condição autossômica recessiva. Isso significa que seus pais 
não afetados (João e Maria), devem ser heterozigotos 
(portadores). A irmã de Pedro, Paula, também saudável, está 
tendo o seu primeiro filho. O marido de Paula não tem 
história familiar de anemia falciforme. Paula quer saber 
qual o risco que seu filho tem de herdar o alelo mutante 
dela e ser um portador. 
 
Herança monogênica 
Conceitos básicos de probabilidade 
  Conceitos importantes 
  Genótipo e Fenótipo: o genótipo de uma pessoa é a sua 
constituição genética. O fenótipo é a expressão 
observável de um genótipo como um caráter morfológico, 
bioquímico ou molecular 
 
  Locus: Os cromossomos existem aos pares nas células 
somáticas. Cada gene ocupa um lugar definido no 
cromossomo. Esse lugar definido é denominado locus 
gênico. (loci: plural) 
• Eventualmente, um alelo pode impedir a manifestação de um 
ou mais de seus alelos. O alelo capaz de impedir a 
manifestação dos demais é conhecido por dominante; os que 
têm seu efeito bloqueado por um alelo dominante é chamado 
recessivo (normalmente associado a perda de função). 
  Alelos: Os genes que ocupam o mesmo locus em 
cromossomos homólogos são denominados genes alelos, são 
variantes alternativas da informação genética em um 
determinado locus 
  Homozigotos e Heterozigotos 
Os genes alelos não são necessariamente idênticos. Quando 
nas células de um indivíduo os genes alelos para um 
determinado caráter não são idênticos, o indivíduo é 
denominado heterozigoto para o caráter denominado pelo par 
de genes. Quando os genes alelos são idênticos, o indivíduo é 
denominado homozigoto para aquele caráter (características 
nucleares, não se aplicam às mitocondriais – muitas cópias 
dos genes por células) 
  Conceitos importantes 
•  Homozigoto dominante 
•  Homozigoto recessivo 
•  Heterozigoto dominante 
Herança com dominância 
completa ou incompleta 
•  Alelos diferentes surgem uns dos outros graças à 
ocorrência de mutações gênicas, pequenas alterações na 
seqüência de bases nitrogenadas de suas moléculas de 
DNA. 
•  Dessa forma, existem diversas formas alternativas de 
ocupação de um mesmo locus 
•  Existência de dois alelos comuns para um mesmo locus 
- locus exibe polimorfismo 
  Dominância completa: heterozigotos e homozigotos (AA) 
são igualmente afetados 
  Codominância: expressão dos dois alelos para um mesmo 
locus (sistema ABO) 
  Dominância incompleta: distúrbios dominantes são mais 
graves em indivíduos homozigotos (AA) que nos 
heterozigotos 
  Consanguinidade: o risco de uma criança ser homozigota 
para um raro alelo recessivo é proporcional ao grau de 
parentesco entre os genitores 
  Dominância 
Herança com 
dominância 
completa 
Herança com 
dominância 
incompleta 
Herança com co-dominância 
•  A forma de manifestação de uma característica depende 
da interação entre fatores genéticos e influências 
ambientais. 
  Conceitos importantes 
•  Idade de início: os distúrbios genéticos podem surgir a 
qualquer momento da vida de um indivíduo, variando do 
início de desenvolvimento embrionário até os anos pós-
reprodutivos, e em todas as idades entre estas 
•  Congênito X Genético X Hereditário 
•  Os distúrbios monogênicos são caracterizados por 
seu padrão de transmissão nas famílias 
•  Para estabelecer o padrão de transmissão, em 
geral a primeira etapa é a obtenção de um 
heredograma – que conta a história familiar do 
paciente, uma representação gráfica de uma árvore 
genealógica 
  Representação 
  Distúrbios genéticos com herança mendeliana clássica 
  Os padrões apresentados pelos distúrbios monogênicos nos 
heredogramas dependem principalmente de dois fatores: o 
local cromossômico dos locus gênico (autossômico ou ligado 
ao X), e se o fenótipo é dominante ou recessivo 
  Herança Autossômica e Ligada ao X 
  Esta distinção é óbvia, pois depende da localização 
cromossômica do gene em questão 
  Existe apenas uma informação a ser ressaltada que é o 
fato de homens serem hemizigóticos para o cromossomo X 
  Em mulheres depende da inativação do cromossomo X 
(mulheres podem ser mosaicas para esta inativação) 
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Herança Monogênica 
Tipo de herança determinada por um único gene 
Autossômica 
Ligada ao sexo 
Análise de heredogramas 
 
1. Autossômica Recessiva: 
Ø  Fenótipos pouco comuns; 
Ø  Há saltos de gerações; 
Ø  Indivíduos afetados herdam os dois alelos recessivos dos 
ancestrais; 
Ø  Casais normais, quando ambos são heterozigotos, podem ter 
filhos afetados (25%) e filhos normais (75%); 
Ø  Pais normais com filhos(as) afetados(as), pais heterozigotos e 
filhos(as) afetados(as) recessivos(as). 
Exemplos: Albinismo, Fibrose Cística 
(doença pulmonar crônica – suor 
salgado), Fenilcetonúria (PKU), 
Doença de Tay-Sachs (distúrbio 
neurológico), etc 
Albinismo 
Herança Autossômica Recessiva: heredograma 
Fibrose cística 
•  Distúrbio do transporteiônico 
epitelial causado por mutações 
n o g e n e r e g u l a d o r d a 
condutância transmembrana 
CFTR 
•  Suor salgado – complicações 
pulmonares 
•  Teste pezinho 
Anemia falciforme 
•  Genes de uma subunidade da hemoglobina têm uma 
mutação sentido trocado (cromossomo 11) (substituição 
do ác. Glutâmico por valina) 
•  Tratamento em investigação: transplante de medula 
óssea 
HbSS 
HbAS 
HbAA 
HbAA: normais 
HbAS: traço 
falcêmico 
HbSS: anemia 
falciforme 
2. Autossômica Dominante: 
Ø Fenótipos comuns; 
Ø Não há saltos de gerações; 
Ø Indivíduos normais herdam os dois alelos 
recessivos dos ancestrais; 
Ø  Casa i s afetados , quando ambos são 
heterozigotos, podem ter filhos afetados (75%) 
e filhos normais (25%); 
Ø Maior chance de passar para as próximas 
gerações se comparado aos alelos recessivos 
Exemplos: 
Acondroplasia: causa mais comum de nanismo humano, 
sem retardo mental, apresentam cabeça grande e testa 
saliente 
Doença de Huntington: contração muscular involuntária, 
demência progressiva (identificação genes) 
Neurofibromatose: distúrbio sistema nervoso (manchas 
café-com-leite) 
Hipercolesterolemia familar: altos índices de colesterol, 
riscos cardíacos 
Polidactilia: mais de cinco dedos nas mãos e/ou pés 
Distrofia miotônica: perda progressiva da função 
muscular 
Intolerância à lactose: incapacidade de digerir a lactose 
(desconforto intestinal) 
Herança Autossômica Dominante: heredograma 
Acondroplasia 
•  Mutação do gene FGFR3 (gene do 
r e c e p t o r 3 d o f a t o r d e 
crescimento do fibroblasto) 
•  Testes de DNA para detecção 
da mutação 
 
Alzheimer 
•  Aproximadamente 10% dos casos de 
Alzheimer (início tardio) seguem o padrão 
•  Mutações em três genes 
•  Alterações de um alelo do gene da 
apoliproteína E (influência alimetação) 
 
Câncer hereditário de mama e ovário 
•  Autossômico dominante 
•  Genes BRCA1 e BRCA2 (supressores de 
tumor) 
•  Mutações nestes genes – 70% a 80% 
casos de câncer de mama hereditário 
•  mutações BRCA1 câncer próstata e cólon 
BRCA1-185delAG - Esta mutação consiste na deleção 
de dois pares de bases na posição 185 (éxon 2) do 
gene BRCA1 
BRCA2-6174delT - Esta mutação consiste na deleção 
de uma base na posição 6174 (éxon 11) do gene 
BRCA2 
3. Ligada ao Sexo e Recessiva: 
Exemplos: 
Hemofilia, Daltonismo e 
Distrofia Muscular de 
Duchene (fraqueza muscular) 
- Não se distribui igualmente em homens e mulheres; 
- Não há transmissão de pai para filho; 
- Há mais homens afetados do que mulheres afetadas; 
- Manifesta em homozigose nas mulheres e em hemizigose, 
nos homens; 
- Todas as filhas de um homem afetado, serão no mínimo 
portadoras; 
- Não se distribui igualmente em homens e mulheres; 
- Não há transmissão de pai para filho; 
- Manifesta em homozigose ou heterozigose nas mulheres e 
em hemizigose, nos homens; 
- Todas as filhas de um homem afetado, serão afetadas; 
4. Ligada ao X e Dominante: 
Exemplos: 
Síndrome de Rett 
(ocorre quase que 
exclusivamente em 
mulheres, 
aparentemente sendo 
letal em homens) e 
Síndrome X frágil 
(retardo mental 
acentuado) e 
raquitismo 
hipofosfatêmico 
Síndrome de Rett: aspecto e postura da mão 
típicos das meninas com esta síndrome 
Aspecto facial 
característico 
de um paciente 
com Síndrome 
do X frágil 
Hipertricose congênita generalizada (CGH) 
Ligada ao X dominante 
Ø Herança limitada ao sexo 
-  Afeta uma estrutura ou função do corpo 
presente somente em homens ou em mulheres 
-  Crescimento de barba em homens: a mulher 
não apresenta barba, entretanto ela carrega 
os genes e pode passá-los aos seus filhos 
-  Tamanho dos seios: característica relacionada 
às mulheres 
Ø  Herança influenciada pelo sexo 
-  Pode ser um alelo ligado ao X ou 
autossômico 
-  É recessivo em pessoas de um 
sexo e dominante em pessoas do 
outro sexo 
-  A diferença de expressão das 
características pode estar 
relacionada à produção hormonal 
diferenciada entre pessoas de 
sexo diferentes 
-  Calvície: é dominante nos homens 
e recessiva nas mulheres 
•  Herança Restrita ao Sexo: 
- É um tipo de herança que só se manifesta nos homens, 
pois seus genes se localizam na região do cromossomo Y. 
- A hipertricose auricular, que se caracteriza pela 
presença de pêlos longos e abundantes na orelha, é um 
exemplo deste tipo de herança.  
1. Capacidade Gustativa para o PTC (feniltiocarbamida): 
 - Sensível Dom 
 - Insensível Rec 
 
 
2. Capacidade de enrolar a língua: 
 - Capaz Dom 
 - Incapaz Rec 
3. Furo no queixo: 
 - Ausência Rec 
 - Presença Dom 
* Algumas características humanas normais que 
obedecem as leis mendelianas 
Análises de heredogramas 
Considerando o heredograma, identifique o padrão de 
herança mendeliana da doença desta família e defina os 
genótipos de todos os indivíduos 
A calvície é determinada por um gene autossômico cuja 
dominância é influenciada pelo sexo, comportando-se 
como dominante no homem e como recessivo na 
mulher. Simbolizando-se o gene que causa a calvície 
por C e o seu alelo selvagem por c, indique o genótipo 
dos indivíduos desta família 
Considerando o heredograma, identifique o padrão de 
herança mendeliana da doença desta família e defina os 
genótipos de todos os indivíduos 
Considerando o heredograma, identifique o padrão de 
herança mendeliana da doença desta família e defina 
os genótipos de todos os indivíduos