herança genética

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Aulas: 8 e 9 - Herança genética
Prof. Nayara Castro
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Padrões de herança monogênica
 Ocorre quando uma característica é determinada por um único
gene
 Pode seguir um padrão mendeliano clássico, quando a característica
é causada por mutação do genoma nuclear.
 Ocorre, em média, com uma proporção fixa entre os descendentes
de determinados tipos de cruzamentos (uniões).
 A herança monogênica inclui: heranças autossômicas recessivas; as
dominantes; heranças ligadas ao cromossomo X; entre outras.
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Padrões de herança monogênica
O padrão de herança monogênica depende de dois fatores:
1. Se o fenótipo ou a manifestação de uma dada característica é
determinada por um alelo dominante ou recessivo.
2. Localização do locus gênico, que pode ser autossômico (nos cromossomos
1 a 22) ou nos cromossomos sexuais (cromossomos X e Y).
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Padrões de herança monogênica
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Padrões de herança monogênica
 A maioria dos genes localizados nos cromossomos X possuem um padrão de herança
distinto, denominado de herança ligada ao cromossomo X.
 Durante a gametogênese em mulheres, como existem dois cromossomos X, eles podem
sofrer recombinação meiótica.
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Padrões de herança monogênica
 Esse processo não ocorre na gametogênese em homens, pois o cromossomo X
não pode se recombinar com o Y em boa parte de suas sequências.
 Os cromossomos X e Y também possuem genes que são compartilhados e
possuem um padrão de herança similar aos genes presentes nos cromossomos
autossômicos.
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Heredograma
 É uma forma ilustrativa de apresentar as relações de parentesco entre os
membros da família, inclusive dentro das possibilidades dos integrantes
serem afetados ou não pela característica, ou doença genética analisada.
 As árvores familiares fornecem importantes informações que possibilitam
os geneticistas determinarem o modo de herança de uma característica,
e se este padrão é consistente com um modo de herança específico.
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Heredograma
 Os círculos representam as
fêmeas e os quadrados, os
machos.
 Símbolos preenchidos indicam o
indivíduo afetado em relação à
doença analisada.
 Para representar a união, traça-se
uma linha entre os pais.
4 2
Individuo do 
sexo masculino
Individuo do 
sexo feminino
Sexo indefinido
Nº de filhos do 
sexo indicado
Afetado
Heterozigotos para 
caráter autossômico
Casamento
Acasalamento 
extramarital
Divórcio
Acasalamento 
Consanguíneo
Gêmeos 
Monozigóticos
Gêmeos 
Dizigóticos
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Heredograma
 Se houver descendentes, conecta-
se com linha vertical.
 Todos os irmãos dos mesmos pais,
são ligados por uma linha
horizontal de acordo com a ordem
de nascimento.
4 2
Individuo do 
sexo masculino
Individuo do 
sexo feminino
Sexo indefinido
Nº de filhos do 
sexo indicado
Afetado
Heterozigotos para 
caráter autossômico
Casamento
Acasalamento 
extramarital
Divórcio
Acasalamento 
Consanguíneo
Gêmeos 
Monozigóticos
Gêmeos 
Dizigóticos
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Heredograma
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Heredograma
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Herança autossômica e ligada ao cromossomo X
 O padrão comum de herança autossômica é afetar igualmente homens e
mulheres, enquanto que os traços determinados pelo cromossomo X possuem um
padrão diferente.
 Em homens, como há apenas uma cópia do X, eles NUNCA podem ser
heterozigotos em genes ligados ao X (hemizigotos).
 Em mulheres, há um mecanismo de compensação, sendo uma cópia do
cromossomo X, silenciada, assim a maioria dos genes ligados ao X são expressos
a partir de uma única cópia dos cromossomos X em qualquer célula da mulher.
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Padrões de herança autossômica recessiva
 Acontece quando há dois genes com defeito, um do
pai e um da mãe.
 A maioria das doenças metabólicas hereditárias é
herdada assim, ou seja, é necessário que o pai e a
mãe carreguem o mesmo gene recessivo com defeito
(Aa x Aa).
 Casamentos entre parentes aumenta a probabilidade
de gerar filhos com doenças recessivas. O risco de ter
um filho com uma doença recessiva é de 25%.
A – normal
a – alterado
75% 25% 
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
 Se um indivíduo portador de uma doença
recessiva (aa), como a Anemia falciforme tiver
filhos com uma pessoa que não tem nenhum
gene para a doença (AA) todos serão normais
(Aa).
 Porém, se a pessoa afetada (aa) for ter filhos
com uma pessoa que é normal, mas carrega o
gene da doença (Aa), haverá um risco de 50%
de ter filhos com a doença a cada gestação.
A – normal
a – alterado
Padrões de herança autossômica recessiva
50% 50% 
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
 A hipotricose (ao lado), segue padrão
autossômico recessivo.
 A doença leva à perda precoce de pelos, e
ocorre mais frequentemente em filhos de
casamentos consanguíneos (geração III).
 O casamento entre consanguíneos (geração
III) gerou uma filha (geração IV) que
apresenta a doença por ser homozigota (aa).
Padrões de herança autossômica recessiva
Quais seriam seus gametas?
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
 A presença de um gene do par alterado é
suficiente para aparecer a doença.
 É exemplo desse tipo de herança a
hipercolesterolemia familiar, que é a doença
metabólica hereditária mais frequente.
 O risco de um filho ou filha ser afetado se um
o pai carrega um gene dominante (Aa) e a
mãe homozigota recessiva (aa), é de 50% à
cada gestação.
Padrões de herança autossômica dominante
50% 50% 
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Padrões de herança autossômica dominante
 A polidactilia é outro exemplo e provoca
aumento no número de dígitos.
 Na Figura ao lado, um homem (aa) e uma
mulher (Aa) da geração II geraram um
casal de filhos (geração III), sendo a filha
homozigota recessiva (aa) sem o
distúrbio, e o filho heterozigoto (Aa)
portador da polidactilia.
Quais seriam seus gametas?
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HERANÇA LIGADA AO SEX0
 Ocorre quando os genes envolvidos se situam no cromossomo X, em sua
porção não-homóloga.
 A mulher, por apresentar dois cromossomos X, poderá portar genes ligados ao
sexo em dose dupla.
 O homem , por apresentar apenas um cromossomo X, terá sempre apenas um
gene ligado ao sexo (dose simples).
 A mulher, portanto, pode ser considerada HOMOZIGOTA OU HETEROZIGOTA,
enquanto o homem é considerado Hemizigoto.
Genética
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Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Herança ligada ao cromossomo X
 Ocorre quando o gene recessivo alterado está no
cromossomo X, as manifestações estarão presentes
nos homens por apresentarem apenas um
cromossomo X, ou seja, não há um gene normal para
aquela característica em outro cromossomo
homólogo.
 Nas mulheres, quando existe alguma manifestação
em geral é mais leve. Um exemplo desse tipo de
herança é a doença de Fabry.
X – normal
X – alterado
50% 25% 25% 
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Padrão de herança recessivo e dominante ligadas ao X
 Há algumas dificuldades na classificação de desordens ou distúrbios ligada ao X quanto a sua
dominância ou recessividade, pois fêmeas heterozigotas para um mesmo alelo mutante, em
uma mesma família, podem apresentar doença ou não, dependendo do padrão de inativação
dos cromossomos X portadores do alelo mutante.
 Cerca de 40% das desordens ligadasao X podem ser classificadas como recessivas, e cerca de
30% podem ser consideradas dominantes.
 Quanto ao restante, 30% das desordens, não podem ser classificadas nem como dominantes
nem como recessivas.
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Padrão de herança recessiva ligadas ao X
 Um padrão relativamente simples permite classificar as desordens ligadas ao X
como recessivas: uma mutação ligada ao cromossomo X é tipicamente expressa
nos fenótipos de todos os machos portadores, mas somente é expressa em
fêmeas homozigotas para o alelo mutante.
 Essas desordens são muito mais comuns em machos do que em fêmeas.
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Daltonismo, consiste na diminuição da
habilidade na percepção de cor em condições
normais de iluminação.
Padrão de herança recessiva ligadas ao X
SEXO GENÓTIPO FENÓTIPO
Masculino XDY Normal
Masculino XdY Daltônico
Feminino XDXD Normal
Feminino XDXd Normal
Feminino XdXd Daltônica
Genética
Genótipos e fenótipos no daltonismo
• Daltonismo: Dificuldade em distinguir algumas cores.
• O daltonismo é determinado por um gene recessivo, ligado ao sexo, simbolizado
por Xd
• O gene alelo dominante, que condiciona a visão normal, é simbolizado por XD.
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SEXO GENÓTIPO FENÓTIPO
Masculino XHY Normal
Masculino XhY hemofílico
Feminino XHXH Normal
Feminino XHXh Normal
Feminino XhXh hemofílica
Genética
Genótipos e fenótipos na Hemofilia
• Hemofilia: ausência de um dos fatores associados a coagulação sanguínea.
• A hemofilia é uma doença condicionada por um gene recessivo, ligado ao sexo,
simbolizado por Xh.
• O gene alelo dominante, que condiciona a coagulação normal, é simbolizado por XH.
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Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Padrão de herança dominante ligadas ao X
 A descrição básica de herança dominante ligada ao X é a manifestação das
desordens nas fêmeas heterozigotas.
 Não há transmissão pai para filho homem, uma vez que os machos transmitem o
cromossomo Y para seus filhos, e não o cromossomo X.
 Considerando uma penetrância completa, um macho portador de uma desordem
dominante ligada ao X terá todas as suas filhas afetadas, mas nenhum de seus filhos.
Desordens dominantes ligadas ao X são menos prevalentes do que as recessivas
ligadas ao X.
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
 A síndrome de Rett é descrita como uma
herança ligada ao X e a um gene dominante,
portanto, um gene alterado é suficiente para
determinar a doença.
 As mulheres frequentemente são gravemente
afetadas e, nos homens, a doença pode ser
letal pela ausência de um gene normal em
outro cromossomo X.
Y – normal
X – alterado
Padrão de herança dominante ligadas ao X
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
 O risco de um filho ser afetado quando sua mãe carrega um gene alterado
em um de seus cromossomos X é de 50% e das filhas também 50% de serem
portadoras do gene com defeito, podendo passar para seus filhos e filhas.
 Muitas doenças afetam principalmente as fêmeas, pois os machos
hemizigotos são tão severamente afetados que não sobrevivem. As fêmeas
heterozigotas por possuírem um alelo normal em um cromossomo X,
manifestam uma forma mais amena.
Padrão de herança dominante ligadas ao X
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Padrões de herança pseudo-autossômica
 Entre os cromossomos X e Y há uma região que possui homologia, chamada de pseudo-
autossômica.
 Ela sofre regularmente troca de material genético entre os cromossomos sexuais em machos
durante a meiose.
 Nesta região, há muitos genes housekeeping, que são responsáveis por funções básicas e
essenciais das células. Alelos para genes da região autossomal podem apresentar a transmissão
pai para filho homem, o que é similar ao padrão de herança autossômico, pois o gene pode sofrer
crossing over do cromossomo X para o cromossomo Y durante a gametogênese masculina.
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Disgenesia
O cromossomo Y inclui um gene chamado de SRY. Este gene tem duas funções. Uma é inibir o
funcionamento de alguns genes do cromossomo X, a outra é impor a dominância do
cromossomo Y sobre o cromossomo X para que as características masculinas se desenvolvam
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
 Como exemplo de doença ligada à região
pseudoautossomal há a discondrosteose de
Léri-Weill que consiste em uma anomalia
esquelética caracterizada por uma baixa
estatura desproporcional e uma deformidade
no pulso no qual ele se apresenta encurtado e
com outras anomalias, limitando a mobilidade
do pulso e do cotovelo.
Padrões de herança pseudo-autossômica
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Herança ligada ao cromossomo Y
 O cromossomo Y possui uma pequena região que não possui homologia com o
cromossomo X. Nessa região há alguns genes que possuem um padrão de herança
que é Restrita ao Sexo, pois apenas os portadores do cromossomo Y (machos) a
possuem.
 O cromossomo Y contém genes que são envolvidos na determinação sexual e
fertilidade masculina.
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Herança ligada ao cromossomo Y
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Aula 9: Heranças e padrões atípicos
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Heranças e Padrões Atípicos
Caracteres limitados ao sexo e influenciados pelo sexo
 São expressos apenas em um dos sexos (o desenvolvimento de seios
e ovários e a distribuição dos pelos faciais são limitados ao sexo).
 Caracteres influenciados pelo sexo são presentes tanto em homens
como em mulheres, mas possuem maior frequência em um dos
sexos.
 A calvície: em mulheres não possui a expressão total do alelo
responsável, provoca o afinamento dos fios ao invés da perda deles,
no homem há a expressão total do alelo responsável pela calvície.
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Heranças e Padrões Atípicos
Herança mitocondrial
 A mitocôndria é uma organela da célula que
apresenta DNA (DNAmt) próprio, responsável pela
formação de algumas de suas enzimas.
 Todos os tecidos podem ser afetados por mutações no
DNAmt – doenças multissistêmicas.
 As doenças mitocondriais podem ocorrer por herança
autossômica recessiva ou por herança mitocondrial.
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Heranças e Padrões Atípicos
Herança mitocondrial
 Durante a fertilização apenas os cromossomos nos espermatozoides entram em contato com
o gameta feminino, todas as organelas, inclusive as mitocôndrias em nossas células, são de
origem materna. Portanto, se existir qualquer defeito em um gene no DNA mitocondrial a
mãe terá o risco praticamente de 100% de transmissão para seu filho ou filha.
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
 A taxa de mutação no genoma mitocondrial é cerca de 10 vezes
maior do que o nuclear, pela falta de mecanismos de reparo de
DNA.
 Como cada célula possui várias mitocôndrias, uma única célula pode
conter moléculas de DNAmt com mutação e outras não, originando
uma composição de DNA heterogênea, chamada de
heteroplasmia.
 Assim, a severidade de uma desordem pode ser determinada pela
proporção de mitocôndrias com DNA com mutação.
Herança mitocondrial
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
 Os órgãos que necessitam de um grande suprimento de energia e possuem limites de
variação bem restritos são os mais afetados por doenças mitocondriais, como ocorre com o
sistema nervoso.
 A Neuropatia óptica hereditária de Leber é um exemplo.
Herança mitocondrial
Leber é uma doença caracterizada
pela redução da capacidade das
mitocôndrias de realizar a
fosforilação oxidativa e de gerar
ATP.
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
 Síndrome de Leigh – encefalopatia necrosante de Leigh
Herança mitocondrial
A Síndrome de Leigh (SL) representa um transtorno neuro-degenerativo
secundário à deficiências enzimáticas.
 Ocasiona alterações de fosforilação oxidativa (OXPHOS) , incidindo sobre tecidos
de alto requerimento energético como o sistema nervoso, muscular e
respiratório.
 Na SL, ocorre degeneração neurológica do encéfalo, da medula espinal e do
nervo óptico , acarretando gradualmente em alterações cognitivas e motoras .
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Padrões atípicos de herança – Mosaicismo
 Ocorre quando células no período pré-natal ou logo após o nascimento,
sofrem mutações.
zigoto
mutação
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Células portadoras de mutações, ao se dividirem, podem gerar uma
subpopulação de células diferente do zigoto original.
A distribuição desta subpopulação de células com mutação pode:
1. estar em alguns tecidos do indivíduo mas não nos gametas
(mosaicismo somático puro),
2. estar restrita às células germinativas (mosaicismo germinativo puro),
ou
3. pode estar presentes nos dois tipos celulares.
Padrões atípicos de herança – Mosaicismo
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
1. Mosaicismo somático
 Dependendo no estágio do
desenvolvimento em que ocorreu
determinada mutação na linhagem
celular somática, ela pode se manifestar
como uma anormalidade em segmentos
ou manchas irregulares, como é
observada na neurofibromatose, que em
alguns casos, é segmentar e causada por
um mosaicismo de uma mutação que
aconteceu após o nascimento.
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
2. Mosaicismo da linhagem germinativa
 Ocorre a partir de pais que são fenotipicamente normais, sem histórico
familiar de doenças autossômicas dominantes ou ligadas ao X e negativos
em testes moleculares para avaliar se são portadores de alguma
desordem.
 Mesmo assim, geram um ou mais descendentes afetados por uma
desordem autossômica dominante.
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
2. Mosaicismo da linhagem germinativa
 É responsável por 6% dos casos de Osteogenesis imperfecta severa (letal) que é
provocada pela mutação em genes que codificam o colágeno do tipo I. Ao produzir
colágeno anormal, os ossos tornam-se frágeis e sofrem constantes fraturas.
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Padrões atípicos de herança – Imprinting
 Ocorre por alterações na cromatina de células da linhagem germinativa em um dos
genitores, em localização característica no genoma.
 O imprinting ocorre durante a gametogênese, antes da fertilização, marcando genes como
provenientes do pai ou da mãe e controlando, após a concepção, a expressão genética
dentro da região imprintada, em alguns ou todos os tecidos somáticos do embrião.
 Esse processo resulta nas diferenças da expressão genética entre o alelo herdado da mãe e
o herdado do pai.
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
 Nos genes imprintados, somente um alelo, materno
ou paterno, é expresso em determinado tecido.
 Isto acontece por modificação covalente do DNA,
por meio da metilação da citosina ou alteração no
padrão de Proteínas histonas impedindo a
expressão do gene.
 Podemos citar como consequências do imprinting as
Síndromes de Prader-Willi (paterno) e de Angelman
(materno).
Síndrome de Prader-Willi
(Paterno)
• Face com olhos amendoados;
• Cabelos claros;
• Mãos e pés pequenos;
• Estatura normal-baixa;
• Obesidade e apetite insaciável (6m 
a 6a);
• Dificuldade na articulação da fala 
(hipernasal);
• Pobre coordenação motora;
• Menor sensibilidade para dor;
• Diabetes mellitus;
• Avaliação com endócrino.
Padrões atípicos de herança – Imprinting
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Deleção no cromossomo 15
Síndrome de Angelman (materno)
Síndromes de Prader-Willi (paterno) 
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Doenças provocadas por expansão de repetições 
 Há doenças provocadas por mutações que levam a repetições de três ou mais
nucleotídeos localizadas dentro de um gene.
 A provável causa da expansão é um erro durante a duplicação do DNA, chamado de
Slipped-Strand Mispairing (SSM), em que a polimerase acaba por replicar mais de
uma vez uma determinada repetição, expandindo assim o número de repetições.
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
 Doença de Huntington, uma doença neurodegenerativa progressiva que
resulta da expansão da trinca CAG.
 Apresenta características que diferem do padrão autossômico dominante,
como a manifestação cada vez mais precoce de geração em geração, que
ocorre quando o alelo mutado é transmitido pelo pai e não pela mãe
afetada, pois há uma tendência para expansões maiores quando são
herdadas pelo pai.
Doenças provocadas por expansão de repetições 
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Doença de Huntington
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
 A síndrome do X frágil é causada por expansão de repetições da trinca CGG.
 Estas modificações do DNA interferem na replicação e/ou na condensação da
cromatina, produzindo o sítio frágil.
 As repetições tendem a expandir através das sucessivas gerações de mulheres
portadoras da mutação. Essa síndrome é a causa mais comum de leve retardo
mental. O nome se refere também a um marcador molecular no cromossomo X que é
o sítio frágil que falha.
Doenças provocadas por expansão de repetições 
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
 Embora a mutação seja suficiente para causar a
síndrome do X frágil tanto em homens como mulheres,
há maior incidência em homens que em mulheres.
 A baixa penetrância da síndrome em mulheres refletem
os padrões de inativação do cromossomo X, podendo o
sítio portador da mutação estar presente no cromossomo
X inativado, ficando o cromossomo X normal ativo.
Doenças provocadas por expansão de repetições 
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Citogenética Clínica: Distúrbios dos autossomos e dos cromossomos Sexuais
As anormalidades cromossômicas podem ser
definidas como mudanças que produzem uma
alteração visível dos cromossomos.
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
Uma anormalidade é gerada por:
1. erros de reparo de cromossomos quebrados;
2. eventos de recombinações que não foram
efetuados corretamente; ou
3. erros durante a segregação dos cromossomos
na mitose ou meiose.
Citogenética Clínica: Distúrbios dos autossomos e dos
cromossomos Sexuais
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
As anormalidades cromossômicas são classificadas em dois tipos de acordo 
com sua distribuição nas células do corpo:
1. anormalidades constitucionais presentes em todas as células do corpo, e
2. anormalidades somáticas presentes em alguns tipos celulares. 
Citogenética Clínica: Distúrbios dos autossomos e dos cromossomos Sexuais
Genética
AULA 8: HERANÇA GENÉTICA
 O indivíduo portador desta última é denominado de mosaico, pois possui
duas populações com constituições cromossômicas diferentes.
 As anormalidades cromossômicas sejam constitucionais ou somáticas, estão
dentro de uma outra classificação de acordo com o número alterado de
cópias (anormalidade numérica) ou a anormalidade estrutural.
Citogenética Clínica: Distúrbios dos autossomos e dos cromossomos Sexuais