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GENÉTICA Prof.a Ms. Denise de Oliveira Alonso Prof. Ms. Fabio Roberto Bellini Prof.a Ms. Marta Ângela Marcondes ESCOLA DE SAÚDE Disciplina: Biologia Ciência que estuda a variação e a hereditariedade dos organismos vivos. GENÉTICA GENÉTICA MENDELIANA: Estuda as leis da hereditariedade. Ex.: Qual a probabilidade de um filho de pai hemofílico e mãe normal terem filhos(as) com hemofilia? GENÉTICA MOLECULAR: Estuda a estrutura e as funções dos genes em nível molecular. Ex.: O polimorfismo do gene da enzima conversora de angiotensina (ECA) aumenta a probabilidade de desenvolvimento de hipertensão arterial? http://dererummundi.blogspot.com.br/2012/02/gregor-mendel-ha-quem-chame-pai-outro.html GENÉTICA: DESTAQUES HISTÓRICOS 1865 – Gregor Mendel publica trabalho sobre experimentos com ervilhas, no qual propõe as leis da hereditariedade (Leis de Mendel). Tal trabalho permanece ignorado até 1900. 1915 – Thomas H. Morgan publica “O Mecanismo da Hereditariedade Mendeliana”, a partir de experimentos com Drosophilas. 1953 – James Watson e Francis Crick decifram a estrutura de dupla hélice do DNA. 1975 a 1985 – Começam a ser desenvolvidas técnicas que permitirão o sequenciamento do DNA (ponto de partida para o projeto Genoma Humano). GENÉTICA: DESTAQUES HISTÓRICOS 1982 – Criação do primeiro animal transgênico. 1990 – Primeira utilização de terapia gênica. 1995 – Obtida primeira sequência completa de DNA (bactéria Haemophilus influenzae). 1996 – Nascimento da ovelha Dolly, primeiro mamífero clonado. 1998 – Sequenciamento do genoma do primeiro organismo multicelular (C. Elegans). 1999 – Desenvolvimento de técnicas de cultura de células- tronco. http://tragodefilosofia.blogspot.com.br/2010/07/historia-da-descoberta-da-estrutura-do.html O Genoma Humano foi totalmente mapeado e sequenciado entre 1990 e 2003. GENOMA HUMANO Nature, 431 (7011): 931-45, 2004. Informação genética total nas células humanas. Consiste em 22 pares de cromossomos autossômicos e 2 cromossomos sexuais. GENOMA HUMANO DNA circular simples, com 37 genes, que codificam peptídeos do sistema de fosforilação oxidativa (13), moléculas de RNA ribossomal mitocondrial (2) e RNA de transferência mitocondrial (22). O DNA mitocondrial é herdado somente da mãe. DNA MITOCONDRIAL http://professormarcosgaia.blogspot.com.br/2012/07/v-behaviorurldefaultvmlo.html NÚCLEO CELULAR CARIÓTIPO CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS GENES ALELOS Cromossomos Homólogos Genes Alelos ALGUMAS DEFINIÇÕES... CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS: Cromossomos que formam um par. GENES ALELOS: Genes localizados em um local definido (lócus) nos dois cromossomos (materno e paterno), que interagem, determinando um caráter hereditário. GENE: Sequência de DNA cromossômico necessária para a elaboração de um produto funcional, seja um polipeptídeo ou uma molécula de RNA. GENE PADRÃO DE BANDEAMENTO G DOS CROMOSSOMOS HUMANOS OS GENES TÊM “ENDEREÇOS” 1p14 3q24 GENÓTIPO: conjunto de genes responsáveis por uma ou mais características do indivíduo. FENÓTIPO: resultado da interação entre o genótipo e o meio intra e extra corpóreo. HERANÇA AUTOSSÔMICA: herança transmitida pelos genes dos cromossomos autossomos. HERANÇA LIGADA AO SEXO: herança transmitida pelos genes dos cromossomos sexuais. HERANÇA POLIGÊNICA OU MULTIFATORIAL: herança resultante da interação de fatores ambientais com diversos genes. PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA OU MENDELIANA HOMOZIGOTO: par de alelos idênticos (AA ou aa) HETEROZIGOTO: par de alelos diferentes (Aa) HEMIZIGOTO: alelo ligado ao cromossomo X, no homem (A ou a) DOMINANTE: fenótipo expressado em homozigotos e em heterozigotos (Aa ou AA) CO-DOMINANTE: fenótipo expressado em heterozigotos (Aa) RECESSIVO: fenótipo expressado somente em homozigotos (aa) PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA OU MENDELIANA PROGÊNIE DO ACASALAMENTO Aa X aa SÍMBOLOS - HEREDOGRAMAS HEREDOGRAMA HEREDOGRAMA HERANÇA AUTOSSÔMICA DOMINANTE DOENÇA DE HUNTINGTON CRITÉRIOS DE HERANÇA AUTOSSÔMICA DOMINANTE HEREDOGRAMA HERANÇA LIGADA AO X HEMOFILIA CRITÉRIOS DE HERANÇA LIGADA AO X ADAPTABILIDADE: Número de filhos de pessoas afetadas que sobrevivem até a idade reprodutiva. Varia de 0 (os indivíduos não se reproduzem) a 1 (reprodução normal). PENETRÂNCIA: Porcentagem de pessoas com um determinado genótipo que realmente são afetadas. EXPRESSIVIDADE: Variação de fenótipo em pessoas que apresentam o mesmo genótipo. ADAPTABILIDADE PENETRÂNCIA EXPRESSIVIDADE PADRÕES DE HERANÇA MENDELIANA A A A A a a A AA AA a Aa Aa a aa aa A AA AA a Aa Aa a aa aa 4/4 4/4 4/4 A A A a A a A AA AA A AA aa a Aa aa a Aa Aa a Aa aa a Aa aa 1/2; 1/2 1/4; 1/4; 1/2 1/2; 1/2 Genes que, em algum grau, causam doenças, diminuição de viabilidade, de fertilidade ou de adaptação do organismo. GENES LETAIS OBRIGATÓRIOS: Levam à morte antes ou logo após o nascimento. GENES SUB-LETAIS: Causam anormalidades genéticas não-fatais ao nascimento ou logo após, mas matam antes da idade reprodutiva. GENES SEMI-LETAIS: Diminuem a eficiência fisiológica temporária ou permanentemente, sendo fatais em apenas alguns indivíduos. GENES LETAIS GENE ÉXON: sequência codificadora. ÍNTRON: sequência não-codificadora (é transcrita inicialmente para o RNAm mas não aparece no RNAm maduro). A MONTANTE: região promotora – onde se inicia a transcrição. A JUSANTE: final da transcrição. MUTAÇÃO: Qualquer alteração permanente do DNA. Mutação do genoma: Não-disjunção dos cromossomos. Mutação dos cromossomos: Rearranjo dos cromossomos. Mutação dos genes: Mutação de pares de bases. GENÉTICA MOLECULAR MUTAÇÕES / POLIMORFISMOS POLIMORFISMO: Ocorrência de múltiplos alelos em um locus, onde pelo menos dois alelos aparecem com frequência maior que 1%. Podem ocorrer por substituição, inserção ou deleção de pares de bases. Ex.: Polimorfismo do gene da ECA: DD – maiores valores de pressão arterial II – menores valores de pressão arterial ID –valores intermediários de pressão arterial I = inserção de 287 pares de bases na região intrônica 16 D = deleção de 287 pares de bases na região intrônica 16 GENÉTICA MOLECULAR MUTAÇÕES / POLIMORFISMOS GENE SELVAGEM: CGT TCC GCC GAC Arg Ser Gly Asp POLIMORFISMOS: CGT TCT GCC GAC Sem alteração na formação Arg Ser Gly Asp da proteína. Mutação silenciosa. CGT TGC GCC GAC Com alteração na formação Arg Cys Gly Asp da proteína, que pode ou não ter sua ação modificada. CGT ACC GCC GAC Com alteração na formação Arg Thr Gly Asp da proteína e modificação na sua ação. EXEMPLOS DE POLIMORFISMOS POLIMORFISMOS SISTEMA ABO Tipo sanguíneo (Fenótipo) Genótipo Aglutinogêneo (na membrana das hemácias) Aglutinina (no plasma das hemácias) A IA IA ou IA i A Anti-B B IB IB ou IB i B Anti-A AB IA IB AB Ausência O ii Ausência Anti-A e Anti-B Por que polimorfismo? I – Alelo dominante; i – Alelo recessivo Porém, não há somente o alelo “I”; Há o polimorfismo IA e o polimorfismo IB. Implicações: transfusõese transplantes. POLIMORFISMOS SISTEMA Rh Tipo sanguíneo (Fenótipo) Genótipo Antígeno Rh+ RR ou Rr Presente Rh- rr Ausente Por que polimorfismo? Antígeno determinado por um grupo de genes estreitamente ligados ou por um único locus, com múltiplos alelos. Implicações: transfusões e doença hemolítica do recém- nascido (eritroblastose fetal).
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