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Aula 08 Herança Mendeliana Profº. Dr. José Eduardo Ribeiro eduribiologo@yahoo.com.br Padrões de Herança nas Populações Humanas Padrões de Herança nas Populações Humanas Padrões de Herança nas Populações Humanas Primeira Geração Segunda Geração Padrões de Herança nas Populações Humanas Conceitos Fundamentais - Terminologia Fenótipo variável de cada caráter ou conjunto das variáveis dos vários caracteres de um indivíduo É a expressão do genótipo em interação com o meio FENÓTIPO = Genótipo + meio Genótipo Fenótipo 4 Dominância e Recessividade Alelo Dominante - É o alelo que se manisfesta tanto em homozigose como em heterozigose. Ex: AA ou Aa Obs: O alelo dominante é representado por letra maiúscula - A Alelo Recessivo - É o alelo que só se manifesta em dose dupla, ou seja, em homozigose. Ex: aa Obs: O alelo recessivo é representado por letra minúscula - a 5 Primeira Lei de Mendel Cada caráter é determinado por um par de fatores (hoje genes) que se separam na formação dos gametas, indo um fator do par para cada gameta. Padrões de Herança nas Populações Humanas Duplicação dos homólogos R! I 2n Céls. n R! II a A A A A A A A a a a a a a 7 CRUZAMENTO TESTE OU TEST CROSS AA ou Aa? Para se descobrir o genótipo de um indivíduo que manifesta fenótipo dominante realiza-se um test cross A? 8 ♂ X Homem de olhos castanhos Mulher de olhos azuis A? X aa Cruza-se o indivíduo que se quer descobrir o genótipo com um homozigoto recessivo ♀ Para se realizar um test cross 9 A? AA Aa X aa X aa 100% Aa olhos castanhos 50% Aa e 50% aa 1/2 olhos cast. e 1/2 olhos azuis 10 Conclusão Se do cruzamento teste (test cross) nascer uma F1 que apresente 100% fenótipo dominante, o indivíduo em questão é, necessariamente, homozigoto dominante (AA). Se do mesmo cruzamento aparecer uma F1 manifestando 50% de fenótipo dominante e 50% de fenótipo recessivo, o indivíduo em questão será heterozigoto (Aa). 11 Padrões de Herança nas Populações Humanas Conceitos Básicos Genealogia ou Heredograma É um método usado para o estudo da herança de uma característica a partir das informações coletadas dos familiares Conceitos Básicos Heredograma Sexo masculino Sexo feminino SIMBOLOGIA Indivíduos afetados Casamento não consangüíneo 14 Casamento consangüíneo Irmandade Casamento sem descendentes Gêmeos Univitelínico Monozigótico Gêmeos Univitelínico Dizigótico 15 Padrões de Herança nas Populações Humanas Distúrbios Genéticos Classificação dos distúrbios genéticos Distúrbios Cromossômicos Distúrbios Multifatoriais Distúrbios Monogênicos Padrões de Herança nas Populações Humanas Distúrbios Genéticos Classificação dos distúrbios genéticos Distúrbios Monogênicos Distúrbios Cromossômicos Distúrbios Multifatoriais Padrões de Herança nas Populações Humanas Distúrbios Genéticos Distúrbios Monogênicos São determinados por um alelo especifico num único locus em um ou ambos os membros de um par de cromossomos homologos Padrões de Herança nas Populações Humanas 21 Conceitos Básicos Distúrbios monogênicos Herança Monogênica É o tipo de herança determinada por um único gene Autossômica Ligada ao sexo Padrões de Herança nas Populações Humanas Conceitos Básicos Genealogia ou Heredograma É um método usado para o estudo da herança de uma característica a partir das informações coletadas dos familiares Padrões de Herança nas Populações Humanas Conceitos Básicos Heredograma Sexo masculino Sexo feminino SIMBOLOGIA Indivíduos afetados Casamento não consangüíneo 22 Casamento consangüíneo Irmandade Casamento sem descendentes Gêmeos Univitelínico Monozigótico Gêmeos Univitelínico Dizigótico 23 Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança Monogênica Ligada ao Sexo Conceitos Básicos Distúrbios monogênicos Autossômica Dominante Recessiva 21 Padrões de Herança nas Populações Humanas Conceitos Básicos Distúrbios monogênicos Autossômica Herança Monogênica Ligada ao Sexo Dominante Recessiva Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante Distúrbios monogênicos Característica hereditária determinada por um par de alelos autossomicos. Ex.: Sardas Alelos Genótipo Fenótipo S e s SS Presença de sardas Ss presença de sardas ss ausência de sardas Características Comum – tem uma alta frequência na população, qualquer tipo de genótipo é possível na população. Características Rara – tem baixa frequência na população, nem todos os tipos serão frequentes na população. Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante Distúrbios monogênicos Critérios para o reconhecimento da herança autossômica dominante rara A Características é autossomica porque: aparece igualmente em homens e mulheres; pode ser transmitida diretamente de homem para homem; A Característica é dominante porque: ocorre em todas as gerações (não há saltos de gerações); só os afetados possuem filhos afetados; Em média, um afetado tem 50% dos seus filhos também afetados. Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos ACONDROPLASIA É um tipo de nanismo genético mais comum. membros curtos e tronco de tamanho normal inteligência normal Cabeça grande Lordose lombar Morte intra-uterina elevada (em homozigoto se o gene é letal) Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Genética 1/10.000 a 1/20.000 mutação no gene FGFR3 (fibroblast growth factor receptor) – 4p16 Codifica um tipo de receptor para o fator de crescimento Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Distrofia Miotônica (DM) Fraqueza e perda muscular lentamente progressiva Começando na face Ptose palpebral Destruição dos músculos mandibulares e Esternocleidomastóideo Falta de expressão facial (Fáceis miopática) catarata e defeitos no músculo cardíaco homem – atrofia testicular e calvície frontal Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Distrofia Miotônica (DM) Genética 1/8.000 Instabilidade do códon CTG, que se apresenta repetido no gene DMPK -19q13.3 codifica a proteína-quinase Forma precoce é transmitida pela mãe e é congênita Forma juvenil é transmitica pelo pai com início na adolescência. Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Doença de Huntington Coréia de Huntington – doença neurológica progressiva e incapacitante; Início entorno dos 40 anos em média; Características coréia (movimentos involuntários dos membros) é anormalidade mais comum; face crispada, caminhada instável e fala pouco clara; enfraquecimento das funções intelectuais; Ansiedade e comportamento agressivo Paranóica e Demência Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Doença de Huntington Genética 1/20.000 Fenômenos da antecipação – o início da doença vai ocorrendo mais cedo nas gerações sucessivas Cromossomo 4p16.3 Expansão repetida do códon CAG - proteína huntingtina Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Epidermólise Bulhosa Características Doenças cutâneas não-inflamatórias crônicas, que se caracteriza por grandes bolhas e erosão na pele; unhas podem ser afetadas Genética Formas simples - cromossomo 7p-7q e 17q dedos e tornozelos vulneráveis – cromossomo 3p Epidermólise bulbosa tipo juncional - indivíduos afetados geralmente morrem na primeira semana de vida –cromossomo 1q Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Epidermólise Bulhosa Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Fibromatose Gengival ou Hiperplasia gengival hereditária Características Fibromatose é formada por um tecido muito firme com uma superfície granular rugosa; Cor descorada; acentuada colagenização das fibras do tecido conjuntivo; O extenso aumento gengival leva à protusão dos lábios e maloclusão dentária. Genética Fenocópia, decorrente do uso prolongado de medicação anticonvulsivante Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Fibromatose Gengival ou Hiperplasia gengival hereditária Hiperplais gengival tipo 0 Gengiva sem aumento e firmemente aderida ao osso alveolar, no limite amelo-dentinário Sem aparência pontilhada ou granular Hiperplais gengival tipo 1 Gengiva com pequeno aumento, sem invadir a coroa clínica Aparência pontilhada e granular Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Fibromatose Gengival ou Hiperplasia gengival hereditária Hiperplais gengival tipo 2 Gengiva com aumento moderado e incremento coronal e lateral, invadindo até 1/3 da coroa clínica Aspecto globoso Hiperplais gengival tipo 3 Gengiva com aumento marcante, invadindo até 2/3 da coroa clínica Aspecto globoso irregular Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Fibromatose Gengival ou Hiperplasia gengival hereditária Hiperplais gengival tipo 4 Gengiva com aumento severo, engrossada, cobrindo mais que 2/3 da coroa clínica Aspecto irregular friável Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Neurofibromatose Descrito pela primeira vez em 1882 – von Recklinghausen Tem 8 formas Mais comum a Neurofibromatose tipo 1 e Neurofibromatose tipo 2 Neurofibromatose tipo 1 ou doença cutânea de von Recklinghausen 90% dos casos; Manchas café com leite; Neurofibromas Nódulos de Lisch Macrocefalia Retardo mental Hipertensão Epilepsia Tumores no SNC Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Neurofibromatose tipo 1 ou doença cutânea de von Recklinghausen Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Neurofibromatose tipo 1 ou doença cutânea de von Recklinghausen Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Neurofibromatose tipo 2 ou neurofibromatose acústica bilateral manchas café com leite e neurofibroma são menos comuns No início da fase adulta Tumores envolvendo o oitavo nervo carniano. Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Neurofibromatose Frequência NF1 – 1/3.000 a 1/5.000 NF2 – 1/35.000 a 1/50.000 Genética gene NF1 Novas mutações Cromossomo 17q11.2 – neurofibromina ação na transdução do sinal Gene supressor de tumor gene NF2 Cromossomo 22q – produto gênico é conhecido como merlina proteína do citoesqueleto. Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Prognatismo mandibular Característica Projeção da mandíbula, com maloclusão e protrusão do lábio inferior. Felipe IV da Espanha Dinastia Habsburg Prognatismo Mandibular Prognatismo Maxilar Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Querubismo Displasia fibrosa familiar dos maxilares Displasia fibrosa juvenil disseminado Rosto Oval com bochechas salientes Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Querubismo Características Deslocamento dos olhos Expansão facial bilateral Modificações afetam principalmente a mandíbula Palato aumentado Anodontia, dentes defeituosos e dentes inclusos Genética 100% no masculino 70 a 50% no feminino Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Síndrome Hutchinson-Gilford ou progéria Teorias: Helicase Telómeros Gene mutante Teoria do gene mutante Anomalia no gene LMNA no cromossomo 1, produzi a proteina laminina A com defeito chamada de progerina Afeta 1 em cada 4 a 8 milhões de pessoas Início entre 18ª ao 24 ª mese de vida Genética Afeta igualmente homens e mulheres Sam Berns - o documentário Life According Sam (A Vida Segundo Sam, em tradução livre), produzida pelo canal HBO. Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Síndrome Hutchinson-Gilford ou progéria Características Desenvolvimento intelectual e mobilidade normais Apresenta osteoporose e escolise Alterações de pele Problemas carciovasculares: placas de ateromatosas Calcificação das válvulas mitral e aórtica Deficiencia de crescimento Baixa estatura ou nanismo Clavícula ausente ou anormal Envelhecimento prematuro Sobrancelhas ausentes ou rarefeitas Erupções tardias dos dentes Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Síndrome Hutchinson-Gilford ou progéria Tratamento Não existe Medicamentos usados para diminuir os efeitos da doença Complexo vitamínico Co-enzima Q-10 Vitamina E Anti-oxidante Hormônio do crescimento Aspirina Cálcio Morfina Novo medicamentos em estudo Inibidores de farnesiltransferase (FTIs) associações com Pravastatin – baixar colesterol Ácido Zoledrónico – para osteoporose Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança Monogênica Ligada ao Sexo Conceitos Básicos Distúrbios monogênicos Autossômica Dominante Recessiva 21 Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica recessivas Distúrbios monogênicos Herança autossômica recessiva Característica casais normais fenotipicamente, mas heterozigotos, que poderão ter 25% de seus filhos afetados Critérios para o reconhecimento da herança autossômica recessiva rara casais normais fenotipicamente, mas heterozigotos, que poderão ter 25% de seus filhos afetados Características é recessiva por que: há saltos de gerações; genitores dos afetados frequentemente são consanguíneos; os afetados, em geral, possuem genitores normais; Em média 25% dos irmãos de um afetado são também afetados. Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica recessiva Distúrbios monogênicos Herança autossômica recessiva Característica Diagnosticada durante a infância. Anormalidade nas secreções exócrinas, incluindo enzimas pancreáticas e duodenais; Muco espesso dos brônquios; Uma doença pulmonar crônica devida a infecções recorrentes, que podem levar a alterações fibrosas nos pulmões e insuficiência cardíaca secundária; cor pulmonale Fibrose Cística (FC) ou mucoviscidose Cor Pulmonale é uma forma de insuficiência cardíaca, onde há diminuição da capacidade de funcionamento das câmaras direitas docoração, por doença pulmonar. A metade direita do coração recebe o sangue venoso do organismo e o envia aos pulmões para oxigenação. Quando existe um tipo de doença pulmonar que leva a aumento da resistência ao fluxo de sangue e Hipertensão pulmonar, progressivamente o coração direito, (ventrículo direito e átrio direito), vão sendo sobrecarregados. Ocorrem inicialmente alterações microscópicas no cardiomiócito, a célula muscular cardíaca, com aumento de tamanho. Posteriormente todo o miocárdio, o tecido muscular cardíaco, se altera. Como conseqüência, as paredes das cavidades vão se tornando mais espessas. Este é um mecanismo compensatório que numa fase inicial permite que o fluxo de sangue não seja prejudicado. Com a permanência ou piora da doença pulmonar em determinado momento este mecanismo atinge seu limite e o coração começa a dilatar. Ocorre aumento da pressão nas veias de todo o corpo e, em decorrência, dilatação das veias, aumento do fígado, do baço e inchaço nas pernas, alem dos sintomas da doença pulmonar, como falta de ar e cianose (coloração azulada da pele). Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Fibrose Cística Alguns sintomas: - Atraso no crescimento; - Infeccões respiratorias; - Pneumonia e sinosite; - Insoficiencia cardiaca; - Espectoração execiva com muco; - Pele azulada; - Unhas em forma de baqueta; - Barriga em forma de barril; Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Fibrose Cística Tratamento - Controle das infecções pulmonares; - Controle dietético; - Prevenção e reposição da perda de sal Os homens afetados são inferteis; Outros problemas pólipos nasais prolapso retal cirrose Diabetes mellitos Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança autossomica dominante raras Distúrbios monogênicos Herança autossômica recessiva Como pode ser diagnosticada: Um teste de dosagem de cloro no suor, Exame genético com amostra de sangue. Fibrose Cística (FC) Frequência: 1/ 2.000 – 1/3.000 dos afetados. 1/20 dos heterozigotos. Genética: alta taxa de Mutações no locos múltiplos da FC; drive meiótico (transmissão preoferencial de um dos alelos do par durante a meiose); loco da FC (CFTR) no 7q31 Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança ligada ao sexo Distúrbios monogênicos Cromossomos X e Y; Cromossomos y apresenta poucos genes, entre os quais sexo masculino, estatura, tamanho dentário e fertilidade; Herança pelo cromossomo Y é denominado herança holândrica; Herança pelo cromossomo X é denominado herança ligado ao sexo; Nas mulheres podem ser homozigotas (XHXH), heterozigotas (XHXh) ou homozigotas (XhXh) Nos homens, que são hemizigotos podem ser (XhY) ou (XHY) Herança ligado ao sexo Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança recessiva ligado ao sexo Distúrbios monogênicos Herança Ligado ao sexo Daltonismo Características: Distúrbios que envolve os cones; Três tipos de cones; Três tipos de distúrbios dicromáticos graves Protanopia – cor vermelha Deuteranopia – cor verde Tritanopia – cor azul Distúrbios tricromáticos moderados Protanomalia Deuteranomalia Tritanomalia Padrões de Herança nas Populações Humanas Distúrbios monogênicos Herança Ligado ao sexo Daltonismo Genética Cromossomo X (Xq28) protanopia deuteranopia protanomalia deuteranomalia Cromossomo 7 tritanopia tritanomalia Herança recessiva ligado ao sexo Padrões de Herança nas Populações Humanas Herança Ligado ao Sexo Recessivo Distúrbios monogênicos Herança Ligado ao sexo Distrofia Muscular Duchenne Características: mais comum e mais grave; manifestação clínica 3 a 5 anos de idade fraqueza muscular progressiva e lenta pseudo-hipertrofia dos músculos da panturrilha Herança Ligado ao sexo recessivo Distúrbios monogênicos Herança Ligado ao sexo Distrofia Muscular Duchenne Características: 11 anos – cadeira de roda lordose lombar contração articulares insuficiência cardio-respiratória morte aos 18 anos (!!!!????) Características: Déficit intelectual em 1/3 dos afetados anormalidade da proteína distrofina; Distúrbios monogênicos Herança Ligado ao sexo Herança Ligado ao sexo recessivo Distúrbios monogênicos Herança Ligado ao sexo Distrofia Muscular Duchenne Frequência: 1/10.000 meninos nascidos vivos Genética: gene DMD cromossomo X (Xp21) Deleções e duplicações Herança Ligado ao sexo recessivo Padrões de Herança nas Populações Humanas Distúrbios monogênicos Herança dominante ligado ao sexo Característica: homens afetados apresentam Testa alta Orelhas grandes face alongada macrorquidia retardo mental de moderado a grave alguns apresentam aspecto autista e/ou comportamento hiperativo Síndrome do X Frágil (SXF) Herança dominante Ligado ao sexo Padrões de Herança nas Populações Humanas Distúrbios monogênicos Herança dominante ligado ao sexo Genética: secunda causa de retardo mental 80% de penetração nos homens e 30% nas mulheres; Sítio frágil (FRAXA) no telômero Xq27.3 Síndrome do X Frágil (SXF) Frequência: 1/1.250 nos homens 1/2000 nas mulheres; Herança dominante Ligado ao sexo Obrigado!!!!!!!!!!
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