Introdução e Conceitos: Genética Mendeliana ou Clássica

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Profa. Maristela Ruberti 
4º Semestre/ Biomedicina 
 Instituto de Ciências da Saúde - UNIP 
Tópicos da aula: 
Introdução; 
Conceitos: Locus gênico; Alelos; Mutação Gênica; Haplótipo; 
Genótipo e Fenótipo; 
Heredogramas; 
Herança Mendeliana; 
 Dominância e Recessividade 
 Padrões Autossomicos da herança Mendeliana 
Herança autossômica; 
Herança autossômica e ligada ao X; 
Herança Recessiva; 
Heterogeneidade Genética: heterogeneidade Alélica; 
heterogeneidade de Locus; heterogeneidade Fenotípica; 
Exercícios. 
Introdução 
 Mecanismos hereditários de transmissão das características de um organismo. 
 
 Padrões de transmissão de gene único ou Monoihibridismo. 
 
 Mecanismos moleculares e genéticos pelos quais as mutações resultam em 
padrões de herança recessivos, dominantes, ligados ao X e mitocondriais. 
As características de um gene único provocadas por mutações em genes 
do genoma nuclear, são, frequentemente, denominadas medelianas 
porque assim como as características das ervilhas estudadas por Mendel, 
ocorrem, em média em proporções fixas entre a descendência de tipos 
específicos de acasalamento. 
Introdução 
 
As doenças de gene único conhecidas até o momento estão listadas na clássica referência 
de Victor A. Mckusick, Mendelian Inheritance in Man. 
 
 A versão online está disponível por meio da National Library of Medicine, 
atualmente constam na lista 3.917 denças com padrões mendelianos de herança. 
 Sabe-se que dessas , 3.310, ou cerca de 84%, são provocadas por mutações em 
1.990 genes. 
Diferentes mutações no mesmo gene podem causar diferentes doenças e 
mutações em genes diferentes podem provocar doenças semelhantes ou indistinguíveis. 
Expressão Gênica 
Introdução 
 
O restante, 16% são doenças com claro padrão de herança 
mendeliana, mas, os genes responsáveis ainda não estão descritos. 
 
Portanto temos que: dos 25.000 genes humanos 8% já foram 
diretamente implicados nas doenças genéticas humanas. 
Projeto Genoma Humano e Projeto Proteoma 
Distúrbios genéticos - de um único gene - humanos maioria – idade pediátrica; 
menos de 10% se manifestam após a puberdade e menos de 1% na idade adulta. 
Em estudos populacionais a incidência desses distúrbios genéticos graves de um 
único gene foi estimada em 0,36%, acredita-se que, dentre as crianças 
hospitalizadas, 6 a 8% apresentam distúrbios de gene único. 
Conceitos em Genética 
Expressão do gene GFP (green fluorescent protein) 
cnidário Aequorea victoria 
 Locus gênico: local do DNA que o gene ocupa. Posição ou localização de 
um gene em um dado cromossomo. 
Conceitos em Genética 
Alelos: forma variante de um gene. Variantes alternativas para um gene. Para 
muitos genes existe um único alelo prevalente, presente na maioria dos 
indivíduos, os geneticistas chamam de tipo selvagem ou alelo comum. 
As outras variantes do gene são chamados alelos variantes ou mutantes: que 
diferem do alelo do tipo selvagem por uma mutação . 
 
 
A variação herdada no genoma é a pedra fundamental da genética 
médica 
Mutação Gênica: uma alteração permanente na seqüência de 
nucleotídeos ou no arranjo do DNA. 
Conceitos em Genética 
O termo mutação é usado em genética médica em dois 
sentidos: algumas vezes, para indicar uma nova alteração que 
não era conhecida ou para indicar um alelo causador da 
doença. 
 
Mutação ou mutantes nunca devem ser usados para se referir 
aos seres humanos que portam a o alelo mutante. 
Conceitos em Genética 
Haplótipo: um dado conjunto de alelos em um locus ou em um aglomerado 
de loci de um cromossomo. 
 
Alelos variantes surgiram por mutação em algum momento do passado 
recente ou remoto. Se existem pelo menos dois alelos relativamente comuns 
do locus na população, diz-se que o locus exibe polimorfismo. 
 
Alelos normais: conferem variabilidade genética , portanto, são evolutivamente 
muito importantes. 
Alelos variantes raros: podem estar relacionados com doenças genéticas ou com a 
suscetibilidade à doenças. 
Ainda, existem alelos que não estão relacionados com uma significância reconhecida 
para a saúde do indivíduo 
Genótipo e Fenótipo 
O genótipo de uma pessoa é o conjunto de alelos que compõem a sua constituição 
genética, tanto coletivamente em todos os loci, ou mais comumente em um único locus. 
 
 
Ao contrário, o fenótipo, a expressão observável de um genótipo. Todas as 
características observáveis de um indivíduo. 
Embora, cada gene codifique uma única cadeia polipeptídica ou molécula de RNA um 
par anormal de genes freqüentemente produz diversos efeitos fenotípicos e determina 
que sistemas orgânicos serão envolvidos, que sinais e sintomas particulares ocorrerão e 
quando . Assim, a expressão do defeito genético é dita pleiotrópica. 
Genótipo e Fenótipo 
Outra situação especial é a do DNA mitocondrial que não possui duas cópias 
de cada gene para cada célula diplóide, as moléculas do DNA mitocondrial e os 
genes codificados pelo genoma mitocondrial possuem dezenas a milhares de 
cópias de cada gene por célula. 
Genótipo + Meio = Fenótipo 
Heredogramas 
Para se estabelecer o padrão de herança familiar constrói-se um heredograma, isto 
é, uma representação gráfica da transmissão de uma determinada característica 
entre os familiares de várias gerações. Para tal, faz-se uso de padrões gráficos. 
O caráter mutante , que se desvia do tipo selvagem é em geral escolhido 
como a base para o símbolo. Usualmente, este caráter é produzido pelo 
alelo recessivo porque a maioria das mutações ocorre como recessiva. O 
alelo dominante, normalmente, produz um produto funcional. 
Heredogramas 
Símbolos usados nos heredogramas: 
Heredogramas 
Símbolos usados nos heredogramas: 
Heredogramas 
Em uma árvore desse tipo, as mulheres são representadas por círculos e os homens por 
quadrados. Os casamentos são indicados por linhas horizontais ligando um círculo a um 
quadrado. Os algarismos romanos I, II, III à esquerda da genealogia representam as 
gerações. 
Estão representadas três gerações. Na primeira há uma mulher e um homem casados, na 
segunda, quatro pessoas, sendo três do sexo feminino e uma do masculino. 
Os indivíduos presos a uma linha horizontal por traços verticais constituem uma 
irmandade. Na segunda geração observa-se o casamento de uma mulher com um homem 
de uma irmandade de três pessoas. 
Herança Mendeliana 
Herança Mendeliana 
Dominância e Recessividade: 
1) Em um indivíduo diplóide o fenótipo determinado por um alelo manifesta-
se, diz-se que esse alelo é dominante. No caso do alelo precisar estar em dose 
dupla para se manifestar, pois sozinho ele não se manifesta diz que o alelo é 
recessivo. 
 
2) A localização cromossômica do locus genético, que pode ser um autossômico 
(par de cromossomos de 1 a 22) ou em um cromossomo sexual (cromossomo X 
ou cromossomo Y) 
Alelo dominante: se expressa em homozigose ou heterozigose. Exemplo: AA e Aa. 
Alelo recessivo: só se expressa em homozigose. Exemplo: aa. 
Herança Mendeliana 
Herança autossômica dominante: em uma doença dominante pura homozigotos e heterozigotos, 
são, ambos, igualmente afetados. 
 
Herança Recessiva: um fenótipo expresso somente em homozigotos (ou nas características ligadas 
ao X, nos hemizigotos masculinos) e não em heterozigotos é recessiva. A maior parte dos 
distúrbios de gene único descritos que são recessivos são devidos a mutações que eliminam ou 
reduzem a função do produto, mutações de perda de função. 
 
Herança autossômica e ligada ao X: os distúrbios autossômicos , em geral afetam homens e 
mulheres igualmente. Para osdistúrbios ligados ao X a situação é completamente diferente 
porque os homens possuem apenas um cromossomo X; homens nunca são heterozigotos para os 
genes ligados ao X, enquanto que as mulheres podem ser homozigotas ou heterozigotas para os 
loci ligados ao X. Para compensar esta diferença os genes ligados ao X nas mulheres são expressos 
somente a partir de um dos dois cromossomos 
Herança Mendeliana 
Heterogeneidade Genética: 
 
heterogeneidade Alélica – diferentes mutações no mesmo locus. 
 
heterogeneidade de Locus: mutações em diferentes loci. 
 
 heterogeneidade Fenotípica: fenótipos distintos herdados em 
diferentes famílias que podem resultar de diferentes alelos 
mutantes no mesmo gene. 
 
Herança Mendeliana 
Consangüinidade: definida arbitrariamente como a união de 
indivíduos aparentados entre si por um parentesco tão ou 
mais próximo quanto o de primos em segundo grau. 
 
Primos em 1º grau - risco genético: prole anormal de 3 a 5%. 
 
Cerca de o dobro do risco basal encontrado na prole de uma 
casal sem parentesco 2 a 3%. 
Herança Mendeliana 
Herança autossômica recessiva: ocorre em indivíduos com dois alelos 
mutantes e nenhum alelo normal. Uma cópia normal do gene é capaz de compensar 
o alelo mutante e assim evitar a enfermidade. 
 
Três tipos de combinações podem levar a uma prole homozigota afetada por uma 
doença autossômica recessiva. 
 
Portador x Portador (Rr x Rr) = RR (normal); (Rr normal); (Rr normal); (rr afetado ) = 
¾ normais e ¼ afetado. 
 
Portador com Afetado (Rr x rr) = Rr; Rr; rr; rr = ½ normal e ½ afetado 
 
Afetado com afetado (rr x rr) = Só rr = 100% afetados 
 
A combinação mais comum é aquela entre dois heterozigotos não afetados! 
 
Herança Mendeliana 
Segregação independente dos gametas : 
 
Cada caráter é determinado por um par de fatores 
genéticos denominados alelos. Estes, na formação dos 
gametas, são separados e, desta forma, pai e mãe 
transmitem apenas um para seu descendente. 
 
 
 
Mendel trabalhou com 7 caracteres de ervilha (Pisum sativum) . Na primeira 
lei de Mendel é analisado a herança de apenas 1 caráter por vez, por isso fala-
se em monohibridismo. 
 
Herança Mendeliana 
– Os experimentos de Gregor Mendel 
Ervilhas (Pisum sativum) 
Plantas Altas (DD) – tipos 
selvagem 
Plantas anãs (dd) – mutante 
recessivo 
Altas 
(DD) 
anãs 
(dd) 
P X 
GAMETAS Altas 
 F1 (Dd) 
 
F1xF1 (Dd) x (Dd) 
 
GAMETAS D d D d 
 
F2 DD Dd Dd dd 
Fenótipos Genótipos Frequência 
genotípica 
Frequencia 
fenotípica 
Alta DD 1 3 
Alta Dd 2 
Anã dd 1 1 
Herança Mendeliana 
Pisum sativum 
Herança Mendeliana 
Pisum sativum 
Herança Mendeliana 
O distúrbio genético de gene único mais comnum em crianças brancas é a fibrose 
cística (FC), provocada no gene CFTR. Uma criança em cada 2000 possui o alelo 
mutante para CFTR. A frequência de portadores de uma das centenas de possíveis 
alelos mutantes pode ser calculada como de, aproximadamente, 1/29. 
 
Em uma população de 3.247 indivíduos brancos pode-se então esperar um paciente, 
112 portadores não afetados e 3.134 homozigotos não portadores (normais). 
 
Uma vez que o paciente possui dois alelos CFTR mutantes e o portador só um, 
temos que: 
112x1 / 112x1 + 1x2 = 112/114 = 98% de todos os alelos CFTR mutantes nessa 
população de 3.247 estão ocultos nessa população em portadores (que normalmente 
não tem ciência que são portadores) e somente 2% estão em pacientes. 
Herança Mendeliana 
Herança Autossômica Dominante: mais da metade de todos os distúrbios 
mendelianos é herdada como autossômico dominante. A incidência de alguns 
distúrbios de herança autossômica dominante é alta, pelo menos em áreas 
geográficas específicas: 1 em cada 500 para descendentes de europeus e japoneses, 
sofre de hipercoleteromia familiar. 
Critérios da Herança Autossômica Dominante 
 
O fenótipo aparece em todas as gerações, e toda pessoa afetada tem um genitor afetado. 
Qualquer filho de genitor afetado tem um risco de 50% de herdar o fenótipo. 
Familiares fenotipicamente normais não transmitem o fenótipo para seus filhos. 
Homens e Mulheres têm a mesma probabilidade de transmitir o fenótipo aos filhos de 
ambos os sexos. 
 
Herança Mendeliana 
Herança Autossômica Dominante 
Na herança autossômica dominante um fenótipo é expressado da mesma maneira 
em homozigotos e heterozigotos. Toda pessoa afetada em um heredograma possui 
um genitor afetado, que por sua vez possui um genitor afetado, e assim por diante, 
como no heredograma abaixo: 
Herança Mendeliana 
Nos casamentos que produzem filhos com uma doença autossômica dominante, um 
genitor geralmente é heterozigotico para a mutação e o outro genitor é homozigótico 
para o alelo normal. Pode-se escrever os genótipos dos pais como: 
Cada filho desse casamento tem uma chance de 50% de receber o alelo anormal (A) 
do genitor afetado e, portanto ser afetado (A/a), e uma chance de 50% de receber o 
alelo normal (a) e, assim não ser afetado (a/a). 
Exemplos de Herança Autossômica Dominante 
 
Doença de Huntington (DHq) 
 
É uma doença neurodegenerativa fatal de herança autossômica dominante 
caracterizada por movimentos involutários e demência progressiva. O 
aparecimento da doença se dá entre os 30-50 anos de idade sendo 38 a idade 
média de aparecimento. 
Heredograma de uma família com Doença de Huntington 
Herança Mendeliana 
Herança incompletamente Dominante 
 
A acondroplasia é um distúrbio 
esquelético bem conhecido que se 
manifesta como nanismo de membros 
curtos e cabeça grande. A maioria dos 
indivíduos acondroplásicos possui uma 
inteligência normal e leva uma vida 
normal. 
 
Exercícios 
1) Defina genótipo e fenótipo, e descreva como ambos se relacionam. 
2) Os termos: homozigoto e heterozigoto fazem parte da nomenclatura básica em 
genética. Explique o que significam. 
3) Em cruzamento de ervilhas homozigotas brancas com amarelas, qual a frequência 
genotípica e fenotípica observada na geração F2. 
4) Renata (III.1), cuja avó materna e avô paterno eram albinos, preocupada com a possibilidade de transmitir o 
alelo para o albinismo a seus filhos, deseja saber qual a probabilidade de ela não ser portadora deste alelo. 
Assinale a alternativa que responde ao questionamento de Renata. 
 
a) 0 b) 1/4 c) 3/4 d) 1/3 e) 1 
5) Na espécie humana há um tipo de surdez hereditária que é determinada por um par de genes. No 
heredograma a seguir, as pessoas surdas estão representadas por símbolos hachurados: 
Com base nessa afirmação, assinale a opção correta quanto ao tipo de herança e os genótipos dos 
indivíduos 1, 2, 3 e 4, respectivamente: 
a) autossômica dominante - ss, Ss, ss e ss. 
b) autossômica dominante - SS, ss, SS e SS. 
c) autossômica dominante - Ss, SS, Ss e Ss 
d) autossômica recessiva - SS, ss, Ss e SS. 
e) autossômica recessiva - Ss, ss, Ss e Ss. 
7) Moscas de coloração acinzentada cruzadas entre si fornecem moscas de cor preta. Para determinarmos 
se uma mosca cinza é homozigota ou heterozigota quanto ao par de genes que condicionam esse caráter, o 
procedimento correto é analisar a prole resultante do cruzamento dessa mosca com outra de 
a) cor preta. 
b) cor cinza. 
c) genótipo igual ao seu. 
d) fenótipo igual ao seu. 
e) fenótipo dominante. 
8) Afibrose cística é uma anomalia caracterizada por alterações principalmente nos brônquios, podendo levar 
o indivíduo a morte. É decorrente da ação do alelo recessivo , sendo que a ação do alelo dominante 
determina fenótipo normal. Um casal normal teve um filho com fibrose cística. Qual a probabilidadedesse 
mesmo casal vir a ter outro filho agora do sexo feminino e de fenótipo normal, mas portadora do alelo para 
essa anormalidade? 
Para responder monte o heredograma da família com todos os genótipos e fenótipos envolvidos. 
6)) Dizemos que um determinado gene é recessivo quando sua expressão (fenótipo): 
a) só acontece em heterozigose. 
b) só ocorre quando em dose dupla. 
c) independe da presença de seu alelo. 
d) depende de características congênitas. 
e) reproduz uma característica provocada pelo ambiente 
9 A acondroplasia é uma forma de nanismo causada por uma alelo dominante . Dos casos conhecidos 
apenas 10% orcorrem em famílias onde um dos genitores apresenta a doença. Nos 90% restantes do 
casos, os casais são normais e possuem filhos com acondroplasia. Como o alelo é dominante esse 
resultado difere do esperado. O que se sabe hoje é eu 90% resultam de mutações novas. A frequencia 
desses casos é de 1 em 12.000 nascimentos. Esses dados nos permitem calcular a frequência de 
mutações para o gene da acondroplasia: 1 em 24000, já que cada pessoa tem dois alelos para este 
locus. Constatou-se também que a incidência dessa doença aumenta com a idade paterna e não com a 
idade materna., como acontece em outros casos de anomalias. Os acondroplásicos heterozigotos 
vivem, mas, os homozigotos morrem na infância. 
Um casal com a acondroplasia procurou o serviço de aconselhamento genético eles queriam saber a 
chance de ter uma criança normal. Qual foi a resposta do geneticista, sem considerar a probabilidade 
de mutação? 
10) A talessemia é uma doença hereditária que resulta em anemia. Pessoas afetadas podem ser 
homozigotas (TM TM) ou heterozigotas (TM TN); os homozigostos apresentam a forma mais grave da 
doença , a Talessemia major, e geralmente morrem antes da maturidade sexual. Os heterozigotos 
vivem mais apresentam anemia., falando-se em Talessemia minor . Os indivíduos homozigotos (TN TN) 
são normais. Qual a chance de um casal , em que ambos apresentam Talessemia minor vir a ter um filho 
do sexo feminino e normal?