GD3 Polimorfismos

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GD3 – GENÉTICA e EVOLUÇÃO – MEDICINA
Professor: Álvaro
Questão 1 
Foram feitos estudos de DNA numa família grande que apresenta uma doença autossômica dominante de manifestação tardia (aproximadamente aos 40 anos de idade). Uma amostra de DNA de cada membro da família é tratada com a enzima de restrição TaqI e submetida à eletroforese em gel. Em seguida realiza-se um Southern blot, usando uma sonda radioativa que consiste em uma parte do DNA humano clonado num plasmídio bacteriano. O autoradiograma é visto abaixo, junto com o heredograma da família:
a) Abaixo, desenhe esquematicamente os dois alelos indicando os sítios da endonuclease de restrição e o tamanho dos fragmentos obtidos.
Alelo normal 	________________	Alelo mutante	________________
b) Qual a utilidade destes resultados para a informação de pessoas desta família que venham a se casar?
Questão 2
O nascimento de quatro pares de gêmeos no intervalo de uma hora provocou grande confusão que culminou com a perda da identificação dos gêmeos. Você foi chamado para tentar solucionar o caso. Como primeiro passo para parear os gêmeos você analisou uma pequena amostra de sangue de cada criança, hibridizando com uma sonda que detecta polimorfismo numérico de repetições em tandem (VNTR) distribuídos ao longo de todo o genoma. Os resultados estão mostrados no esquema abaixo:
 
1 2 3 4 5 
 6 7 
 8
	
	a) Quais dos gêmeos são idênticos? E quais pares são irmãos fraternos?
b) Como você vai identificar os pais corretos para cada par de gêmeos? Explique.
Questão 3 
Cinco evidências forenses da cena do crime e dois swabs bucais (um da vítima e um do suspeito) foram coletados e processados de um caso de estupro de uma moça:
(1) Fragmento do short da vítima, evidência forense #1S1;
Amostra processada #1S1A (fração enriquecida de células epiteliais vaginais)
Amostra processada #1S1B (fração enriquecida de espermatozoides)
(2) Fragmento do lençol, evidência forense #4S1;
Amostra processada #4S1A (fração enriquecida de células epiteliais vaginais)
Amostra processada #4S1B (fração enriquecida de espermatozoides)
(3) Fragmento do lençol, evidência forense #4S3;
Amostra processada #4S3A (fração enriquecida de células epiteliais vaginais)
Amostra processada #4S3B (fração enriquecida de espermatozoides)
(4) Fragmento do lençol, evidência forense #4S4;
(5) Fragmento da calcinha da vítima, evidência forense #6S1;
Amostra processada #6S1A (fração enriquecida de células epiteliais vaginais)
Amostra processada #6S1B (fração enriquecida de espermatozoides)
(6) Swab bucal da vítima, evidência #7;
(7) Swab bucal do suspeito, evidência #8.
Todas as amostras foram amplificadas por PCR com os kits AmpF-STR Profiler Plus e AmpF/STR COfiler, os alelos amplificados foram separados por eletroforese capilar e os resultados obtidos no Analisador Genético ABI 310 estão esquematizados nas tabelas abaixo. Responda as seguintes questões:
1. Qual o perfil de DNA do suspeito e da vítima para cada lócus? Quais evidências forenses são consistentes com o perfil de DNA do suspeito? Quais evidências apresentam mistura de DNAs da vítima e agressor?
2. O suspeito pode ser eliminado como contribuinte das amostras das evidências forenses? Quais amostras seriam mais importantes de serem apresentadas no tribunal como parte deste caso?
3. Qual a importância de apresentar a amostra controle da vítima junto com as demais evidências do caso?
4. Todas as amostras das frações feminina e masculina das evidências forenses fazem sentido? O perfil de DNA do agressor pode ser visto na fração rica em células epiteliais e, se for, qual o significado deste achado? O perfil de DNA da vítima pode ser visto na fração rica em espermatozoides e, se for, quais as possíveis razões para isto?
5. A mistura dos DNAs de vítima e agressor pode ser decifrada sem a extração diferencial de células epiteliais e espermatozoides? Se possível, em qual lócus?
6. Quais locos são os mais importantes neste caso em particular? E quais são os menos?
7. Pode ter havido mais de um agressor neste caso de estupro em particular baseado nas evidências forenses apresentadas?
8. Se o suspeito não pode ser eliminado como contribuinte para as amostras das evidências forenses, qual é a probabilidade deste perfil do CODIS coincidir ao acaso com a população de Afro-americanos dos USA? Use a tabela de frequências alélicas (final) para determinar a frequência esperada ao acaso deste perfil de DNA para indivíduos deste grupo racial.
Frequências dos alelos STR autossômicos (Dados populacionais dos USA):
	Lócus
	Alelos
	Caucasianos
	Afro-americanos
	Hispânicos
	D3S1358
	15
	0,261
	0,302
	0,292
	
	16
	0,253
	0,335
	0,285
	vWA
	14
	0,094
	0,077
	0,085
	
	16
	0,200
	0,248
	0,264
	FGA
	20
	0,127
	0,056
	0,089
	
	21
	0,185
	0,116
	0,167
	D8S1179
	14
	0,165
	0,300
	0,250
	
	15
	0,114
	0,184
	0,128
	D21S11
	28
	0,158
	0,257
	0,096
	
	29
	0,195
	0,197
	0,200
	D18S51
	14
	0,137
	0,071
	0,139
	
	17
	0,125
	0,151
	0,128
	D5S818
	11
	0,360
	0,232
	0,350
	D13S317
	12
	0,248
	0,424
	0,221
	D7S820
	10
	0,243
	0,331
	0,292
	
	13
	0,034
	0,013
	0,035
	D16S5539
	12
	0,326
	0,195
	0,253
	TH01
	9.3
	0,367
	0,104
	0,246
	TPOX
	8
	0,534
	0,372
	0,471
	CSF1PO
	10
	0,216
	0,256
	0,232
	
	13
	0,096
	0,036
	0,060
Questão 4 
A fenilcetonúria é uma doença com padrão de herança autossômica recessiva. Uma mutação particularmente frequente é a R408W. Esta mutação desfaz um sítio de restrição da enzima StyI. Atualmente, o método mais simples e barato para se diagnosticar a presença desta mutação constitui-se na amplificação por PCR da região em torno deste sítio, seguida de digestão do produto da PCR pela enzima StyI e separação dos fragmentos por eletroforese em gel de agarose. No gel abaixo foram separados os produtos de digestão de 5 pessoas de uma família (pai, mãe e 3 crianças) onde está segregando a mutação R408W. Analisando o gel, assinale a alternativa correta:
 	 	1	 2	 3	 4	 5
 pb
181							
119				
 62
( ) Os indivíduos 2 e 5 são os pais; os indivíduos 1 e 4 são afetados;
( ) Os indivíduos 2 e 5 são os pais, o indivíduo 3 é afetado;
( ) Os indivíduos 1 e 4 são os pais e 2 e 5 são afetados;
( ) Os indivíduos 1 e 4 são os pais e 3 é afetado.
Questão 5 
Observe as figuras abaixo:
Figura A					 Figura B
pb
182
180
178
176
174
pb
236
232
228 pai criança mãe			 pai criança mãe 
As figuras mostram a separação de fragmentos de dois polimorfismos de DNA do tipo microssatélite, por eletroferese em géis de poliacrilamida. Na figura A um casal tem uma criança com Síndrome de Down (trissomia do cromossomo 21). Na figura B a criança deste outro casal tem Síndrome de Turner (monossomia do cromossomo X). Com relação aos casos A e B é válido dizer (demonstre com um esquema):
( ) Em A e B houve não disjunção na meiose paterna.
( ) Em A e B houve não disjunção na meiose I materna.
( ) Em A e B houve não disjunção na meiose II materna.
( ) Em A houve não disjunção na meiose I materna e em B na meiose paterna.
( ) Em A houve não disjunção na meiose I paterna e em B na meiose materna.
Questão 6 
Você está investigando uma criança com talassemia major, uma doença autossômica recessiva letal causada por mutações nos dois alelos do gene da -globina (mata antes da idade reprodutiva). Durante a história familiar, você fica surpreso ao descobrir que, embora a mãe seja da Grécia, onde a talassemia é comum, o pai e todos os seus familiares são da Rússia, onde a doença é rara.
Dê três explicações plausíveis para o nascimento da criança em questão?
1.
2.
3.
 Você faz teste de paternidade no marido e descobre queé bem provável (> 99,99%) que ele seja, de fato, o pai biológico da criança. No entanto, seu sangue não mostra absolutamente qualquer evidência de que tenha o caráter talassêmico (talassemia minor, ou seja, um único gene  mutado). Qual é a explicação mais provável para o nascimento do paciente em questão?
c) Intrigado com esta situação, você decide clonar os genes -globina deste paciente. São obtidos dois clones. Pelo seqüenciamento de um dos clones ficou evidenciado que este tem uma mutação sem sentido no códon 39, defeito comum nas populações do Mediterrâneo. Esta mutação cria um sítio de restrição para a enzima MaeI, que reconhece a seqüência CTAG, como mostrado no esquema:
Mae
I
 
 
Mae
I
 
Mae
I
 
 
 0
,5
 Kb
 1,0 Kb
Códon 
 
 38 
 
 
 39
 
 
 40
Normal ACC 
C
AG
 AGG
Mutante ACC
 
T
AG AGG
Usando a análise por Southern blot como se pode determinar se este gene mutante foi herdado da mãe? Seja específico sobre como você estabelece o teste. Você tem disponível o DNA da mãe, do pai, do filho afetado, a endonuclease de restrição Mae I e uma sonda de DNA específica para o gene da globina.