Determinação do sexo e herança ligada ao sexo

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Determinação do sexo e 
herança ligada ao sexo
Determinação do Sexo
• Ambiental
Temperatura – Tartarugas e crocodilos Posição – Crepidula fornicata
Determinação do Sexo
• Genética
- Genes espalhados pelos cromossomos do
complemento. Ex: plantas e protozoários
- Genes concentrados em cromossomos específicos:
cromossomos sexuais. Ex: Aves e mamíferos
- Diferenças de ploidia entre os sexos. Ex: Abelhas
Determinação cromossômica do sexo
• XX:XY – heterogametia masculina (machos formam dois tipos de gametas na
meiose, portadores de um cromossomo X ou de um cromossomo Y. As fêmeas só
produzem gametas com cromossomo X.
Ex: mamíferos, muitas espécies de insetos, algumas espécies de anfíbios e lagartos
Proechmys (Roedor)
Determinação cromossômica do sexo
• XX:XO – variação do sistema XX:XY, onde os machos apresentam número
diplóide distinto das fêmeas, já que não possuem o cromossomo Y.
Ex: Gafanhotos.
Dichroplus punctulatus (Orthoptera) A) macho. B) fêmea.
• ZZ:ZW – heterogametia feminina (fêmeas formam dois tipos de gameta, um
portador de cromossomo Z e outro portador de cromossomo W). Os machos só
produzem gametas com cromossomo Z.
Ex: Aves, mariposas e borboletas, algumas espécies de anfíbios e lagartos
Determinação cromossômica do sexo
Pristimantis shrevei (Anura). A) Macho. B) Fêmea.
• Sistemas múltiplos – vários cromossomos envolvidos na determinação do sexo. São 
geralmente derivados dos mecanismos simples, devido à ocorrência de translocações 
entre cromossomos sexuais e autossomos.
Eurotettix (Orthoptera). A) macho. B) fêmea
Artibeus lituratus (Chiroptera). A) Macho. B) Fêmea.
Determinação cromossômica do sexo
• Haplodiploidia – número de lotes haplóides determina o sexo.
Ex: Abelhas: os machos são haplóides (n) e as fêmeas são diplóides (2n). Os
machos se desenvolvem a partir de óvulos não fecundados, enquanto que as
fêmeas são formadas a partir da fertilização de um óvulo (n) e um
espermatozóide (n).
Determinação cromossômica do sexo
Determinação do sexo em Drosophila
• Apesar de apresentar cromossomos sexuais diferenciados, em Drosophila, a
determinação do sexo é determinada pela razão de cromossomos X com
relação ao número de lotes haplóides. Em Drosophila, o cromossomo Y é
responsável pela fertilidade dos machos.
Fêmeas: 2 cromossomos X para 2 lotes haplóides (razão=1)
Machos: 1 cromossomo X para 2 lotes haplóides (razão=0,5)
Determinação do sexo em humanos
• Os cromossomos sexuais humanos são bem
diferenciados, sendo o X um cromossomo
submetacêntrico de tamanho mediano, enquanto
que o Y é um pequeno acrocêntrico.
• Apesar de serem bastante diferenciados, os
cromossomos X e Y possuem regiões homólogas
(regiões pseudoautossômicas), que permitem o
pareamento dessas regiões durante a meiose,
garantindo a segregação correta desses
cromossomos.
• O cromossomo Y dos homens
contém um gene (SRY) que é o
responsável pela diferenciação das
gônadas em testículos durante a
fase embrionária.
Determinação do sexo em humanos
• Esse gene foi detectado devido a presença de mulheres XY (Y com uma 
deleção na região do SRY) e homens XX (translocação da região do SRY 
para um dos cromossomos X)
Determinação do sexo em humanos
• A alteração no número de cromossomos
sexuais leva ao aparecimento de
síndromes como a Síndrome de Turner
(45, X), Síndrome de Klinefelter (47,
XXY; 48, XXXY; 48, XXYY).
• Presença do número correto de
cromossomos sexuais é fundamental
para o desenvolvimento correto do
indivíduo
Determinação do sexo em humanos
Compensação de dose
• Cerca de 1100 genes mapeados no
cromossomo X, enquanto que o cromossomo
Y apresenta menos de 300 genes – diferença
de produtos gênicos entre os sexos.
• Diferentes mecanismos para garantir que a
quantidade de produtos gênicos seja similar
entre os dois sexos.
• Observado em mamíferos
• Um dos cromossomos X das fêmeas é inativado
• Primeiras observações: Murray Barr (1949)
identificou uma região que se corava
intensamente próxima ao envoltório nuclear
somente nas células femininas
• 1959: Ohno sugere que o corpúsculo de Barr
corresponde a um dos cromossomos X das
fêmeas
Compensação de dose - Inativação
• Estudos de pacientes com síndromes que envolvem cromossomos sexuais: 
independentemente do número de cromossomos X na célula, apenas um 
permanece ativo e os restantes são inativados e podem ser visualizados na 
intérfase na forma de corpúsculo de Barr.
Compensação de dose - Inativação
• 1961: Mary Lyon e Liane Russel
- Um dos cromossomos X das fêmeas de mamíferos é
inativado ao acaso, em uma fase inicial do
desenvolvimento, e em todas linhagens celulares
derivadas desta onde ocorreu a inativação, sempre o
mesmo cromossomo X será inativado.
- Observação feita inicialmente em fêmeas de
camundongos heterozigotas para um gene ligado ao
X que determina a coloração da pelagem.
Compensação de dose - Inativação
• Hipótese de Lyon:
1) Os dois cromossomos X das fêmeas estão ativos no início do desenvolvimento.
2) Cromossomos X materno e paterno são inativados ao acaso.
3) Uma vez que ocorre a inativação, todas as células derivadas terão o mesmo X 
inativo.
Compensação de dose - Inativação
• Consequências da Hipótese de Lyon:
1) Compensação de dose.
2) Variabilidade da expressão de genes ligados 
ao X em fêmeas heterozigotas.
3) Mosaicismo celular.
Mecanismo da inativação: dividido em 4 fases
1) “Counting”
• Bloqueio do XIC no cromossomo X que permanecerá ativo
2) Início da inativação
• Expressão do XIST (somente no X inativo)
3) Propagação e estabelecimento da inativação
• Associação do RNA produzido pelo XIST ao X inativo
• Expressão do XIST alterando a conformação da cromatina
• Hipoacetilação da histona H4
4) Manutenção
• Metilação das ilhas CpG
Centro de inativação do X: XIC
Compensação de dose - Inativação
• Observado em Drosophila
• O cromossomo X dos machos apresenta um aumento da sua transcrição
Compensação de dose - Hiperativação
Complexo 
multiproteico
Associação ao 
X dos machos
Aumento da 
transcrição
• Observado em Caenorhabditis elegans
• Os dois cromossomos X dos hermafroditas
são hipoativados, ou seja, ocorre uma
diminuição da transcrição dos genes que estão
ligados a estes cromossomos.
Compensação de dose - Hipoativação
Complexo 
multiproteico
Associação ao X 
dos hermafroditas
Diminuição da 
transcrição
Padrões de Herança ligados ao Sexo
Padrões de Herança ligados ao Sexo
Herança recessiva ligada ao X
• Expressa-se em mulheres homozigotas recessivas e nos homens portadores do 
alelo mutante.
Critérios da Herança Recessiva Ligada ao X
1. A incidência do fenótipo é muito mais alta em homens do que em
mulheres.
2. O gene responsável pela afecção é transmitido de um homem afetado
para todas as suas filhas.
3. O gene jamais se transmite diretamente do pai para o filho, mas sim de
um homem afetado para todas as suas filhas.
4. As mulheres heterozigóticas geralmente não são afetadas, mas algumas
expressam a afecção com intensidade variável.
Herança recessiva ligada ao X
• Hemofilia A - distúrbio da coagulação caracterizado por tempo de sangramento
prolongado. Causado por mutações no gene que codifica o fator VIII,
componente da cascata da coagulação. A deficiência do fator VIII resulta numa
formação defeituosa de fibrina, comprometendo a capacidade de coagulação.
• Distrofia Muscular de Duchene - fraqueza
muscular progressiva. O defeito básico é uma
anormalidade do gene estrutural da proteína
distrofina causando níveis nulos ou bastante
reduzidos de distrofina no músculo.
Normalmente, a distrofina é ligada à
membrana muscular e ajuda a manter a
integridadeda fibra muscular; na ausência da
distrofina, a fibra muscular degenera.
Herança recessiva ligada ao X
• Daltonismo – falha na produção de pigmentos verdes e vermelhos
Herança recessiva ligada ao X
Padrões de Herança ligados ao Sexo
Herança dominante ligada ao X
• Um fenótipo ligado ao X é descrito como
dominante se ele se expressar regularmente em
heterozigotos.
• Todas as filhas e nenhum filho de homens
afetados são afetados.
• Mulheres heterozigotas afetadas podem
transmitir o alelo dominante tanto para seus filhos
como para suas filhas
Critérios da Herança Dominante Ligada ao X
1. Os homens afetados com casados com mulheres normais não têm nenhum
filho afetado e nenhuma filha normal.
2. Os filhos de ambos os sexos de portadores possuem um risco de 50% de
herdar o fenótipo.
Exemplos:
• Raquitismo Hipofosfatêmico - caracteriza-se por capacidade reduzida de
reabsorção tubular renal do fosfato filtrado.
• Síndrome de Rett - caracterizado por uma síndrome de retardamento mental
acentuado.
Herança ligada ao Y
• Homens afetados transmitem a característica
para todos os filhos e para nenhuma das filhas.
Ex. Presença de pelos nas orelhas
Padrões de Herança ligados ao Sexo
Probabilidades
Cálculo de probabilidades (frequências esperadas) de genótipos ou fenótipos
Regra do produto: a probabilidade de eventos independentes ocorrerem
simultaneamente é o produto das probabilidades dos eventos individuais (A e B)
Ex: Jogar dois dados e tirar dois 6
P(face 6) =1/6
P(duas faces 6) 1/6 x 1/6= 1/36
Regra da soma: a probabilidade de eventos mutuamente exclusivos ocorrerem é a
soma de suas probabilidades individuais (A ou B)
Ex: Jogar dois dados e tirar dois 5 ou dois 4
P(duas faces 4) =1/6 x 1/6= 1/36
P(duas faces 5) = 1/6 x 1/6= 1/36
P(duas faces 4 ou duas faces 5) = 1/36 + 1/36 = 1/18
Exercícios
1. Um homem afetado por certa doença casa-se com uma mulher normal. Eles tem oito
filhos (quatro meninas e quatro meninos); todas as meninas tem a doença do pai, mas
nenhum dos meninos a tem. Qual é a herança sugerida?
2. Um gene recessivo ligado ao sexo c produz daltonismo para verde e vermelho em seres
humanos. Uma mulher normal cujo pai era daltônico casa-se com um homem daltônico.
a) Quais os genótipos possíveis para a mãe do daltônico?
b) Quais são as chances de que o primeiro filho do casal seja um menino daltônico?
c) Das meninas produzidas por esses pais, qual porcentagem se pode esperar que seja
daltônica?
d) De todos os filhos (sexo não especificado), qual proporção pode-se esperar que tenha
visão normal para cores?
3. O caráter W, encontrado nos indivíduos representados pelos símbolos cheios, é raro na
população geral. Qual é o padrão de transmissão de W?