AULA Genética Humana

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Genética Humana 
Profa.Acácia F L Carvalho 
UFBA 
Da Genética à genômica do 
século XXI 
 
Aplicada à Genética Humana 
Thompson 2016 
Borges-Osório 2013 
Jordi 2010 
Otto 2013 
 
 
 
O que é Genética ? 
 
 
 
 
 
Genética 
Gene tikós = “capaz de procriar” 
 
1906  WILLIAN BATESON 
(biólogo inglês) 
Congresso Internacional de Botânica 
 
“um novo e bem sucedido ramo da fisiologia foi criado” 
Estudo da hereditariedade 
e da variação dos seres vivos 
Gene 
• Pré-história 
 
• Cruzamentos selecionados com plantas e animais 
Trigo moderno transgênico 
Escultura assíria – polinização 
artificial de trigo 883-859 a.C. 
• Pré-história 
 
• Registros escritos 
Escritos sagrados Hindus – 
 
 atribuem a herança das características aos pais 
 deve-se evitar conjugues com características indesejáveis 
 
Talmude –livro Judaico – cultura da circuncisão – remoção do 
prepúcio - hemorragia: compreensão da herança da hemofilia 
 
PAI DA GENÉTICA - Gregor Johan Mendel 
Biólogo e monge austríaco – Monastério de Brünn 
(1822-1884) 
EXPERIMENTOS 
APONTARAM 
PARA A 
EXISTÊNCIA DE 
UNIDADES DE 
HERANÇA 
1865 – Nascimento da Genética 
“Conjunto de princípios e procedimentos analíticos” 
 
Ervilhas de Jardim – Pisum sativum 
GENÉTICA DO SÉCULO XX 
1900 
 
Hugo De Vries 
(botânico holandes) 
 
Karl Correns 
(botânico alemão) 
 
Erich Von Seysenegg 
(botânico austríaco) 
Chegam de forma independente aos resultados de Mendel sobre 
as leis da hereditariedade 
 
1915 THOMAS HUNT MORGAN 
 
Publica o livro "O MECANISMO DA 
HEREDITARIEDADE MENDELIANA“ 
 
•  Experimentos com Drosófila melanogaster 
•  Os genes estão linearmente dispostos nos 
cromossomos 
•  Mutações gênicas 
•  Não-disjunção 
Ascensão da Genética Humana 
1900 Landsteiner – Sistema ABO” 
 
1902 Archibald Garrod (Alcaptonúria) 
Segmento de DNA que codifica uma 
cadeia polipeptídica 
 
 inclue regiões flanqueadoras que antecedem (sequências 
líder) e que seguem (cauda) a região codificadora, 
bem como sequências que não são traduzidas 
(íntrons) e que se intercalam com as sequências 
codificadoras individuais (éxons). 
1909 JOHANSSEN 
GENE – UNIDADE DE HERANÇA 
1882 – Walter Flemming - observou cromossomos humanos 
 mitóticos 
 
 
 
1902 – Walter Sutton e Theodor Boveri – meiose 
TEORIA CROMOSSÔMICA DA HERANÇA MENDELIANA 
 
 
 
História da Citogenética Humana 
 1902 SUTTON - “CITOGENÉTICA” 
1888 WALDEYER “CROMOSSOMO” 
 
1912 – von Winiwarter – mitoses – 
 mulheres tinham 47 cromossomos e os homens 48 
 cromossomos 
 
1920 – Theophilus Painter distinguiu o bivalente sexual em 
 espermatogônias (presos do Texas). 
 
 
 
1923 – Theophilus Painter - 48 cromossomos 
 
 Levitsky – “cariótipo” 
 
História da Citogenética Humana 
Ascensão da Citogenética Humana 
 
•  Tjio, JH, Levan,A. The chromosome number of man, 
 
 Hereditas v.42,p.1-6, 1956- definição do número de 46 
 
 cromossomos para a espécie humana 
•  1956 – J. L. Hamerton e C. E. Ford - identificaram 23 
 bivalentes em gametas humanos 
 
•  Waardemburg,P.J. Das menschliche Auge und seine 
Erbanlagen. Netherlands. Martinus Nijhoff, 1932- primeira 
sugestão que SD poderia decorrer de uma alteração 
cromossômica 
•  Bleyer, A. Indications that mongoloid imbecility is a gametic 
mutation of the degenerative type, Am.J.Dis.Child. v.47, p.
342, 1934- sugestão que a alteração poderia ser uma 
trissomia cromossômica 
 
1959 - Lejeune e cols. Síndrome de Down 47 + 21 
Ascensão da Genética 
Molecular 
1942 Oswald Avery 
Genes são compostos 
por ácido 
desoxirribonucleico 
(DNA) 
 
JAMES WATSON E FRANCIS CRICK 
Prêmio Nobel 1962 
Geneticista 
norte 
americano 
1928 
Físico 
inglês 
1916-2004 
1953 -ESTRUTURA TRIDIMENSIONAL 
DA DUPLA HÉLICE DE DNA 
DUPLA HÉLICE DE DNA 
DNA – uma hélice composta por duas cadeias de nucleotídeos 
¡  Genética do Século XXI 
 Projeto Genoma Humano – 04.09.2003 
Consórcio Internacional 1990 – James Watson – Chefe 
Instituto Nacional de Saúde dos E.U 
Financiamento do Dep Energia E.U. 
5.000 cientistas 
250 lab. 
17 países 
1998 - Grupo Celera Genomics - Craig Venter 
Genoma Nuclear Humano 
 
6 bilhões de nucleotídeos por núcleo diploide 
 
20.000 a 25.000 genes codificam polipeptídeos 
 
 cerca de 20.000 codificam moléculas maduras de mRNA 
não codificantes (tRNA; rRNA) 
 
 
 
50% DNA cópia única – genes codificantes de proteínas 
 
 
 
 
 
Medicina Genômica 
Testes 
genéticos: 
 
Selecionados 
pela história 
médica e 
familiar do 
indivíduo 
 
Níveis de 
Investigação 
Genética: 
 
Alelos 
Polimorfismos 
 
 
Autossomos 
Sexuais 
 
 
Pool Gênico 
 
 
Genótipo 
Fenótipo 
 
 
DNA, genes, 
cromossomos, 
indivíduos, famílias, 
populações 
 
 
 
Qual a importância da genética na 
área de saúde ? 
 
 
Investigação Genética 
 
 Objetivo 
Determinar a relação entre a variação genômica e o fenótipo. 
 
 
 
 
 
 
 Irá proporcionar: 
² Prognóstico ou curso clínico esperado. 
² Avaliação dos riscos de recorrência e ajudar as famílias na 
tomada de decisões reprodutivas. 
² Identificar riscos médicos associados para prevenir a morbidade. 
HIPÓTESES DIAGNÓSTICAS 
INVESTIGAÇÃO GENÉTICA 
ê 
é 
 Doenças Genéticas 
 
 Doenças Genéticas 
 
•  CROMOSSÔMICA MICROSCÓPICA 
•  CROMOSSÔMICA SUBMICROSCÓPICA QUE VOCÊ ACHA QUE SABE O 
DIAGNÓSTICO ETIOLÓGICO 
•  CROMOSSÔMICA SUBMICROSCÓPICA QUE VOCÊ SABE QUE NÃO SABE O 
DIAGNÓSTICO ETIOLÓGICO 
•  EM UM ÚNICO GENE NUCLEAR QUE VOCÊ ACHA QUE SABE QUAL É 
•  EM UM ENTRE VÁRIOS GENES NUCLEARES QUE VOCÊ ACHA QUE SABE 
QUAIS SÃO 
•  EM UM ENTRE 20.000 GENES NUCLEARES QUE VOCÊ SABE QUE NÃO SABE 
QUAL É 
•  EM UM GENE FORA DO NÚCLEO – DNA MITOCONDRIAL 
 
 
Hipóteses diagnósticas: 
 
O Mapeamento físico da sequência do DNA derivado do Projeto Genoma 
revolucionou a citogenética possibilitando detectar alterações submicroscópicas 
ao longo do genoma. 
(Lander et al.,Nature 2001) 
Testes Genômicos para detecção de doenças 
genéticas 
•  Cariótipo 
•  Hibridação in situ por fluorescência (FISH) 
•  Análises de Microarranjos Cromossômicos 
•  Hibridização genômica comparativa (aCGH) 
•  SNP arrays 
•  Sequenciamento de gene único ou painéis de genes 
•  Sequenciamento do exoma completo 
•  Sequenciamento do genoma completo 
•  Sequenciamento do DNA Mitocondrial 
 
 
 
 
  Uma criança que tenha múltiplas malformações congênitas 
e uma análise cromossômica de rotina normal é submetido 
a um exame genômico de alta resolução em busca de 
microdeleções e microduplicações. 
  Uma mulher jovem com história familiar de câncer de 
mama, recebe orientação, interpretação de exames e apoio 
de um especialista em câncer de mama hereditário 
Aplicações da genômica na prática 
médica 
 
 
  Um obstetra envia uma amostra de vilosidades coriônicas 
de um feto de uma mulher grávida com 38 anos, para um 
l a b o ra t ó r i o d e c i t o g e n é t i c a , p a ra p e s q u i s a r 
cromossomopatias. 
  Um patologista forense utiliza banco de dados de 
polimorfismos genéticos para análise de amostras de DNA 
obtidos a partir de suspeitos criminais ou vítimas de 
catástrofes. 
Aplicações da genômica na prática 
médica 
 
 
  Uso de microarrays de DNA paraanálise de expressão 
gênica em amostras tumorais para determinar o 
prognóstico e guiar terapias. 
  Um médico solicita exames genéticos em seus pacientes 
para investigar variações genéticas capazes de prever uma 
resposta adequada ou reação adversa a um medicamento. 
Aplicações da genômica na prática 
médica 
Genética Básica 
Aplicada à saúde 
 
  Número cromossômico diplóide humano masculino e 
feminino 
  Número cromossômico haplóide 
  Gene 
  Lócus 
  Alelo 
 
 
 
Conceitos 
 
  Loco Autossômico 
  Homozigoto 
  Heterozigoto 
  Fenótipo 
  Genótipo 
  Dominância e Recessividade 
 
 
 
Conceitos