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COLÉGIO ESTADUAL HELENA KOLODY – E.M.P. TERRA BOA - PARANÁ Professora Leonilda Brandão da Silva E-mail: leonildabrandaosilva@gmail.com http://professoraleonilda.wordpress.com/ 2ª parte CAPÍTULO 6 - p. 86 Mosaico nas fêmeas dos mamíferos – p. 86 Como sabemos um dos cromossomos X das células femininas aparece condensado, como um corpúsculo corado, chamado de cromatina sexual. Mary Lyon, geneticista britânica, elaborou em 1961 a hipótese de que a maior parte dos genes desse cromossomo não está em atividade na célula, ou seja, a cromatina sexual seria um cromossomo X com a maioria dos genes “desligados” ou inativos (hipótese de Lyon). Essa inativação, ocorre ao acaso, no início do desenvol- vimento do embrião. Essa hipótese explica por que uma mulher homozigota em relação a genes do cromossomo X não tem, em relação ao homem, o dobro das substâncias produzidas por esses genes. Esse fenômeno é chamado de compensação de dose. A inativação pode ocorrer com o cromossomo de origem paterna ou com o de origem materna. Desse modo, o indivíduo terá seu corpo formado por regiões com células com X paterno ativo misturadas a regiões com X materno ativo. Essa mistura funciona como uma espécie de mosaico. Um exemplo desse mosaico é o de gatas malhadas de branco, amarelo e preto (gata calico). Os alelos para amarelo e preto estão situados no cromossomo X. A gata malhada é heterozigota e tem regiões em que o X com alelo para preto é funcional misturadas com regiões em que é funcional o X com alelo para amarelo. O pelo branco depende de um gene autossômico (os machos não podem ter pelo preto e amarelo ao mesmo tempo, pois só possuem um cromossomo X; às vezes, eles podem apresentar duas cores – preto e branco ou amarelo e branco –, mas nunca três). Mosaico nas fêmeas dos mamíferos: machos não podem apresentar pelagem de 3 cores! Há outros dois tipos de herança relacio- nada ao sexo: • a relacionada aos genes exclusivos do cromossomo Y, chamada holân- drica (do grego holos = todo; andros = homem) ou restrita ao sexo. Outros tipos de herança relacionada ao sexo – p. 87 3 • Herança influenciada pelo sexo: e aquela relacionada a genes autossômicos cujos efeitos podem ser influenciados pelo sexo do indivíduo. •O cromossomo Y apresenta menos de cem genes. •Um deles, chamado SRY, promove a transformação de uma gônada indiferenciada do embrião em testículo. •Este produz testosterona, que, em ação com outros hormônios, promove o desenvolvimento dos órgãos genitais masculinos, além de outras características masculinas. •Na ausência do cromossomo Y, ou mesmo presença dele, mas com um SRY não funcional, o embrião será feminino. •Um exemplo de herança holândrica é um tipo de infertilidade masculina em virtude de mutações em um gene exclusivo do Y. •O sexo de um indivíduo pode modificar a expressão de um gene autossômico. Um exemplo é a calvície na espécie humana. •Esse caráter pode ser consequência de fatores ambientais, mas na maioria das vezes é hereditário. •Na presença da testosterona, o alelo para a calvície age como dominante. •Em concentrações baixas desse hormônio, age como recessivo. •Por isso a presença de apenas um alelo para a calvície já é suficiente para que o homem seja calvo. •Na mulher são necessários dois alelos para que o fenótipo se manisfeste e geralmente o efeito é limitado a uma diminuição do diâmetro dos fios e da quantidade de fios de cabelo. Genótipos Fenótipos CC Homem calvo Mulher calva Cc Homem calvo Mulher não-calva cc Homem não-calvo Mulher não-calva Calvície Um homem não calvo casa-se com uma mulher calva. Como serão seus filhos e filhas? cc x CC C C c Cc Cc c Cc Cc R: Todos os homens serão calvos e nenhuma mulher será calva. 1) Ludmila é calva, mas seu irmão Ígor tem cabelos com distribuição normal. Quais seriam os prováveis genótipos de seus pais quanto a essa característica? • As mitocôndrias (respiração aeróbia) e os cloroplastos (fotossíntese) possuem um DNA próprio, contendo informações genéticas para a síntese de parte de suas proteínas e de seu RNA. • Essas organelas podem duplicar, passando então a informação genética para as células-filhas e para seus descendentes. HERANÇA MATERNA ou MITOCONDRIAL– p. 88 4 • Estamos, portanto, diante de um tipo de herança extranuclear ou extracromossômica, chamada herança orga- nelar. • O DNA das mitocôndrias, há alguns genes que não estão presentes no núcleo da célula. • Esse DNA corresponde a 0,5% de uma célula somá- tica. • Como na formação da célula-ovo o espermatozoide contribui apenas com o núcleo, as mitocôndrias do embrião são todas de origem materna, vindas do óvulo. • Portanto, tanto um homem quanto uma mulher herdam os genes das mitocôndrias de sua mãe. • O DNA da mitocôndria está sujeito a mutações que podem levar ao desenvolvimento de doenças. Essas são de origem exclusivamente materna. • Como a mitocôndria é responsável pela produção de energia na respiração aeróbia, esses problemas costumam afetar mais as células nervosas e mus- culares, que consomem grande quantidade de energia • Dependendo da etapa do metabolismo afetada, pode haver falta de coordenação motora, demência, fraqueza muscular, problemas cardíacos, entre outros. Ex. Neuropatia óptica de Leber (degeneração do nervo ótico podendo levar a cegueira). 2) Um homem possui em seu DNA mitocondrial um gene que causa uma doença grave. Seus filhos ou suas filhas têm probabilidade de herdar a doença desse homem? R: Nenhum, pois somente a mãe pode transmitir doenças causadas por genes mitocondriais, dado que apenas o núcleo do espermatozoide é incorporado à célula-ovo. 3) Suponha que uma mulher seja portadora do alelo em questão. Nesse caso, quem tem maior probabilidade de herdar a doença: seus filhos ou suas filhas? R: Todos têm a mesma probabilidade (100%). Nas células das fêmeas de mamíferos pode-se encontrar a cromatina sexual. Essa cromatina não está presente no núcleo das células masculinas. Com um exame da cromatina sexual é possível identificar diversas anomalias sexuais – como a síndrome de Turner, a de Klinefelter e a do poli-X que podem ocorrer por causa de uma não disjunção de cromossomos durante a meiose, isto é, em vez de cada cromossomo sexual migrar para um dos polos, ambos para o mesmo polo e assim, formar gametas anormais. ALTERAÇÕES NOS CROMOSSOMOS SEXUAIS Isto pode ocorrer tanto na gametogê- nese materna quanto na paterna. 5 CARIÓTIPOS: − 45, Y0 – Embrião não se desenvolve − 45, X0 – Síndrome de Turner − 47, XXY – Síndrome de Klinefelter − 47, XXX – Síndrome do Poli X X Y XX XXX XXY 0 X0 Y0 S. Turner Super fêmea S. Klinefelter Não nasce ANOMALIA NA GAMETOGÊNESE MATERNA XY 0 X XXY X0 X XXY X0 S. Turner S. Klinefelter S. Klinefelter ANOMALIA NA GAMETOGÊNESE PATERNA S. Turner Essa síndrome, descrita em 1938 pelo médico estadu- nidense Henry Turner, resulta, na maioria dos casos, de uma não disjunção durante a formação do espermato- zoide, e a pessoa afetada é uma mulher com monossomia do cromossomo X. O cariótipo é 45, X (nãoapresenta cromatina sexual). Sua ocorrência está em torno de 1 em 2 500 meninas. SÍNDROME DE TURNER – p. 89 A portadora apresenta baixa estatura, ovários ausentes, pescoço alado (com pregas cutâneas bilaterais), malformação das orelhas, maior frequência de problemas renais e cardiovasculares, e é quase sempre estéril. O médico pode indicar tratamento hormonal a partir da puberdade. SÍNDROME DE TURNER Descrita pelo médico estadunidense Harry Klinefelter em 1942, ocorre em cerca de 1 a cada 600 nascimentos de meninos. A pessoa possui um cromossomo X extra (47, XXY), resultante, em geral, de uma não disjunção na formação do óvulo. Embora apresente cromatina sexual, o indivíduo é do sexo masculino (este é determinado pelo cromossomo Y). O material genético extra do cromossomo X impede o funcionamento normal dos testículos e reduz o nível de testosterona. SÍNDROME DE KLINEFELTER • A fertilidade é baixa, com nenhuma ou pouca produção de espermatozoides. • Às vezes desenvolvimento exagerado das glându- las mamárias (ginecomastia). • A altura é acima da média. • O tratamento com hormô- nios pode diminuir estes sintomas, mas não a baixa fertilidade. •Em princípio, se o cromossomo Y estiver presente, a gônada primitiva do embrião se transforma em testículo; na ausência do Y, a gônada forma o ovário. •Definida a gônoda, ela passa a produzir hormônios que estimulam o desenvolvimento do sistema genital ♂ ou ♀ e das características sexuais. • Indivíduos hermafroditas são raros na espécie humana. Podem apresentar testículos e ovários separados ou uma gônada mista, são estéreis. •Pseudo-hermafroditismo: o indivíduo apresenta gônadas de um sexo, mas órgãos ambíguos ou do sexo oposto. •Sabe-se, porém, que há homens com genótipo XX , um dos cromossomos X contém segmento do Y, justamento onde está o gene SRY. Existem mulheres XY, nas quais o Y é incompleto, faltando o trecho que contém o gene SRY. Bebe hermafrodita A genitália ambígua é uma anomalia de nascença que consiste no fato dos genitais exteriores não terem a aparência típica de um rapaz ou de uma menina. Se o processo que faz com os tecidos fetais se tornem “mascu- linos” ou “femininos” for interrompido, pode-se desenvol- ver genitália ambígua. Esta genitália torna difícil classificar a criança como sendo do sexo masculino ou feminino. Atleta sul-africana Caster Semenya, campeã dos 800 m no Mundial de Berlim. De acordo com o jornal australiano, exames realizados durante a competição atestam que a fundista é hermafrodita: ela não possui ovários, e sim testículos internos que pro- duzem testosterona, apesar de na aparência externa apre- sentar órgão sexual feminino. https://www.youtube.com/watch?v=la6NxYDHTMA Criança hermafrodita consulta com médico Zacharis Calil Duração: 2:22 VÍDEOS Alto nível de testosterona de Caster Semenya ainda é questionado Duração: 2:41 https://www.youtube.com/watch?v=ivy1IKq2_qs 4) Sabe-se que as anomalias cromossômicas, na espécie humana, causam síndromes, que podem ser representadas por seus cariótipos. Dê o nome das síndromes abaixo: a) 47, XXY:____________________ b) 45, X0:_____________________ c) 47, XXX:____________________ d) 47, XY (21): __________________ RESOLVER OS EXERCÍCIOS 10 a 18 - pág. 90 a 92