Resumo_Genetica_II

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Resumo Genética II 
 
I. Padrões de herança de genes únicos ou Mendelianas: 
 
1. Introdução: 
 - Frequentemente são chamadas de mendelianas uma vez que ocorrem, em média, 
em proporções fixas entre a descendência. 
 - OMIM é a base de dados que contém todos os fenótipos de herança monogênica 
conhecidos. 
 - Dos 25000 genes humanos, cerca de 8% já foram diretamente implicados na 
doença genética humana. 
 - A maior parte dos casos de doenças de gene único são manifestas em faixa etária 
pediátrica. Apenas 10% ocorre na puberdade e 1% após o término do período reprodutivo. 
 - Quando o alelo anormal (também chamado de selvagem) está localizado no 
cromossomo X de um homem (que só possui um cromossomo X), isso é chamado de 
hemizigoto. 
 
2. Heredrograma: 
 - Primeiro grau: pais e descendentes do probando (indivíduo afetado motivo da 
consulta). São aqueles que possuem 50% da carga genética igual. 
 - Segundo grau: avós/netos, tios e tias/sobrinhos e sobrinhas e meio-irmãos. 
 - Terceiro grau: primos. 
 
3. A herança mendeliana: 
 a) Herança recessiva: um fenótipo expresso somente em homozigotos (ou em 
hemizigotos masculinos) e não em heterozigotos. A maior parte dessas doenças estão 
associadas com mutações que causam perda da função do gene. 
 
 b) Herança dominante: um fenótipo expressão tanto em homozigotos como em 
heterozigotos. Quando a doença é dominante-pura, tanto homozigotos como heterozigotos 
tem a mesma manifestação da doença (são mais raros). Em geral os distúrbios são 
incompletamente dominantes (ou semidominantes), ou seja, acometem mais gravemente 
os homozigotos. 
 
 c) Heterogeneidade genética: quando vários genótipos diferentes resultam em um 
mesmo fenótipo. 
 - Heterogeneidade alélica: mutações em diferentes alelos do mesmo gene 
causando o mesmo fenótipo 
 - Heterogeneidade de locus: mutações em diferentes locus de diferente gene 
causando o mesmo fenótipo. 
 
4. Penetrância, expressividade e pleiotropia 
 - Penetrância é a probabilidade de que um gene venha, de fato, a possuir uma 
expressão no fenótipo. Quando é menor do que 100% isso quer dizer que nem todos que 
possuem aquele genótipo terão aquele fenótipo (penetrância reduzida). É um conceito tudo 
ou nada (mesmo aqueles com formas brandas devem ser considerados afetados). 
 - Expressividade é a gravidade da expressão do fenótipo dado um mesmo genótipo. 
Quando isso é variável chamamos de expressividade variável. 
 - Pleiotropia: é a capacidade da mutação em um único gene causar vários efeitos no 
fenótipo. 
 
 
 
5. A heranças autossômica recessiva: 
 - Ocorre somente em indivíduos que não possuem nenhum alelo normal (podem ser 
homozigotos ou heterozigotos com 2 alelos diferentes, porém anormais). 
 - O indivíduo tem que ter herdado um locus alterado de cada progenitor (a outra 
possibilidade seria pelo menos um dos 2 ter ocorrido uma mutação de novo, o que é 
excessivamente raro). Na maior parte dos casos a prole é fruto de um casal com 2 
heterozigotos não afetados, ou seja, portadores (25% da prole é afetada nesse caso). 
 - Quando o fenótipo surge na família, outros casos da doença só devem surgir nos 
irmãos, e não dos genitores ou descentes/outros parentes. 
 - Quando uma doença genética surge em uma prole fruto de consaguinidade dos 
pais, provavelmente essa doença possui uma herança autossômica recessiva. Existe uma 
medida (coeficiente de endogamia) que é a probabilidade de que um homozigoto tenha 
recebido ambos os alelos de uma mesma fonte ancestral. 
 - A maior parte das doenças autossômicas recessivas não tem como causa pais 
consanguíneos (esses relacionamentos são raros). Porém, quanto mais rara uma doença 
(como o xeroderma pigmentoso), maior a probabilidade de pais consanguíneos. 
 -> Distúrbios influenciados pelo sexo: embora a maior parte das doenças 
autossômicas recessivas tenham frequências e gravidades iguais entre os sexos, existem 
exceções. A hemocromatose é o exemplo (doença do metabolismo do ferro que tem 
incidência menor em mulheres). 
 
6. A herança autossômica dominante: 
 - Mais da metade dos distúrbios mendelianos tem esse tipo de herança. Alguns 
desses distúrbios (como a hipercolesterolemia familiar) têm incidência alta. 
 - Devido a sua natureza, quando chegam a uma família acometem indivíduos por 
gerações. 
 - As uniões que podem provocar proles afetadas são aqueles entre dois 
heterozigotos, entre um heterozigoto e um homozigoto normal (mais frequente) 
 
 D d 
d Dd dd 
d Dd dd 
-> Doença de Tay-Sachs: é um exemplo de doença autossômica recessiva com 
frequência aumenta em certos isolados genéticos (judeus Ashkenazi). Manifesta-se aos 6 
meses. A criança perde a visão e regride mental e fisicamente, podendo ser fatal. 
 
 
 
 
 
 
 - Na prática, indivíduos com dois alelos afetados (DD) são raros, uma vez que as 
uniões que poderiam gerar esses fenótipos são raras (exigiriam 2 indivíduos doentes). 
Nesses casos, os progenitores são heterizigotos ambos, uma vez que homozigose para 
herança dominante é muito grave e DD raramente se reproduz. 
 - Nenhuma doença conhecida é dominante pura (igual para homo e heterozigoto). 
O mais próximo é a doença de Huntington, porém essa se inicia mais precocemente em 
homozigotos. 
-> Acondroplasia: herança incompletamente dominante. Causa um nanismo de membros 
curtos e cabeça grande (defeito no receptor de GH). Esses pacientes tem uma inteligência 
normal. Os indivíduos homozigotos em geral não sobrevivem ao período neonatal (e não 
são raros, já que os heterozigotos frequentemente se casam). 
-> Herança de nova mutação: a nova mutação na autossômica dominante é mais 
importante. São mutações novas, espontâneas, em um gameta herdado de um genitor não-
heterozigótico. Uma vez que uma nova mutação surge, a sua sobrevivência depende da 
capacidade do indivíduo heterozigoto em se reproduzir. Todas as doenças geneticamente 
letais com padrão herança dominante são devido a mutações de novo, uma vez que essa 
herança exige genitores portadores. Ao contrário, quando as doenças têm grande 
adequação reprodutiva, raramente estará associada a mutações recentes. 
 
7. Herança ligada ao X: 
 - Quando um homem possui um alelo mutado no seu único cromossomo X é 
hemizogoto. 
-> Inativação do X, compensação de dosagem e expressão de genes ligados ao X: Na 
distrofia muscular de Duchenne, por exemplo, a mulheres portadoras do alelo mutado 
(heterozigotas) possuem uma expressão mosaica. A depender do padrão de inativação 
aleatória do X na fase embrionárias, duas mulheres com a mesma mutação podem 
apresentar quadros muito diferentes, ou seja, se uma mulher inativou o alelo funcionante 
nas células musculares o seu quadro é muito pior do que o 
daquela que inativou o alelo que contém o gene da distrofina 
em outro tecido (heterozigotos manifestos) 
 
 Heranças recessivas e dominantes dos distúrbios 
ligados ao X: é uma característica definida a partir dos 
fenótipos das mulheres heterozigotas. Ou seja, quando 
uma mulher heterozigota apresenta o fenótipo alterado, a doença é dominante 
(assim como na autossômica). Isso complica-se, porém, pois a inativação do X pode 
mascarar uma doença dominante, o que torna essa dominância não absoluta. 
 
a) Herança recessiva ligada ao X: é um fenótipo bastante típico, acometendo todos os 
homens portadores e raramente acometendo mulheres (somente as homozigotas). Como as 
mulheres para serem homozigotas exigem um pai hemizigoto e com o fenótipo alterado, 
 D d 
D DD Dd 
d Dd dd 
essas doenças são praticamente restritas aos homens. Doenças mais brandas como o 
daltonismo podem ter mulheres homozigotas (sugestivo de consanguinidade). 
- As mulheres heterozigotas podem ter alguma manifestação branda da doença. Isso 
é chamado de heterozigoto manifesto (como mencionado). 
 - Todas as mulheres de um pai afetado são portadoras. 50% dos filhos de uma 
portadora são afetados. 
 - Em geral a doença “pula uma geração” quando o homem é afetado, já que ele não 
pode transmitir o Xafetado para seus filhos (ele vai passar o Y). 
  Hemofilia A: é a deficiência do fator VIII, levando o sangue a um estado de 
hipocoagulabilidade. 
 
b) Herança dominante ligada ao X: nunca é transmitida homem a homem (diferencia de 
autossômica). Ao mesmo tempo, todas as filhas são afetadas. Quando a mãe é afetada o 
padrão é idêntico à herança autossômica. 
 - A maior parte desses distúrbios são incompletamente dominantes, tendo fenótipos 
mais brandos em mulheres que tem a capacidade de inativar o alelo alterado em algumas 
de suas células. 
 - Com isso, as mulheres costumam ser mais afetados, porém em média possuem 
fenótipos mais brandos. 
  Raquitismo hipofosfatêmico: os túbulos renais têm dificuldade em reabsorver o 
fosfato. 
 
8. Herança pseudo-autossômica: herança da região pseudo-autossômica dos cromossomos 
sexuais. São regiões que podem fazer crossing-over do cromossomo Y para o X e, com isso, 
podem ser transmitidas homem a homem, como se fossem heranças autossômicas. 
 
9. Mosaicismo: mosaicismo é a presença em um mesmo indivíduo de, pelo menos, duas 
linhagens celulares que diferem geneticamente, porém derivadas de um mesmo zigoto. 
 - Mosaicismo somático puro: quando a mutação ocorre em um período posterior da 
formação, de forma que não atinge os gametas. 
 - Germinativo puro: a mutação atinge apenas os gametas. Geram herodrogramas 
nos quais os pais não possuem nenhuma alteração do fenótipo, porém quase todos os filhos 
têm. 
 -> Neurofibromatose segmentar: manifestações cutâneas não uniformes. É um 
mosaicismo somático. Assim os filhos dos pacientes afetados não têm risco de serem 
portadores do fenótipo. Se o filho afetado (se a mutação atingiu também a linhagem 
germinativa), seus filhos não terão NF1 segmentar, mas normal. 
 -> Osteogênese imperfecta: doença autossômica dominante altamente penetrante. 
Mutação do gene do colágeno tipo I. 
 
10. Impriting: 
 - Segundo as Leis de Mendel, um alelo mutante em um gene autossômico deveria ter 
a mesma probabilidade de ser transmitido por genitor homem ou mulher e para um filho 
homem ou mulher. Porém hoje sabemos que, devido ao imprinting, alguns alelos podem 
acarretar fenótipos diferentes, a depender se o alelo foi herdado do pai ou da mãe. 
 - Nos heredogramas verificamos que uma mesma doença tem uma mesma 
manifestação entre irmãos. Porém, na família como um todo podemos ver manifestações 
diferentes. 
 
 
11. Expansão repetidas instável (mutação dinâmica): até o momento apresentamos 
mutações estáveis. Ou seja, elas ocorreram em algum momento (podendo inclusive ser por 
mosaico, de novo ou herdada), mas não se altera mais, de forma que todos os doentes da 
mesma família têm a mesma mutação. Existem, porém, mutações instáveis. 
 - Essa expansão ocorre por repetição de trincas (ou mais) nucleotídeos em tandem 
(em sequência). 
 - Os genes selvagens (normais) tem uma variação dentro da população do número 
de vezes que essa sequência aparece, existindo um limite até o qual a pessoa não apresenta 
alteração do fenótipo. Porém, conforme esse gene vai sendo transmitido pelas gerações as 
expansões se acumulam além do limite normal, levando a alterações de fenótipo. Acredita-
se que isso ocorra por um mau emparelhamento deslizado. 
 - Todas essas doenças têm manifestação primária neurológica. A herança pode ser 
dominante, recessiva ou ligada ao X. 
 - Número de repetição de um portador que se situam abaixo do limite de 
normalidade, mas que são capazes de se expandir durante a meiose para níveis acima da 
normalidade são chamados de pré-mutações. 
 
 Doença de Huntington (DH): é um distúrbio de Poliglutamina. Dominada pela 
degeneração do estriado e do córtex. Inicia a meia-idade manifestando-se com anomalias 
motoras (coréia, distonia), alterações de personalidade e perda gradual e cognição até a 
morte. O que chamou a atenção na descrição da doença foi a antecipação (a doença se 
manifestava cada vez mais precocemente ao longo das gerações, mas somente quando é 
transmitida por um pai afetado). Essa antecipação paterna ocorre, pois, a expansão ocorre 
preferencialmente durante a gametogênese masculina nessa doença. Expansão CAG 
 
 Síndrome do X frágil: é a forma hereditária mais comum de retardo mental moderado 
(somente superado por Down) nos meninos. O nome se deve a um ponto do cromossomo X 
no qual a cromatina não consegue se condensar adequadamente. É um distúrbio ligada ao 
X, com penetrância em mulheres entre 50-60%. Expansão CGG no primeiro éxon do gene 
FMR1. A expansão leva a uma metilação do promotor do FMR1, dificultando a condensação 
 Cromossomo 15q 
Síndrome de Prader-Willi: ocorre quando o cromossomo deletado é herdado do pai. Pode 
ocorrer também (30% dos casos) por dissomia uniparental do cromossomo 15, permanecendo 
com dois cromossomos maternos (não possui o segmento paterno). Caracteriza-se por sorriso 
o tempo todo, obesidade, compulsão por comida, hipotonia, hipogonadismo, mães e pés 
pequenos e retardo mental. 
Síndrome de Angelman: ocorre quando o alelo é herdado da mãe. Aspecto incomum facial, 
baixa estatura, retardo mental grave, espasticidade e convulsões. Também pode ser por 
dissomia uniparental (possui 2 do pai), menos comum do que em Prader-Willy 
na região. Ao contrário da DH, a gametogênese feminina aqui é que causa a maior 
expansão. Indivíduos pré-mutados podem apresentar uma outra doença conhecida como 
síndrome do tremor ou ataxia associada ao X frágil. 
 
 Distrofia miotônica: herdada como uma autossômica dominante. Expansões maciças 
ocorrem na gametogênese feminina 
 Ataxia de Friedreich: única autossômica recessiva. Não tem antecipação. 
 
COMPARAÇÕES: DH são poucas trincas e em regiões codificadoras, as outras são muitas 
(milhares) trincas e em regiões não traduzidas. A única que expande mais na gametogênese 
paterna é DH. 
 
12. Herança mitocontrial: são mutações no genoma mitocondrial e que, portanto, só 
podem ser herdadas de mães. 
 - O mtDNA contém 37 genes associados com a fosforilação oxidativa. Assim, as 
doenças desse tipo em geral provocam alterações dos SNC e músculo-esquelético. 
 - As células possuem cerca de 1000 mtDNA (o oócito maduro possui 100000). 
 - Segregação replicativa: o cromossomo mitocondrial não possui uma segregação 
firmemente controlada. Ou seja, as múltiplas cópias de cada uma das mitocôndrias de uma 
célula se replicam e se distribuem aleatoriamente entre as novas mitocôndrias sintetizadas. 
Essas mitocôndrias, mais uma vez, são distribuídas entre as células filhas de forma aleatória. 
 - Homoplasmia e heteroplasmia: Como cada célula possui milhares de cópias de 
mtDNA, quando surge uma mutação ela incialmente só está presente em uma das 
moléculas de mtDNA de uma mitocôndria. Assim, durante a divisão células e multiplicação 
desse genoma mutado dessa mitocôndria pode chegar em quantidades diferentes a célula 
filha. Quando todo o genoma mitocondrial que chega a uma célula é igual isso é chamado 
de homoplasmia. Ao contrário, quando uma porção é mutada e uma porção é preservada 
isso é heteroplasmia. 
 - Herança materna: a passagem da doença da mãe para o filho, assim como a sua 
gravidade, depende da quantidade/concentração de mitocôndrias mutadas que chegam o 
oócito que será fecundado. 
 
 
13. Dissomia uniparental: 
 - São pacientes que possuem 2 cromossomos citogeneticamente normais, porém 
ambos herdados do mesmo genitor. Define-se como a presença de uma linhagem celular 
dissômica contendo 2 cromossomos herdados de um único genitor. 
- Resulta de um zigoto trissômico, pela formação do gameta masculino ou feminino 
alterado pela não disjunção na meiose. O organismo tenta corrigir o erro eliminado um 
cromossomo em dose única (como eu tinha 3 cromossomos, um não consegue se parear e 
acaba se perdendo, porém frequentemente temos 2 maternos ou 2 paternos, o que é um 
problema). 
 
II. Padrões complexos de herança: multifatorial. 
 
1. Introdução: são distúrbios que decorrem de complexas interações entrediversos fatores 
genéticos e ambientais. Esses fenótipos são tão frequentes dentro de uma mesma família, 
tanto pelo fato de compartilharem parte do material genético, como também por estarem 
expostos praticamente aos mesmos fatores ambientais. 
 - Normalmente, além de envolverem fatores ambientais (serem heranças 
multifatoriais), esses fenótipos também envolvem vários locus (multigênicas). Essa 
interação entre os genes afetados pode resultar em diversos desfechos (pode ser sinérgico, 
inibitório...) 
 - São classificados como herança multifatorial tanto as características normais (como 
altura, cor dos olhos, dos cabelos e inteligência) como características anormais (tais como 
DM, epilepsia, glaucoma, HAS, malformações congênicas isoladas, esquizofrenia, 
coronariopatias...) 
 
2. Caracteres qualitativos: tem ou não tem. 
a) Agregação familiar da doença: nem toda toda doença que possui uma agregação familiar 
tem contribuição genética. 
b) Avaliação: A primeira avaliação a ser feita é a do risco relativo através da razão entre a 
prevalência da doença na família do probando e na população geral. Quanto maior é esse 
valor, maior é a agregação familiar. 
 - Quanto mais comum for a doença, maior a probabilidade de a agregação ser 
coincidência e menor de ser um compartilhamento de alelos. 
 
3. Caracteres quantitativos: 
 - A correlação entre os parentes pode ser usada para estimar a influência genética 
em um traço quantitativo. Quando um fenótipo se relaciona de forma direta (por exemplo 
quanto maior a pressão de probando maior a pressão da sua família) dizemos que existe 
uma correlação positiva. 
 - Herdabilidade: é a fração da variância fenotípica de um traço quantitativo que 
pode ser atribuída aos genes. Os gêmeos também podem ser utilizados aqui. Quando a 
variabilidade de um fenótipo é tão frequente em DZ quanto em MZ, sabemos que a 
herdabilidade é pequena. Ao contrário, quando os MZ compartilham sempre o fenótipo, a 
herdabilidade será 1. 
 
4) Determinação da contribuição dos genes: 
Concordância e compartilhamento de alelos entre parentes: 
 - Quanto mais próximos 2 parentes são, mais alelos eles terão em comum. Assim, 
uma doença genética deve ser maior concordância entre os parentes mais próximos ao 
probando do que entre os mais distantes. Em outras palavras, a frequência aumenta 
conforme o grau de parentesco aumenta. 
 - Dois irmãos podem ter uma concordância para cada par de alelos de 0 a 100%, 
sendo o mais comum 50% de concordância. 
 - Uma forma interessante de avaliar o componente genético da doença é comparar a 
incidência de determinada doença em membros não-biológicos (como filhos adotados ou 
cônjuges). 
 - Sempre que uma doença não tem concordância de 100% entre gêmeos 
monozigóticos nós sabemos que existem componentes ambientais atuantes. Da mesma 
forma, quando uma doença ocorre mais frequentemente em concordância em MZ do que 
em DZ, isso é indicativo de forte componente genético. 
5. Herdabilidade: 
 - Em geral, para esse tipo de herança, dizemos que o risco de recorrência quando um 
parente de primeiro grau é acometido é a raiz quadrada do risco na população. O risco já 
diminui muito para parentes de segundo grau. 
 
6. Outras doenças: 
a) Defeitos cardíacos congênitos: 
 - Quando a etiologia é desconhecida dizemos que é multifatorial. 
 
b) Estenose pilórica 
 - Anomalia do piloro com hipertrofia e hiperplasia da musculatura lisa, estreitando o 
antro do estômago e levando à obstrução. Clinicamente, o RN com aproximadamente 20 
dias apesenta vômitos em jato. 
 - É mais comum em meninos (5 vezes mais). O maior risco de recorrência é em filhos 
homens de mulheres acometidas. 
 
c) Fenda labial ou palatina: 
 - Falha de fusão do processo central com o processo maxilar. 
 - Mais comum em meninos. 
 
IV. Ferramentas da genética molecular humana. 
 
1. Métodos de análise dos ácidos nucléicos: 
a) Southern Blotting: permite localizar e examinar uma quantidade de fragmentos de DNA 
de interesse. É o método padrão para examinar fragmentos particulares de DNA clivados 
por enzimas de restrição. Ou seja, é uma forma de verificar a presença de um segmento 
específico em meio e milhões de fragmentos de DNA. 
Defeitos do Tubo Neural: anencefalia e espinha bífida. 
Na anencefalia a parte anterior do cérebro (prosencéfalo), meninges, calota craniana e 
pele estão ausentes. 2/3 dos bebês afetados são meninas. 
Na espinha bífida há uma falha na fusão dos arcos das vértebras, normalmente da região 
lombar. Existem diversos graus de gravidade, desde oculta (apenas arco ósseo) até 
aberta (associado com protrusão de elementos neurais = meningocele), ou seja 
meningocielocele. 
Sabemos que essas malformações possuem um componente genético (o risco de 
recorrência entre parentes é muito alto). Sabemos, porém, que a real causa dessas DTN 
é a deficiência no ácido fólico sérico. O componente genético é explicado pela variante 
genética em uma enzima que atrapalha a reciclagem e diminui os níveis do folato. 
Por isso, suplementamos gestantes com ácido fólico, porém aumentamos 100 vezes a 
dose quando existe histórico de DTN. 
 - Cliva o DNA em milhões de partes por enzimas de restrição. Em seguida corre em 
gel de agarose por eletroforese, desnatura para ficar unifilamentar e depois coloca em um 
filme (Southern) junto com sondas que acendem. Confere se ocorreu a hibridação. 
 -> Utilidade: Grandes alterações no gene. Expansões (Doença de Huntington), 
grandes deleções/inserções. 
 -> Limitação: uma sonda só pode detectar mutações com um efeito considerável 
sobre o tamanho de um fragmento (grandes deleções ou inserções). 
 
b) Análise com sondas de oligonucleotídeos alelo-específicos: tem como objetivo procurar 
se uma mutação específica está ou não presente. Como usamos sondas bem pequenas, elas 
são capazes de achar até mesmo mutações muito pequenas. Essas ASO só hibridizam 
quando encontram a sequência exatamente igual à selvagem (ou a uma sonda projetada de 
acordo com a mutação já sequenciada). Essas pequenas mutações continuariam sendo 
pareadas no Southern Blot (que usa grandes sondas). Um teste negativo não quer dizer que 
o gene não está mutado, já que podem haver mutações em outras regiões do gene. 
 
c) Northern Blot: igual ao Southern, mas para RNA. Utilizado para avaliar a expressão 
gênica. 
 
2. PCR: tem o objetivo de expandir, através do uso de primers específicos, regiões 
específicas do DNA. Esse segmento amplificado podem então ser sequenciados ou testado 
pelos métodos de hibridização ASO mencionados. O PCR tradicional fornece apenas 
informações visuais quanto ao tamanho, sem fornecer números. A reação de PCR (qualquer 
que seja) depende de 3 etapas: desnaturação, hibridização dos primers e síntese de DNA 
(repetidas várias vezes). Outras técnicas são apresentadas na seção V. 
a) RT-PCR: amplificação de RNA pele procedimento da transcriptase reversa, que 
transforma RNA em DNA. É outra forma de avaliar, também, a expressão do gene. 
b) PCR em tempo real: estabelecendo um limiar na quantidade de DNA que queremos 
obter, o número de ciclos necessários para atingir esse limiar nos traduz a quantidade 
moldes presentes no início. 
c) PCR-alelo específico: utilização de primers específicos para um gene mutado. 
d) PCR-RFLP: mutações podem criar ou deletar sítios de restrição para enzimas de restrição 
estabelecidas. Isso altera o tamanho do fragmento e pode ser reconhecido por Southern ou 
PCR. Ou seja, avaliar o polimorfismo na região de atuação da enzima de restrição. 
 
3. FISH: hibridização in situ. 
 - Em cromossomos metastáticos desnaturados colocamos sondas fluorescentes 
específicas para avaliar a sua presença. Essas sondas só deixam de parear quando as 
alterações são bem grandes. 
 - Podemos usar várias sondas diferentes com diversas cores. 
 
4. A técnicas de sequenciamento de Sanger: 
 - O racional é utilizar, durante o processo de duplicação do DNA, análogos de 
nucleotídeos que inibem a DNA polimerase,impedindo o crescimento da molécula além 
daquele ponto. Como cada um desses análogos possui uma fluorescência diferente, basta 
analisar as cores emitidas e organiza-las em ordem crescente de tamanho para termos a 
sequência (por eletroforese em gel). É importante que esse teste seja feito com quantidade 
suficiente de nucleotídeos e seus análogos para que todas as fitas possíveis sejam montadas 
e consigamos sequenciar todo a sequência. 
 
 Sequenciamento moderno: sequenciamos apenas os exons, sendo portanto menos 
complexo e identificando apenas mutações importantes. 
 
5. A técnica de Western Blot: 
 - Identifica o tamanho e quantidade de uma determinada proteína na célula. O 
racional é separar as proteínas em eletroforese em gel de agarose e colocar em uma 
membrana com anticorpos fluorescentes. 
 
 
V. Ferramentas moleculares: 
 
1. Pesquisa translacional: 
 - Tem o objetivo de identificar os obstáculos para que a pesquisa básica (de bancada) 
possa chegar à clínica e resolver os problemas encontrados. Esse obstáculo é chamado de 
“Death Valley”. 
 
2. Diagnóstico de doenças genéticas: 
 - Doenças monogênicas: mutação em um único gene. 
 - Somáticas: mutações e rearranjos que ocorrem na carcinogênese. 
 - Multifatoriais: interação entre mutação multigênicas + ambiente. 
 
a) Doenças monogênicas: um gene pode deixar de exercer a sua função ou adquirir funções 
distintas do original. As possíveis alterações que podem levar a isso são: 
 - Substituição de bases: 
 * Silienciosa: não muda a expressão 
 * Nosense (sem sentido): deixa de expressar 
 * Missense: muda o produto 
 - Inserção 
 - Duplicação 
 - Mutação dinâmica: 
 
 i. Quando o gene candidato já foi clonado: quando sabemos onde a mutação deve 
estar e como o gene é, basta realizar PCR (pode ser PCR-sequenciamento, PCR-RFLP, ASO, 
PCR-alelo específico ou PCR-alelo específico Taq man). No PCR o racional é fazer a expansão 
a partir de primers da região em que eu espero encontrar o problema. 
 
 ii. Substituição de bases: quando a doença ocorre por substituição de base o 
tamanho da sequência não se altera (gel de agarose não ajuda), de forma que PCR comum 
não resolve. Isso exige uma etapa a mais no processo, o sequenciamento com dNTPs e DNA 
polimerase. As técnicas especiais a seguir também podem ser úteis. 
 Sequenciamento tradicional: colocamos DNA molde + primer + 
polimerase + tampão + dNTP+ddNTP. 
 Sequenciamento moderno: sequencia automática por fluorescência. 
 
iii. Deleções ou inserções: quando a alteração no tamanho do cromossomo não é 
muito significativa, devemos lançar mão de sequenciamentos. 
 
iv. Técnicas especiais: usadas para buscar mutação ou SNP já identificada na família 
ou provável dada a suspeira diagnóstica. 
 - PCR alelo específico (qPCR). Desenhamos primers para alelos específicos do 
gene mutado. Assim, só ocorre a amplificação quando o alelo contém a sequência 
esperada. Por isso, é útil quando procuramos uma mutação específica. Aqui eu 
preciso fazer várias vezes o teste até encontrar a mutação certa. 
 - PCR alelo específico Taq man: Rodamos o PCR junto com uma sonda (Taq 
Man) que vai se anelar em um lugar de mutação conhecida. Quando o a duplicação 
chega nesse ponto ocorre a liberação de fluoróforo, apontando que a mutação está 
presente. Como podemos usar várias provas com várias cores diferentes, podemos 
pesquisar a presença de várias diferentes mutações possíveis ao mesmo tempo. 
 
v. Sequenciamento de nova geração: 
 - Fazemos agora apenas o sequenciamento-alvo. 
 
3. Identificação de pessoas: Para identificar pessoas, utilizamos porções no DNA que são 
normalmente polimórficas, são os “Marcadores de DNA”. Existem os SNP (single nucleotide 
polymorphism), STR (short tandem repeats ou microssatélites, entre 2-9pb) e os VTNR 
(minissatélites, entre 10-100pb). 
 STR: repetições de 2-9 nucleótídeos adjacentes e na mesma direção. Contar esses STR 
em um padrão único para cada pessoa. Análise desses STR é feito através de PCR, utilizando 
primers que flanqueiam regiões que não variam de pessoa para pessoa. Com isso, a 
depender do tamanho final na eletroforese, sabemos quantas repetições temos dessas STR. 
O FBI para identificar pessoas, por exemplo, realiza esse procedimento para 13 STR 
conhecidos. A vantagem desse método é que exige muito pouco material (amplificamos 
com PCR) e é barato. 
 
VI. Bases cromossômicas da hereditariedade: 
 
1. Nomenclatura: 
 - Genes: unidades de informação dos cromossomos. Cada um dessas unidades 
ocupada uma localização específica no cromossomo, denominada locus. 
 - DNA: conjunto de cromossomos. Encontra-se no núcleo junto a proteínas 
estruturais e de regulação. 
 - Cariotipo: complemento cromossomo característico de cada espécie 
 - Citogenética: estudo dos cromossomos. 
 - Cromossomos homólogos: cromossomos o mesmo par – mesma sequência de 
genes. 
 
 
 
 
2. Lembranças do ciclo celular: 
a) Intérfase: 
 G1: sem síntese de DNA. Algumas células permanecem nessa fase por longos 
períodos. 
 S: fase de síntese do DNA. 
 G2: fim da preparação para a divisão. 
 
b) Divisão: 
 Telômeros: unidades responsáveis por manter a integridade dos cromossomos. São 
sequência específicas nas extremidades. 
 
Mitose: 
 Prófase: condensação dos cromossomos + desaparecimento do nucléolo + formação 
do fuso. 
 Metáfase: maior estágio de condensação. Localização equatorial. 
 Anáfase: separação das cromátides pelos centrômeros 
 Telófase: descondesação + membrana se refaz. 
 
Meiose I: é a fase em que as células tornam-se haploides (separação dos cromossomos 
homólogos). É a fase em que ocorre o crossing over (na anáfase) e também a fase em que 
podem ocorrer os fenômenos de não disjunção 
 
3. Mutações: mudanças na sequência de DNA, podendo variar desde alterações em um 
nucleotídeo até alterações de milhares de bases ou até mesmo no arranjo do DNA. 
 
a) Genômicas: aneuploidias. São as mutações que alteram o número de cromossomos de 
uma célula. 
 
b) Cromossômicas: São alterações nas estruturas dos cromossomos. Como estudado para a 
outra prova, essas alterações (como nas translocações equilibradas), não necessariamente 
alteram o fenótipo. São as inversões, duplicações e as translocações. 
 
c) Gênicas: São mutações em pequena escala, exigindo análises moleculares (não 
citogenéticas). São mutações restritas a genes específicos. São as substituições e pequenas 
inserções, deleções e expansões. 
 - Deleções, inserções e expansões só conseguem ser analisadas por citogenética 
(FISH, Array, cariótipo) a partir de 2-4 milhões de pares de bases. 
 
4. Polimorfismo: as regiões que variam podem estar presentem em regiões codificantes ou 
não-codificantes. 
a) RFLP: Como estudado no PCR-RFLP, são mutações que alteram os sítios de ligações de 
enzimas de restrição. Com isso, como visto, os fragmentos erados pela clivagem através 
dessas enzimas são diferentes, o que pode ser verificado em Southern Blot e PCR-RFLP) 
 
b) VTNR: variable number tandem repeats ou minissatélites. São regiões de 10-100 pares de 
bases entre sítios de restrição. 
 
c) SNP: single nucleotide polymorphism. A maior parte delas não tem ação conhecida, 
porém podem influenciar a ação de alguns genes. 
 
d) STR: Small tandem repeats ou microssatélites. 2-9 nucleotídeos. Além da aplicação na 
indentifaicação já mencionado em seção anterior, o STR também pode ser utilizado para o 
gene tracking, isso é, determinar se um determinado gene foi ou não herdado. Para isso 
devemos identificar se o STR próximo ou incluído no gene afetado está presente. 
 
VIII. Casos clínicos: 
 
1. Neurofibromatose: 
a) Genética: 
 - Resultado da mutação no gene NF1. 
 - Grande parte ocorre por mutação de novo, sendo a maior parte de origem paterna 
(como citado na parte de mosaicismo). 
 - Expressividade variável, com alto grau de pleiotropia. 
 - É uma doença autossômica-dominante, com mais de 500 diferentes mutações no 
cromossomo 17 
 - A manifestação clínica decorrede uma perda de função do produto do gene. 
 - A penetrância é essencialmente completa. 
 - Quando ocorre em uma região do corpo e os pais não são afetados isso é NF 
segmentar (por mosaicismo). 
 
b) Característica: 
 - Sintomas mais frequentemente expressos na pele, olhos, esqueleto e sistema 
nervoso. Grande variabilidade clínica, mesmo dentro da mesma família. Provavelmente essa 
variabilidade associa-se com fatores não-genéticos. 
 - A neurofibromina está associada ao controle da proliferação celular como um gene 
supressor de tumor. 
 
c) Diagnóstico: 
 - Clínico: pode ser feito com a busca por manchas café-com-leite, sarnas, 
neurofibromas e fenótipos ósseos característicos (escoliose, displasia vertebral...). 
 - Molecular: PCR (sequenciamento e MLPA). 
 
2. Doença de Tay-Sachs: 
a) Genética: 
 - Mutação de HEXA, causando uma deficiência na hexosaminidase A. 
 - Doença autossômica recessiva. 
 - A depender da mutação na proteína a doença tem maior ou menor gravidade. 
 - Existem várias mutações possíveis. 
 
b) Característica: 
 - É uma doença do armazenamento lisossômico. 
 - Pode causar tanto uma doença grave com início infantil, até formas mais brandas 
de início juvenil ou adulto. 
 - A incidência historicamente era muito maior na comunidade judaica Ashkenazi. 
 - A mutação na proteína leva a um acúmulo de GM2 no lisossomo, o que leva a 
morte neuronal. 
 - Quando o início é infantil, ocorre deterioração neuronal a partir dos 3-6 meses 
vidar e progredindo para morte entre 2-4 anos. O desenvolvimento motor para e então 
regride. Ocorre também perda de visão e convulsões. 
 - Quando o início é juvenil ocorre entre 2-4 anos e começa com ataxia de 
descoordenação. Por volta de 10-15 anos evolui apara estado vegetativo e morte por volta 
dos 20 anos. 
c) Diagnóstico: 
 - Indireto: pela busca na deficiência na hexoaminidase. Serve inclusive para o 
rastreamento dos indivíduos portadores da mutação em heterozigose. 
 - Molecular: PCR-ASO é possível para as mutações mais prevalentes em cada etnia. 
Sequenciamento é o mais realizado (nova geração ou Sanger). 
 
3. Síndrome de Marfan: 
a) Genética: 
 - Doença autossômica dominante por mutação no gene FBN1, da fibrilina, no 
cromossomo 15. 
 - 25-35% dos pacientes tem mutação de novo. 
 - Existem várias mutações possíveis em diversos locais do gene e, em geral, são a 
mesma dentro de uma família. 
 
b) Característica: 
 - Distúrbio do tecido conjuntivo resultante da mutação no gene da fibrilina 1. 
 - A partir de 50% de diminuição da função da fibrilina (haploinsuficiência) já contribui 
com a patogenia da doença. 
 - Distúrbio multissistêmico com anomalias esqueléticas (estatura 
desproporcionalmente alta, aracnodactilia, pectus excavatum, escoliose e palato estreito), 
oculares, CV (prolapso de mitral, regurgitação aórtica e aneurisma de aorta), pulmonares e 
de pele. 
 - Se desenvolve com a idade. 
 
c) Diagnóstico: 
 - Clínico 
 - Molecular: por sequenciamento 
 - Indireto: imunohistoquímica para fibrilina 1 
 
3. Acondroplasia 
a) Genética: 
 - Doença autossômica dominante por mutação no gene FGFR3 
 - Duas mutações são responsáveis por 99% dos casos. 
 
b) Característica: 
 - É a causa mais comum de nanismo humano. Consiste na mutação do receptor 3 do 
GH. 
 - A mutação do receptor inibe inadequadamente a proliferação dos condrócitos na 
placa de crescimento, levando a um encurtamento dos ossos longos. 
 - Encurtamento rizomélico (da porção proximal dos membros), tronco longo e 
estreito, mãos em tridente, macrocefalia e testa proeminente. 
 - Em geral não tem grandes alterações ao nascer. 
 
c) Diagnóstico: 
 - Molecular: PCR alelo-específico e sequenciamento. 
 - Clínico: radiografia e alterações esqueléticas típicas. 
 
4. Distrofia Muscular de Duchenne 
a) Genética: 
 - Doença ligada ao X, pela mutação do gene da distrofina. 
 - São grandes deleções ou duplicações (existem casos de alterações menores). 
 - Frequentemente ocorrem mutações de novo durante a gametogênese. 
 
b) Característica: 
 - Em meninos a doença se manifesta como uma miopatia progressiva que resulta 
em degeneração e fraqueza muscular. 
 - Em geral aparece com alterações na marca entre 3-5 anos. A pseudohipertrofia da 
panturrilha e a manobra de Gowers são características. A idade média de morte (por 
insuficiência respiratória) é aos 18 anos. 
 - A depender do padrão de inativação do X nas mulheres é algumas manifestações 
podem ocorrer. 
 
c) Diagnóstico: 
 - Molecular: PCR, Southern-Blotting, Array. 
 - Biópsia do músculo para testar a imunorreatividade para distrofina. 
 
5. Síndrome de Prader-Willi 
a) Genética: 
 - Perda de expressão de parte do braço longo do cromossomo 15 de origem paterna. 
Pode ocorrer tanto por deleção como por dissomia uniparental do cromossomo 15 (quando 
permanece com 2 cromossomos, mesmo que inteiros, da mãe). 
 
b) Característica: 
 - Logo na lactência a criança apresenta uma hipotonia grave com dificuldade para se 
alimentar, além de um hipogonadismo. Essa hipotonia melhora com a idade. As dificuldades 
de alimentação também se resolvem e o paciente desenvolve uma hiperfagia extrema e 
característica, resultando em uma obesidade grave. 
 - Tem graves problemas comportamentais, levando 10-15% a tornarem-se 
psicóticos. 
 - Em geral tem baixa estatura, escoliose, osteoporose e um riso característico. 
 
c) Diagnóstico: 
 - Molecular: quando é por deleção pode ser realizado Southern, Array, FISH ou PCR. 
Quando ocorre por dissomia uniparental é necessário um teste de metilação. Northern Blott 
também pode auxiliar ao verificar a expressão dos genes da região. 
 
 
 
6. Surdez hereditária sindrômica: 
a) Genética: 
 - Quando associado a síndrome do QT longo é uma doença autossômica dominante 
ou recessiva. 
 - A síndrome de Bartter pode ocorrer por deleção ou por mutação no gene CLCNKB. 
 
b) Características 
 - Malformações da orelha externa ou de outros órgãos ou transtornos clínicos 
envolvendo outros sistemas. 
 - Síndrome de Pendred: Causa surdez e bócio. 
 - Síndrome do QT longo: mutação do canal de potássio. Indivíduos homozigotos são 
surdos e predispostos a arritmias ventriculares e morte súbita. 
 - Síndrome de Bartter: 
 - Síndrome de Usher: doença recessiva de início tardio na infância ou até 
adolescente. 
 - Síndrome de Waardenburg: normalmente autossômica dominante com importante 
heterogeneidade genética. Além de surdez, pode cursar com megacolon, canicie e outras 
alterações. 
 
7. Surdez não-sindrômica 
a) Genética 
 - É uma doença com heterogenicidade alélicas (vários locus podem dar o mesmo 
fenótipo), podendo ser uma doença com herança autossômica dominante ou recessiva. 
 - São mutações no gene GJB2. 
 
b) Características 
 - Quando a doença é dominante a surdez é progressiva durante a infância 
 - Quando recessiva a surdez é congênita. 
 - São problemas do aparelho condutivo da orelha média ou por déficit neurológico. 
 - 75% dos casos de surdez congênito são não-sindrômicos. 
 
c) Diagnóstico 
 - O sequenciamento do gene é a melhor forma de diagnóstico. 
 
8. Incontinência pigmentar/Síndrome de Bloch-Sulzberger 
a) Genética 
 - Herança ligada ao X, afetando principalmente neonatos do sexo feminino. Esse 
padrão incomum se deve ao fato de ser fatal em hemizigose ou homozigose. 
 
b) Características 
 - Envolve órgãos e tecidos de origem ectodérmica ou mesodérmica, podendo ter 
manifestações cutâneas (mais prevalentes) e extra-cutâneas. Essas lesões se iniciam nas 
primeiras semanas de vida e tem sua evolução dividida em 4 fases. 
 - Fase I: vesículas e bolhas linerares durantes os 2 primeiros meses duram algumas 
semanas. 
 - Fase II: placas hiperqueratóticas verrucosas que duram vários meses. 
 - Fase III: pigmentação castanha ou cinza-azulada distribuídas em linhas de Blashko 
(figura chinesa). Surge na infância e desaparece lentamente até a idade adulta. 
 - Fase IV: máculas lineares e hipopigmentadas em tronco e membros.Ocorre 
durante a idade adulta. 
 - Manifestações extra-cutâneas: neurológico (convulsões, retardo, AVEi, hidrocefalia 
e anormalidade anatômica), olhos (estrabismo, catarata, anoftalmia, microftalmia), dentes e 
outras estruturas ósseas. 
 
c) Diagnóstico 
 - Sequenciamento, Microarray, Southern 
 
 
9. Distúrbios de fechamento do tubo neural: 
a) Genética 
 - Herança multifatorial. 
 
b) Características 
 - O fechamento ocorre no 28o dia de gestação. 
 - Anencefalia: ausência de prosencéfalo, meninge, abóboda craniana e pele. 2/3 são 
mulheres. 
 - Encefalocele: protusão das meninges e da substância cerebral através da falha 
óssea no crânio. O grau de comprometimento neurológico associa-se com o tipo e 
quantidade de tecido herniado. O tratamento depende na ressecção do tecido cerebral com 
reconstituição e fechamento da dura-mater. 
 - Craniorraquisquize: defeito ósseo disráfico (defeito no fechamento de um ou mais 
arcos vertebrais) na coluna posterior, ou seja, desde o crânio até a medula espinhal e 
vertebral. 
 - Espinha bífida: falha na fusão dos arcos vertebrais em região torácica, lombar ou 
sacral. Mais comum em brancos. 
 - Meningocele: protrusão hernial das meninges através de um defeito na coluna 
vertebral. 
 - Mielomeningocele: meningocele + protrusão da medula. 
 
  Faotres nutricionais: o ácido fólico relaciona-se intimamente com esse defeito. A 
suplemtação 3 meses antes e nos primeiros 2 meses da gestação com ácido fólico diminui 
em 70% a ocorrência. Quando não há história de defeito, 0,4mg/dia e quando há 4mg/dia. 
 
10. Doença de Angelman 
a) Genética 
 - Perda de expressão de parte do braço longo do cromossomo 15 de origem 
materna. Pode ocorrer tanto por deleção como por dissomia uniparental do cromossomo 15 
(quando permanece com 2 cromossomos, mesmo que inteiros, do pai). 
 
b) Características 
 - Aspecto facial incomum, baixa estatura, GRAVE retardo mental, espasticidade e 
convulsões. 
 
 
 
11. Síndrome de Treacher-Collins 
a) Genética: 
 - Doença autossômica dominante com grande expressividade variável. 
 - Importante heterogeneidade genética. 
 
b) Características 
 - É uma doença do desenvolvimento craniofacial. 
 - Dentre as alterações são frequentes micrognatia, microtia, hipoplasia malar, pata 
fendido e possível surdez. 
 
c) Diagnóstico: 
 - Sequenciamento de nova geração.