Aula Herança monogênica

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GENÉTICA MENDELIANA – 
Herança monogênica 
 
 
PROFª. Kátia C.S. Felix, D.Sc. 
CURSO: Biomedicina 
Genética Humana Genética Humana 
• A genética provavelmente acompanha o homem desde o inicio do 
desenvolvimento da agricultura a aproximadamente 4000 anos 
• Domesticação de animais e plantas 
• Escolha dos melhores genitores para obtenção de prole mais produtiva 
• Escolha de sementes de plantas mais produtivas 
• Descrição em livros religiosos de 3500 anos, descrevendo que 
algumas crianças não poderiam ser submetidas a circuncisão 
• Provavelmente relacionado ao risco de hemorragia em crianças com 
problemas de coagulação (hemofilia) 
Um pouco de história 
O nascimento de uma ciência 
Um pouco de história 
1° lei de Mendel  Lei da segregação dos fatores 
“Princípio da dominância e da segregação” 
 
“Cada caráter é determinado por um par de genes alelos, que se separam na 
formação dos gametas, de maneira que cada um dos gametas contém apenas um 
gene de cada par.” 
Genética mendeliana 
 2° Lei de Mendel  Lei da Segregação Independente 
 
“Os fatores para duas ou mais características segregam-se no híbrido, 
distribuindo-se independentemente nos gametas, onde se combinam ao acaso.” 
1° lei de Mendel 
X 
Rr 
P RR rr 
100% 
Parental: 
F1 Geração: 
Genética mendeliana 
3/4 ou 75% de Lisas – RR e Rr 
1/4 ou 25% de Rugosas - rr 
Rr X Rr F1 
Gametas 
Quadro de Punnett 
R 
r 
R RR Rr 
Rr rr 
r 
X 
VvRr 
P VVRR vvrr 
100% 
Parental: 
F1 Geração: 
Genética mendeliana 
V V R R 
Hipóteses de Mendel 
• Há um par de fatores (genes) determinando a característica: 
• V– amarela e v – verde 
• Um fator é dominante (V) e o outro recessivo (v) 
• Durante a formação dos gametas, os fatores se segregam (se 
separam) 
• Nos organismos, os dois “fatores” para uma certa 
característica podem ser iguais (VV ou vv) ou diferentes (Vv). 
Genética mendeliana 
Genética mendeliana 
• Os iguais são considerados puros ou homozigotos (VV ou vv) 
e os diferentes, híbridos ou heterozigotos (Vv). 
• Se os organismos Vv possuem sementes amarelas, ocorre 
dominância no “fator” para a cor amarela e recessividade no 
“fator” para a cor verde 
• Essas conclusões levaram Mendel a elaborar uma das mais 
importantes generalizações da Biologia: 
• A Primeira Lei de Mendel ou Lei da Segregação. 
Hipóteses de Mendel 
• 35 anos após as 
descobertas de 
Mendel, foi 
descrito a 
estrutura física 
que continha as 
instruções para a 
transmissão das 
características de 
pais para filhos 
• Muitos distúrbios genéticos que afetam os humanos são causados 
por genes que apresentam um comportamento de herança 
mendeliana simples 
 
• Esses genes podem gerar uma série de problemas, muitas vezes 
podendo compromete o desenvolvimento e a qualidade de vida 
do portador, além de comprometer todos os descendentes por ele 
gerados 
Genética mendeliana 
https://www.omim.org/ 
Herança monogênica 
HERANÇA MONOGÊNICA 
• Refere-se ao padrão de herança genético determinada por um 
ÚNICO gene (genótipos), e que uma determinada característica 
fenótipos 
• anatômica, 
• fisiológica 
• bioquimica ou até 
• comportamental 
 
• Esse gene é localizado em um locus de um par de homólogos, que 
apresenta duas versões (alelos) – um dominante e um recessivo. 
 
• Dominante: basta a presença de um só alelo para se 
manifestar que pode ser herdado de qualquer um dos 
genitores. 
 
• Recessiva: manifestação clínica só é observada em 
indivíduos homozigotos para o alelo mutante 
(recessivo). Esses indivíduos herdam um alelo recessivo 
de cada um dos genitores. 
 
HERANÇA MONOGÊNICA 
RELEMBRANDO! 
HERANÇA MONOGÊNICA 
• As características mais simples são aquelas cuja presença ou 
ausência dependendo do genótipo em um ÚNICO locus. 
 
• Não significa que essa característica é programada em por um único 
par de genes 
 
A expressão das características humanas provavelmente depende de um 
grande números de genes e de fatores ambientais 
Um ÚNICO locus é necessário e suficiente para a que a característica seja 
expressa  herança mendeliana 
• Do ponto de vista mendeliano, herança monogênica é a segregação igual 
de um par de genes, no qual eles se segregam igualmente para a 
formação dos gametas 
• Essa herança pode está ligada a genes autossomicos e ligados ao sexo 
Genes alelos 
A A A 
A 
A A 
HERANÇA MONOGÊNICA 
Herança monogênica 
Bases moleculares 
• Os genes alelos, podem apresentar diferenças estruturais entre eles, 
essas diferenças podem apresentarem consequencias funcionais 
• O objetivo do estudo de heranças monogênicas é investigar a função 
de um gene (selvagem e seus mutantes) 
A a 
x x 
x 
A 
a1 
a2 
Alelo Selvagem 
Alelo mutante 
Alelo mutante 
Herança monogênica 
Bases moleculares 
O fenótipo primário desse gene é uma proteína que ele produz 
Os alelos a nível molecular 
x 
A 
a 
x 
a 
a 
x 
Proteína normal 
Proteína diferente 
(função diferente) 
• Os distúrbios monogênicos são caracterizados pelos seus padrões de 
transmissão nas famílias 
 
• Quando uma anomalia é detectada, a primeira etapa a ser cumprida 
para se tentar estabelecer se esta é hereditária ou se é um problema 
congênito é via análise da genealogia do individuo. 
 
• Os dados colhidos dessas famílias são então resumidos na forma de 
um heredograma. 
HERANÇA MONOGÊNICA 
Construção de genealogias 
 
 O estudo da herança de uma característica é feito pela 
análise de genealogias ou heredogramas, que 
constituem um método abreviado e simples de 
representação de dados de uma família. 
 
 
 
HERANÇA MONOGÊNICA 
 A coleta de informações sobre a 
família deve ser cuidadosa, 
procurando-se abranger o maior 
número de gerações e a maior parte 
de membros. 
 
 A história familiar desempenha um 
papel central na genética clínica e 
nos estudos das doenças genéticas 
 
Construção de genealogias 
HERANÇA MONOGÊNICA 
Família imperial brasileira 
Prognatismo mandibular ou 
queixo Habsburgo 
É a representação gráfica dos indivíduos relacionados por 
parentesco. 
HERANÇA MONOGÊNICA 
HEREDOGRAMA (pedigree ou genealogia) 
Símbolos 
Homem normal 
Mulher normal 
Homem afetado 
Mulher afetada 
Casamento 
Filhos 
Sexo 
indeterminado 
Gêmeos 
verdadeiros 
Gêmeos falsos 
ou dizigóticos 
HERANÇA MONOGÊNICA 
HERANÇA MONOGÊNICA 
• Vantagens: 
• Compreensão rápida das relações de parentesco entre 
diversos membros de uma genealogia. 
 
• Verificar se uma doença se manifesta em um único 
indivíduo (caso esporádico) ou se ela se repete na 
genealogia. 
 
• Averiguar a ocorrência de casamentos consanguíneos. 
 
Heredogramas 
HERANÇA MONOGÊNICA 
HERANÇA MONOGÊNICA 
Numeração do heredograma 
• A montagem de uma genealogia é realizada a partir de 
informações prestadas pelo probando, propósito ou caso 
índice. 
 
 Probando 
 
Indivíduo da família que chama 
primeiramente a atenção dos 
pesquisadores, apresente ele ou não a 
característica em estudo. 
HERANÇA MONOGÊNICA 
• Os padrões apresentados pelos distúrbios monogênicos nos 
estudos de genealogias (heredogramas), dependem de 2 
fatores. 
• 1. Local cromossômico do locus gênico 
• autossômico 
• ligado ao X 
• 2. Fenótipo 
• dominante 
• recessivo 
Tipos de Herança 
HERANÇA MONOGÊNICA 
• Autossômica Dominante 
• Autossômica Recessiva 
 
• Ligada ao sexo Dominante 
• Ligada ao sexo Recessiva 
Tipos de Padrões de Herança 
HERANÇA MONOGÊNICA 
• Caráter congênito: é o caráter apresentado pelo indivíduo ao nascer. Este 
não precisa ter, necessariamente, uma origem genética, pois sua causa 
pode ser ambiental, como é o caso de uma doença que tenha afetado o 
animal durante a gestação 
 
• Caráter hereditário: é uma característica genética transmissível, que pode 
ou não ser congênita – ou seja, pode se manifestar antes ou depois do 
nascimento. 
Alguns termos frequentemente utilizados na elaboração e 
interpretaçãode heredogramas 
HERANÇA MONOGÊNICA 
 Herança Autossômica Dominante (AD) 
HERANÇA MONOGÊNICA 
• A característica é determinada por um gene localizado em um 
cromossomo autossomo e se manifesta mesmo em dose simples, que 
são igualmente compartilhados por homens e mulheres 
 
• Quando se trata de uma característica comum  alta frequência na 
população 
Exemplo: 
• Presença de sardas (S) 
• Ausência de sardas (s) 
 
Quais os possíveis genótipos e fenótipos 
de indivíduos com e sem essa 
característica? 
• A característica é autossômica porque: 
• Aparece igualmente em homens e mulheres 
• Pode ser transmitida diretamente de homem para homem. 
 
• A característica é dominante porque: 
• Ocorre em todas as gerações (não há saltos) 
• Só os afetados possuem filhos afetados. 
HERANÇA MONOGÊNICA 
Herança Autossômica Dominante (AD) 
Heredograma típico de uma 
doença rara na população, 
determinada por 
mecanismo autossômico 
dominante. 
HERANÇA MONOGÊNICA 
Padrão de herança autossômica dominante 
EXEMPLOS – Acondroplasia (AD) 
• É a causa mais comum de nanismo genético 
humano  distúrbio no desenvolvimento da 
cartilagem das placas de crescimento 
 
• Mutação no gene FGFR3 (receptor3 do fator 
de crescimento de fibroblastos)  G – A, 
levando à substituição de uma Glicina por 
Arginina 
 
• Localizado no braço curto do cromossomo 4 
• Frequência – 1/10.000 
• Causado por mutações novas 
• Membros curtos; 
• Inteligência normal; 
• Cabeça desproporcionalmente grande 
em relação ao corpo; 
• Testa anormalmente grande 
• Pernas tortas; 
• Estenose (é um estreitamento anormal 
de um vaso sanguíneo, de um órgão ou da 
estrutura tubular do corpo). 
 
EXEMPLOS – Acondroplasia (AD) 
CARACTERISTICAS CLINICAS 
EXEMPLO - Doença de Huntington (DH) 
• É uma doença neurodegenerativa 
hereditária 
• Mutação “repetição” da trinca CAG 
aumento o número de glutaminas na 
proteína huntingtina 
• Localizado no braço curto do cromossomo 4 
• A doença inicia tipicamente na metade da 
idade adulta 
• Inicia-se por alterações da personalidade, 
esquecimento e movimentos involuntários 
Gene normal  Até 30 repetições de CAG 
Gene mutante  Acima de 36 repetições de CAG 
• A DH ocorre devido perda marcante de 
células em uma parte do cérebro 
denominada gânglios da base. 
• Este dano afeta a capacidade cognitiva 
(pensamento, julgamento, memória), 
movimentos e equilíbrio emocional. 
• Os sintomas aparecem gradualmente, em 
geral nos meados da vida, entre as idades de 
30 e 50 anos. 
• Entretanto, a doença pode atingir desde 
crianças pequenas até idosos. 
EXEMPLO - Doença de Huntington (DH) 
• Diminuição da memória 
• Déficit de atenção e concentração 
• Demência (lentidão de pensamento) 
• Mudança de humor e afeto 
• depressão é o principal sintoma psiquiátrico e 
acomete 40% dos doentes 
• Distúrbios de conduta: ansiedade, 
agressividade, desinibição sexual 
• Alcoolismo 
 
 
EXEMPLO - Doença de Huntington (DH) 
CARACTERISTICAS CLINICAS 
Doença de Huntington (DH) 
O fenótipo primário desse gene é uma proteína que ele produz 
Os alelos a nível molecular 
x A 
a 
Proteína diferente 
(função diferente) 
x A 
A 
Proteína diferente 
(função diferente) 
a 
a 
Proteína normal 
x 
Cromossomo 4 
HERANÇA MONOGÊNICA 
 Padrão de herança Mendeliana 
Doença de Huntington 
Padrão Mendeliano 
50% 50% 
Como a lei de Mendel explica a herança DH 
Estudo de caso: Doença de Huntington 
Pai Mãe 
H h h h 
H 
h 
h 
h 
h 
H H 
h 
h 
h 
h 
h 
H h h h X 50% 
50% 
Pai Mãe 
H h H h 
H 
H 
h 
h 
H 
H H 
H 
h 
h 
h 
h 
H h H h X 
75% 
25% 
Como a lei de Mendel explica a herança DH 
 Herança Autossômica Recessiva (AR) 
HERANÇA MONOGÊNICA 
• Esse tipo de herança o caráter se manifesta apenas quando o gene 
está presente em dose dupla, ou seja, em homozigose 
 
• Características deste tipo de herança: 
 
• Autossômica porque: 
• Aparece igualmente em homens e mulheres 
• Pode ser transmitida diretamente de homem para homem. 
• Recessiva porque: 
• Há saltos de gerações. 
• Os afetados em geral possuem genitores normais. 
 um progenitor afetado tem um filho com 
outro não afetado a chance de que o 
filho seja afetado é de 25%. 
O tipo mais provável de 
casamento no qual venha 
ocorrer filhos afetados, é 
aquele entre dois 
indivíduos normais 
fenotipicamente, mas 
heterozigotos (Aa), que 
poderão ter 25 % de seus 
filhos afetados. 
HERANÇA Autossômica Recessiva (AR) 
 Herança Autossômica Recessivo (AR) 
HERANÇA MONOGÊNICA 
Heredograma típico de 
uma doença rara na 
população, 
determinada por 
mecanismo 
autossômico 
recessivo. 
• É responsável por atingir 1 em cada 10.000 crianças. 
• Mutação no gene PAH (fenilalanina hidroxilase) responsável pela síntese da 
enzima (fenilalanina hidroxilase), que atua convertendo o aminoácido 
fenilalanina em tirosina. 
• Localizado no braço longo do cromossomo 12 
• Quando presente na dieta do paciente com PKU, o acúmulo de fenilalanina 
nos tecidos corpóreos prejudica o desenvolvimento do sistema nervoso 
central no lactente e interfere o funcionamento do cérebro maduro. 
• A manifestação da doença pode ser evitada se o diagnóstico for efetuado 
precocemente (teste do pezinho) e se for adotada uma dieta que restrinja a 
ingestão do aminoácido fenilalanina. 
EXMPLO - Fenilcetonúria (PKU) 
Herança monogênica 
x 
A 
a 
x 
a 
a 
x 
: 
fenilalanina hidroxilase 
 normal Fenilalanina Tirosina 
fenilalanina hidroxilase 
com função alterada 
Fenilalanina : Tirosina x 
Ác. fenilpirúvico 
Sistema nervoso 
 retardamento mental 
EXMPLO - Fenilcetonúria (PKU) 
O fenótipo primário desse gene é uma proteína que ele produz 
Os alelos a nível molecular 
Os bebês com PKU parecem normais ao nascimento, mas 
progressivamente mostram: 
 
• deficiências de desenvolvimento 
• fragilidade da pele, cabelo, olhos, erupção cutânea 
eczematosa 
• odor de rato 
• déficits motores 
• Convulsões 
• problemas de comportamento e autismo 
EXMPLO - Fenilcetonúria (PKU) 
Herança monogênica PKU 
PORTADORAS 
São as pessoas que 
carregam apenas um 
gene alterado, não 
apresenta a doença, 
apesar de ser portador. 
do gene 
FENILCETONÚRIA 
 
São as pessoas que têm 
os dois gene 
alterado e apresentam a 
doença. 
 
NORMAIS 
 
São as pessoas que não 
carregam nenhum gene 
alterado. 
 
 
Qual o GENÓTIPO desses indivíduos? 
• Anormalidade nas secreções 
exócrinas 
• Mutação no gene CFTR 
• Localizado no braço longo 
cromossomo 7 
• Muco espesso dos brônquios 
torna os afetados muito 
suscetíveis à pneumonia. 
• Frequência – 1/2000 
 
 
 
EXMPLO - Fribrose cística 
Um distúrbio que apresenta herança dominante ligada ao X é 
causado por uma mutação em um gene no cromossomo X que se 
manifesta em uma mulher heterozigota. 
HERANÇA MONOGÊNICA 
Herança Dominante Ligada ao Sexo 
• A característica é ligada ao sexo porque: 
• Não se distribui igualmente nos dois sexos 
• Não há transmissão direta de homem para homem. 
 
• A característica é dominante porque: 
• Há mais mulheres afetadas do que homens afetadas. 
 
Heredograma 
típico de uma 
doença rara na 
população, 
determinada por 
mecanismo 
dominante 
ligado ao 
cromossomo X. 
Herança Dominante Ligada ao Sexo 
 
 
 
 
Homem afetado 
(XAY) e mulher 
normal (XaXa), 
somente as filhas 
serão afetadas. 
Herança Dominante Ligada ao Sexo 
 Herança Dominante Ligada ao Sexo 
 
 
 
Homem normal (XaY) e 
mulher afetada (XAXa), 
filhos e filhas serão 
afetados. 
Herança Dominante Ligada ao Sexo 
 
• Incontinência pigmentar – lesões de pele, devido a 
deposição de melanina nas camadas mais profundas da 
pele. 
 
 
 
Herança Dominante Ligada ao Sexo 
Herança Recessiva Ligada ao Sexo 
HERANÇA MONOGÊNICA 
• Um distúrbio ou característica que apresenta herança recessiva 
ligada ao X é causado por uma mutação em um gene presente no 
cromossomo X 
• Normalmenteafetada os homens sendo mais raros em mulheres. 
• A característica é ligada ao sexo porque: 
• Não se distribui igualmente nos dois sexos 
• Não há transmissão direta de homem para homem. 
 
• A característica é recessiva porque: 
• Há mais homens afetados do que mulheres afetadas. 
 
 
Heredograma típico 
de uma doença rara 
na população, 
determinada por 
mecanismo 
recessivo ligado ao 
cromossomo X. 
Herança Recessiva Ligada ao Sexo 
Cruzamento entre 
uma mulher 
heterozigota 
(XDXd) e um 
homem normal 
(XDY). 
Herança Dominante Ligada ao Sexo 
 
• Daltonismo – cegueira parcial para cores. 
 
 
 
 
Herança Dominante Ligada ao Sexo 
Herança monogênica 
Um casal pretende ter um filho, mas procura um consultor genético 
porque o homem tem uma irmã com fenilcetonúria (PKU) e a mulher 
tem um irmão com a doença (PKU). Eles pedem ao consultor genético 
que determine a propabilidade de que seu primeiro filho tenha PKU. 
Qual é essa propabilidade? 
Questão 1: 
Distrofia muscular Duchenne é doença letal que se desenvolve na 
puberdade é determinada por um gene recessivo ligado ao X, afeta 
aproximadamente 1: 3.500 meninos. Caracterizada por uma lenta e 
progressiva fraqueza muscular. A maioria das mulheres heterozigotas são 
assintomáticas. 
 
Qual a probabilidade de uma mulher portadora ter: 
a) uma filha normal 
b) um filho, e este ser normal? 
Herança monogênica 
Questão 2: 
Certo tipo de miopia é um caráter condicionado por um gene 
recessivo m. A adontia hereditária é determinada por um gene 
dominante D. Um homem com odontia e visão normal casa-se 
com uma mulher míope e com dentes normais. Qual será a 
probabilidade genotípica e fenotípica dos seus filhos? 
Herança monogênica 
Questão 3: