Genética

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Caroliny Santana Viana – 3° Período – Medicina – Genética
1° Aula
· Campos da genética:
· Genética Mendeliana: Heredograma, herança autossômica dominante, recessiva, ligada ao sexo, síndromes monogênicas (hereditária – anemia falciforme, albinismo, fenilcetonúria, galactosemia). Mendel descobriu como essas doenças são transmitidas por gerações (experimento das ervilhas).
· Doenças monogênicas (Ambiente não interfere. Se o indivíduo nasce com a doença, irá manifestá-la. É sempre hereditário. Exemplos: miopia, glaucoma, daltonismo, anemia falciforme, hemofilia) ≠ Doença multifatorial (pode ser monogênica, mas para se manifestar, depende de fatores externos, pré-disposição que pode evitar a manifestação da doença em si. Exemplos: câncer, diabetes).
· Exemplo: Fenilcetonúria – o paciente nasce com a doença (monogênica) e ela pode ser controlada por meio de dietas (ambiente), mas o paciente continua tendo a doença.
· Genética cromossômica: Cromossomopatias – síndromes não hereditárias (ex: Síndrome de Down). São acidentes genéticos. Temos um tipo de alteração genética – translocação – que pode dar um indício de que se podem ter filhos com Síndrome de Down, mas não é hereditário (não é calculável a probabilidade de o filho ter a doença).
· Down – Trissomia do 21;
· Patau – Trissomia do 13;
· Edwards – Trissomia do 18;
· Trissomia dos sexuais: Klinefelter, duplo ‘y’, Turner (monossomia – um ‘x’).
· Imunogenética: transplantes, compatibilidade gênica:
· O HLA é o gene mais polimórfico que temos de diferente (codificam nosso MHC em nosso sistema imunológico, reconhecem antígenos e desencadeiam reações para combater os antígenos). Seu polimorfismo dificulta a compatibilidade genética.
· Genética molecular: DNA, transcrição, tradução, RNAm, ribossomos, produção de proteínas, expressão de gene.
· Genética reprodutiva: diagnóstico pré-implantacional, fertilização. Tem crescido muito, devido à alta demanda.
· Genética bioquímica: tratamentos, fármacos.
· Farmacogenética: mapeamento genético de uma pessoa para determinar os melhores medicamentos, dosagens, etc. Novo campo da genética.
· Nutrigenética: Alimentos e dietas. Porque não funcionam igualmente para todas as pessoas. Novo campo da genética.
· Genética de populações.
· Obs.: Doença genética: sua causa está em um gene, não precisa ser hereditária. Toda doença hereditária é genética, mas nem toda doença genética é hereditária.
· Epigenética: 
· Em um ambiente adequado, a condensação de um gene pode evitar uma doença. Mecanismos que não deixam um gene ser expresso ou que fazem um gene ser expresso. Podem ser alimentos, estresse ou não, radiação. Um gene condensado não é expresso.
· Cromossomopatias:
· O DNA está dentro do cromossomo. Possui 2 braços (braço P acima do centrômero e braço Q abaixo do centrômero) e o centrômero.
· Cromossomo metacêntrico: centrômero é no meio. Não há como diferenciar os braços.
· Cromossomo submetacêntrico: centrômero para cima. Braços desiguais.
· Cariótipo: retrato do núcleo das células, demonstrando os cromossomos. Normal ( 46, XX ou 46, XY. Exemplos:
· Cariótipo de síndrome de Down (Trissomia do 21 completa) ( 47, XX, +21. Há indivíduos Down mosaico (nem todas as células da pessoa possuem Trissomia, ou seja, a Trissomia não veio do ovócito 2 e nem do espermatozoide, mas sim de um erro que ocorreu na divisão celular pós fecundação. Geralmente são menos graves) ( 46, XX/47 +21.
· Cariótipo de Turner ( 45, X (monossomia do ‘X’) (fenótipo: baixa, pescoço alado, tórax em escudo, esterilidade, infantilismo sexual pela falta de hormônio).
· Estas síndromes não são hereditárias, e sim cromossômicas. Pode acontecer uma alteração na gametogênese, na formação do embrião e este não ter herdado a doença de nenhum dos progenitores.
· Mutação nova:
· Ex.: 1138 G > A 
· 1138 = posição do gene no nucleotídeo
· G = base nitrogenada esperada
· A = base nitrogenada inserida no lugar do G
· Pais não possuíam aquela mutação e o feto possuía a mutação (= mutação nova). Essa mutação é explicada pelo processo de gametogênese (mulher – produz ovogônias no período fetal e já nasce com os ovócitos primários paralisados em meiose I. A cada ciclo menstrual 1 deles é transformado em ovócito secundário e é ovulado/ovocitado) (homem – nasce com espermatogônias e na puberdade produz espermatozoides sem parar, implicando em replicação de DNA. Ou seja, cada vez que forma um espermatozóide, o DNA está replicando – cada dupla fita dá origem a outras duplas fitas -, sendo mais fácil a ocorrência de mutações). Dessa forma, homens mais velhos têm maior probabilidade de acumular mutações nos gametas de acordo com a idade. Mulheres não multiplicam/replicam os gametas ao longo dos ciclos menstruais, o que diminui o risco de mutações.
· Pode gerar autismo e esquizofrenia.
· Genética dos dias atuais:
· UDP (Programa de Doenças não tratáveis) – pessoas que possuem sintomas, mas não existe ainda uma doença para diagnosticá-la.
· Louise Benge → Deficiência na enzima CD73 (bloqueia a entrada de Ca2+, não permite o excesso de cálcio nas artérias). Na deficiência dessa enzima, há acúmulo de cálcio nas artérias. Os pais de Louise tinham tataravós em comum que tiveram filhos (co-sanguíneos).
· Importância: desenvolvimento de medicamentos (nesse caso, o medicamento era um análogo da enzima de deficiente produção).
· Genoma humano:
· Variações fenotípicas – alterações na cor dos olhos, cabelos, maior ou menor risco de desenvolver doenças crônicas, necessidade de nutrientes, etc.
· Variações genotípicas (SNPs – lê-se snips – são polimorfismos de base única. Mutação/polimorfismo. São alterações de base única em determinados genes que podem gerar variações fenotípicas).
· Mutação – usa-se mais para doenças. É sinônimo de polimorfismo.
· Polimorfismos – podem ser mutações que não geram doenças, como por exemplo, os que denominam a cor da pele, do cabelo, dos olhos, riscos de desenvolvimento de doenças, etc.
· O genoma de diferentes humanos é igual em 99% (o genoma de um brasileiro é igual ao de um japonês em cerca de 99%) – 1% do genoma é o que denomina as características de cada pessoa. 
· SNP é o 1% que muda o que pode predispor uma pessoa a ter trombose, por exemplo, exacerbando a cascata de coagulação.
· Exame – Sequenciamento de Exomas: No RNAm temos éxons (sequências que vão formar proteínas. São codificantes) e íntrons (intrusos, saem quando a proteína vai se formar). Nesse exame, há um sequenciamento somente dos éxons e não do genoma inteiro. Serve para identificar trissomias ou doenças oncológicas. Coleta-se apenas uma gota de sangue que é pingada em um papel específico e enviada pelos correios. Do sangue se extrai o DNA, onde avalia-se o genoma.
· Diagnóstico de Leishmaniose – criança com toda sintomatologia da doença, porém teste sorológico negativo. Nesses casos, utiliza-se o diagnóstico molecular (PCR – Reação em cadeia da polimerase – técnica molecular que replica sequências do DNA do parasito a partir de amostras extraídas do paciente). Exame extremamente sensível e rápido. Pode ser feito também para Zika, dengue e Chikungunya.
· A PCR também foi útil para descobrir que a mãe troca DNA com o feto. O feto passa seu DNA pela placenta para mãe. É importante, pois se você tirar sangue da gestante é possível realizar o cariótipo do feto. É possível também determinar o sexo do feto. Retira-se o sangue, isola-se o DNA e estimula-se a replicação do gene SRY, marcando este gene por eletroforese. Se a fita é marcada (aparece uma “bandinha”), há o gene SRY (masculino).
· Homem: XY – no ‘Y’, há um gene chamado SRY, que determina as características masculinas.
· Mulher: XX – no ‘X’, não há SRY.
· Obs.: 
· Em 2015, cientistas conseguiram inativar o cromossomo responsável pela Síndrome de Down, a partir da metilação do 3º cromossomo. O cromossomo metilado fica enrolado e consequentemente não é expresso. Esse procedimento é feito ainda na fase embrionária.
· Edição de DNA: um embrião é selecionado para não portar uma doença e ser 100%compatível com outra pessoa já nascida. Exemplo: Maria Clara foi selecionada para não portar o gene da talassemia e ser 100% compatível com sua irmã que possuía a doença. Dessa maneira, poderia ser doadora de medula para a irmã mais velha. O gene da talassemia foi retirado do DNA de Maria Clara.
2° Aula
Continuação 
· Tipos de DNA:
· Dentro das nossas células temos 46 cromossomos (23 pares = 22 pares autossômicos + 1 par sexual)
· DNA nuclear: a maioria do DNA está contido no núcleo da célula. Tem aproximadamente 2 metros de comprimento, então, para caber dentro do núcleo da célula, necessita das proteínas histonas (são globulares, encontradas em conjuntos de 8 proteínas, catiônicas – positivas – de modo a atrair as cargas negativas do DNA, fazendo com que este enovele-se sobre elas. Em geral, ocorrem 2 voltas em cada histona).
· Conjunto de 8 histonas + 2 voltas de DNA = nucleossomo.
· Cromatina: união entre DNA, histonas e alguns minerais. Sua conformação varia entre um estado condensado e um descondensado.
· DNA mitocondrial: parte do DNA encontra-se na mitocôndria. Por sua função de respiração celular, a mitocôndria precisa ser uma organela auto duplicável (tem que conseguir se duplicar independente da célula se dividir). Esse tipo de DNA tem herança materna, devido ao ovócito 2 ter um número muito maior de mitocôndrias que os espermatozoides.
· Genoma humano:
· O genoma humano tem 3.000 mega bases (Mb), o que corresponde a 3.000.000 de pares de bases.
· Apenas 1.000 Mb são genes e sequências relacionadas (genes de cópia única – se tem no genoma 1 cópia do gene da hemoglobina, por exemplo. São genes estruturais).
· Apenas 55 Mb realmente produzem proteínas (éxons – regiões codificantes do DNA).
· As sequências relacionadas ao gene correspondem a 945 Mb. Estas são sequências que fazem parte da estrutura de um gene, mas não são transcritas em proteína nenhuma, sendo denominadas íntrons ou pseudogenes. Estas sequências são retiradas do RNAm, ao final da transcrição.
· Região UTR: é transcrita como parte integrante do RNAm, mas não é traduzida para uma proteína, pois a proteína começa a ser formada a partir de um códon específico (metionina – start códon). Logo, a região UTR está antes da 1ª metionina e depois do códon de parada (onde a proteína se encerra). Fazem parte do RNAm.
· Pseudogenes: sequência muito parecida com o gene, mas que por causa de uma mutação, evolução ou algo do tipo, não vão produzir o que antes produziam. Às vezes, não há região promotora. Não existem condições para serem transcritos e traduzidos.
· Região promotora: não forma proteína. É nela que se inicia a síntese da proteína (Exemplo: em um fio de cabelo nós temos gene para tudo – hemoglobina, queratina etc. -, mas o gene que vai possuir a região promotora exposta no cabelo vai ser o gene da queratina). A transcrição não começa se a região promotora estiver enovelada, não exposta. É na região promotora que a RNA polimerase reconhece para iniciar a transcrição e formar o RNAm para aquele gene e aquele local.
· Os outros 2.000 Mb são DNA extragênico, ou seja, não produzem proteínas.
· Repetições dispersas: 
· Telômero: é uma sequência repetitiva, está na ponta dos braços do cromossomo. À medida que nossas células sofrem mitose, o telômero diminui, até que desaparece e a célula entra em apoptose (morre) – é o 1º sinal para a célula entrar em apoptose. (Altamente pesquisado em estudos para o tratamento do câncer e envelhecimento da pele).
· Transposons: elemento geneticamente móvel. São sequências repetitivas que podem estar em um éxon, por exemplo, e pode deslocar-se para outro lugar. São sequências saltatórias. Não causam problemas, pois saltam rápido, não interferindo no processo genético por retornarem rapidamente a seu ponto de origem.
· LINE, SINE e LTR: tipos de transposons com sequências um pouco diferentes.
· Minissatélite: regiões do DNA que são transcritas, mas não traduzidas (RNA’s – RNA ribossomal, RNA transportador). Não vão formar uma proteína. São repetidas até 100x (maiores que os microssatélites).
· Microssatélite: sequências repetitivas, com menos de 10 pares de base. Diferenciam uma pessoa da outra (Exemplo: gene da hemoglobina – Maria possui 3 repetições de microssatélite, enquanto Ana possui 2, mas o gene é o mesmo). É o marcador molecular diferente. É baseado nos microssatélites que são feitos os testes de paternidade, a medicina forense, etc. Pode também afetar a estabilidade de um gene e causar alguma doença, como Huntington.
· Gene é o fragmento de DNA que consegue transmitir uma informação, que vai ser transcrito em RNAm e que posteriormente formar uma proteína.
· Telômero (5’ TTAGGG 3’):
· A enzima TRF1 regula o tamanho do telômero e TRF2 protege o telômero das enzimas do reparo (acontece para prevenir doenças, corrige mutações, porém os telômeros não podem sofrer reparo, pois para ocorrer o reparo é necessário desenovelar a região e cortá-la. Se o telômero for clivado, a célula entra em apoptose precocemente – síndrome de Werner).
· A enzima telomerase serve como transcriptase reversa (o material genético é um DNA e tem uma sequência que é complementar à sequência telomérica. Logo, a telomerase consegue reconstruir o telômero). A produção de telomerases é extremamente maléfica ao organismo, não podendo esta ser produzida (em pacientes com câncer, há alta produção de telomerases, para suprir a aceleração mitótica celular e tornar as células tumorais basicamente “imortais”). 
· Então porque temos a telomerase já que ela é ruim? Precisamos dela no desenvolvimento embrionário, onde ocorrem várias mitoses, mas não se pode perder telômero. Porém, quando nascemos, temos que inativá-la, enovelando e suprimindo seu gene de transcrição.
· Morte celular programada: à medida que os telômeros vão se encurtando e chega num tamanho crítico, uma proteína (P53) entra em ação e sinaliza para que a célula entre em apoptose.
· DNA mitocondrial: 
· Circular (aparência de um plasmídeo). Não sofre reparo. Se ocorrer uma mutação, esta será mantida enquanto aquela célula viver (a mitocôndria sofre diversa mutação por sua alta atividade metabólica, que geram muitos radicais livres). As síndromes mitocondriais podem ser hereditárias ou adquiridas. No DNA mitocondrial temos genes para transcrição de RNAt, RNAr e genes relacionados ao metabolismo (fosforilação oxidativa, cadeia respiratória). São encontrados, também, genes para a produção de energia. Este último fator pode contribuir para a origem de doenças neurológicas, musculares e de difícil diagnóstico.
· Síndrome – neuropatia óptica hereditária de Leber (LHON): causa cegueira.
· Caso: Família com duas filhas. A mais nova não apresentava nenhuma doença diagnosticada e aos 10 meses de vida teve uma parada cardíaca e veio a óbito. Após investigar as causas, descobriram que a garota portava uma doença mitocondrial no coração que levou à parada cardíaca. A mãe era portadora do gene, com uma carga de 10% de DNA mitocondrial mutado, o que não seria suficiente para causar grandes danos. Ao transmitir este DNA ao ovócito II, porém, foi introduzida uma grande carga da mutação, o que culminou na condição da filha. O casal optou por ter mais um filho, realizando uma inseminação artificial com 3 DNA’s (DNA nuclear da mãe e pai biológicos e DNA mitocondrial de uma doadora).
· Genética molecular: 
· Watson e Crick descobriram a estrutura química do DNA (experimentos de fração de Raios-X):
· Nucleotídeos: formados por bases nitrogenadas (adenina, citosina, guanina e timina) + pentose (açúcar de 5 carbonos) + grupamento fosfato.
· Ácido nucléico: o DNA é um ácido nucléico, formado pela união de vários nucleotídeos (ácido devido ao grupamento fosfato, que possui carga negativa).
· Bases nitrogenadas:
· Púricas: adenina e guanina (dois anéis de nitrogênio);
· Pirimídicas: Citosina, timina e uracila (um anel de nitrogênio);
· Obs.: 
· As bases nitrogenadas se ligam ao carbono 1’ do açúcar. Numeram-se os carbonos do açúcar no sentido horário, após ooxigênio (à direita). Um nucleotídeo se liga a outro pelo carbono 3’ da pentose ao fósforo do nucleotídeo de baixo e o fósforo se liga ao carbono 5’ do açúcar do mesmo nucleotídeo (ligação fosfodiester – une um nucleotídeo no outro). Essas ligações determinam o sentido da fita (figura abaixo é 5’→3’, visto que o carbono 5’ sempre vai estar livre em cima e o 3’ livre em baixo).
· A ligação feita entre duas fitas complementares (a complementar é sentido 3’→5’ – antiparalela) é ponte de hidrogênio.
· Adenina se liga a Timina por meio de duas ligações de hidrogênio;
· Guanina se liga a Citosina por meio de três ligações de hidrogênio;
· Em RNA, Adenina se liga a Uracila.
· Replicação do DNA:
· A replicação do DNA ocorre para permitir a mitose, podendo ser:
· Unidirecional: em uma única direção.
· Bidirecional: pode acontecer em vários pontos da fita de DNA em um mesmo momento, acelerando o processo. Possui duas ou mais forquilhas de replicação. No final, as forquilhas se encontram. Neste processo, há uma maior possibilidade de mutação.
· Forquilhas de replicações são os pontos na dupla fita onde ocorre a replicação do DNA, em um único sentido (uni, bi, tri direcional não se refere à direção/sentido de replicação, e sim à quantidade de forquilhas abertas).
· Ciclo celular:
· Interfase (G1, S e G2 – fase de maior duração. Na fase S ocorre a replicação do DNA, “S” de síntese, para manter a quantidade de material genético mesmo após a divisão celular) 
· Mitose (divisão em si – prófase, metáfase, anáfase e telófase). 
· Durante a fase G1, os 23 cromossomos encontram-se com 1 cromátide (dupla fita). 
· Na fase S as cromátides duplicam por meio da replicação de DNA (uma cromátide divide as duas fitas e cada fita replica e se junta novamente). 
· Na fase G2, existem duas cromátides idênticas. 
· Na mitose, as cromátides de um mesmo cromossomo se separam e cada cromátide vai para uma célula filha. 
· As fases G1 e G2 são os pontos onde ocorre a transcrição, tradução, síntese de DNA e proteínas. 
· O G0 serve para células que não se dividem, por exemplo, por causa de uma mutação, sendo o ponto de checagem, onde se verifica se não houve mutações no DNA replicado na fase S. As células que sofreram mutações não podem avançar para a divisão celular, permanecendo na fase G0 até a reparação do dano.
· A DNA polimerase do tipo III é a enzima que adiciona os nucleotídeos na fita complementar. Um único sentido: 5’→3’ (lê a fita no sentido 3’→5’);
· A fita descontínua é replicada simultaneamente à contínua, formando, porém, os fragmentos de Okasaki, posteriormente completos pela DNA polimerase tipo I. A DNA ligase une, ao final, os fragmentos.
· Enzimas que participam da replicação: 
· Antes de ser replicado, o DNA apresenta-se fechado, em forma de espiral, hélice. Logo precisamos de uma enzima para distorcer esse DNA e torná-lo linear. Quem faz isso é a enzima Topoisomerase ou DNA Girase. 
· A Helicase é responsável por quebrar as ligações de hidrogênio, separando as duas fitas. 
· Assim que a topoisomerase distorceu e a helicase separou as duas fitas, a proteína de ligação de fita simples (SSP) liga-se à fita para estabilizar o rompimento e impedir seu enovelamento. 
· A DNA polimerase III é responsável pela replicação em si. 
· Na fita descontínua, devido à formação dos fragmentos de Okasaki, a DNA polimerase I traz consigo a Primase, que marca o início de cada fragmento de Okasaki a partir de um primer que carrega, sinalizando para a DNA polimerase I e III onde se inicia o fragmento. 
· A DNA polimerase I sintetiza nucleotídeos para completar os espaços formados entre os fragmentos de Okasaki a partir da marcação da primase. 
· Por fim, a Ligase une os fragmentos de Okasaki com os nucleotídeos sintetizados pela DNA polimerase I para formar uma única fita, sem mutações.
· Transcrição:
· Formação do RNA mensageiro a partir da leitura da fita de DNA.
· Na transcrição, somente a região promotora do gene necessário será aberta, e somente será transcrito o RNAm correspondente a esse gene específico (há uma sinalização prévia para a abertura daquela região promotora). 
· Após a transcrição, é necessário retirar os íntrons do RNAm e unir os éxons. Somente após estas modificações, o RNAm pode prosseguir ao encontro dos ribossomos para que seja traduzido em uma proteína.
· Tipos de RNA:
· RNA mensageiro (mRNA): é o resultado da transcrição, composto por éxons. Contém as informações (códons) necessárias para a síntese de proteínas;
· RNA transportador (tRNA): é o responsável por transportar os aminoácidos necessários durante a tradução. Possuem anticódons, que se ligam aos códons do RNAm para formar a sequência correta de aminoácidos da proteína a ser formada. Cada RNAt transporta somente um aminoácido específico;
· RNA ribossomal (rRNA): forma a estrutura do ribossomo;
· RNA nuclear pequeno (snRNA): reconhece um ponto de encontro entre um éxon e um íntron, retirando os íntrons do RNAm.
· RNA de interferência pequeno (iRNA/microRN): alternativa terapêutica em doenças, como o câncer. Interfere na expressão gênica (tradução, transcrição ou na síntese protéica). Suas funções são impedir que um RNAm se desloque do núcleo para o citoplasma, ou impedir que a região promotora seja lida, suprimindo-a. Pode desencadear respostas benéficas ou maléficas: 
· No câncer, o RNAi inibe os oncogenes e a telomerase;
· Se o RNAi se ligar a genes importantes, pode provocar doenças. Porém, não existem estudos totalmente elaborados sobre o assunto.
· Composição de um gene eucarioto:
· Região codificadora/codificante: éxons;
· Região promotora (não é transcrita. A transcrição começa a partir do 1º nucleotídeo após a região promotora. A metionina marca o início da TRADUÇÃO e não da TRANSCRIÇÃO) é a região ‘TATA’ (região TATA box – repetições de ‘T’ e ‘A’), que vai receber os fatores de transcrição primeiramente e posteriormente a RNA polimerase (se não houver ligação dos fatores de transcrição por falta de produção deles, por exemplo, não acontece a transcrição);
· Sítio de término de transcrição;
· A transcriptase reversa faz o processo oposto à transcrição, formando DNA a partir de um molde de RNA.
· Fita molde: 3’(5’ A RNA polimerase inicia transcrição a partir desta fita, lembrando que no RNA, Adenina se liga a Uracila.
· Fita não-molde: 5’(3’ (não é usada para síntese de RNA, pois sua região promotora inicia-se na ponta 5’ e a RNA polimerase só lê a fita no sentido 5’(3’).
ATENÇÃO: PROVA! ELA PODE COLOCAR APENAS UMA FITA!
Observar qual fita é a molde ou a não molde. Se for a não molde (5’(3’), é necessário expressar a molde pela correspondência dos pares de base e posteriormente localizar o RNA, ou pegar a fita 5’ e substituir T por U, para encontrar o RNA correspondente.
· Processo do RNAm:
· DNA em forma de cromatina ( DNA (descondensado) ( transcrição ( RNAm transcrito
· O 1º RNAm transcrito é chamado de transcrito primário, ou RNAm primário, ou pré-RNA. É assim chamado por ainda conter íntrons e estar dentro do núcleo. O processamento do RNAm consiste em 3 etapas:
· Splicing: processo de retirada dos íntrons. É feito pelos snRNA’s (juntam um éxon a outro). Existem nucleotídeos específicos que codificam o início e término de éxons e íntrons (AGGU – emendas). Mutações na região ‘AGGU’ final de um íntron, cursam com doenças, pois o íntron não é retirado do RNAm;
· Capeamento: adição de um CAP (7 guaninas metiladas) na porção 5’;
· Adição da cauda poli-A (repetições de ‘A’) na porção 3’.
· Se não receber CAP e poli-A, o RNAm primário não consegue sair do núcleo, pois essas duas estruturas ajudam a “puxar” o RNAm para o citoplasma (os poros da carioteca contém ‘U’ que atraem a cauda poli-A), protegem o RNA de enzimas que possam degradá-lo e garantem que o RNAm chegue ao ribossomo. A cauda poli-A, em específico, acentua a tradução. Ou seja, quanto mais ‘A’ tem a cauda, mais vezes o RNAm passa pelo ribossomo, e mais proteínas são produzidas.
· Splicing alternativo (ou embaralhamento de éxons):se temos 20 mil genes, podemos pensar que produzimos 20 mil proteínas, mas na prática produzimos 200 mil proteínas. Como? 
Pelo splicing alternativo do RNAm. Dois genes diferentes conseguem se embaralhar para formar proteínas diferentes, porque o splicing pode ser alternativo. Ou seja, uma proteína pode ser formada pelos éxons ‘A’, ‘B’ e ‘E’, por exemplo, e os outros éxons que eram presentes no RNAm viraram íntrons (o éxon ‘C’, por exemplo, foi eliminado). Geralmente esse processo acontece para formar proteínas com funções parecidas. Por exemplo, proteínas da cascata da coagulação. (Ver imagem na próxima página)
· Tradução:
· Formação de proteínas a partir do RNAm. A 1ª metionina (AUG – start códon) é o comando para começar a tradução. 
· Esta etapa ocorre no citoplasma. 
· A metionina é apenas um peptídeo-sinal. Ou seja, não é o 1º aminoácido de todas as proteínas, é somente a sinaliza do início da tradução.
· A tabela acima é universal. Ou seja, pode ser utilizada para todos os eucariotos (com algumas exceções).
· Diz respeito aos 20 diferentes aminoácidos que podemos ter em nossas proteínas e seus respectivos anticódons (conjunto de 3 nucleotídeos).
· O RNAt possui o anticódon. Por exemplo: o RNA que transporta a metionina possui o anti-códon complementar à AUG (metionina), a sequência UAC. 
· Esta característica permite também que o anticódon seja atraído pelo códon contido no RNAm.
· O código genético é degenerado (ou redundante), pois temos vários códons que codificam o mesmo aminoácido (GUU, GUC, GUA e GUG codificam a valina). Isso é importante, pois na possibilidade de mutação no 3º nucleotídeo de um códon, o aminoácido correspondente permanece o mesmo, gerando uma mutação silenciosa (sem manifestação fenotípica).
3° Aula
· Mutações:
· Uma mutação pode gerar consequências negativas e positivas. Elas surgem aleatoriamente e na tentativa de evolução.
· Mantenedora da vida, por causar variabilidade genética, o que é responsável por sermos diferentes um dos outros.
· Causadora de doenças, podendo estas ser “benéficas” aos indivíduos, como por exemplo a anemia falciforme protegendo os portadores contra a malária.
· Quando esta mutação atinge uma proteína estrutural, causa doenças e distúrbios. 
· Podem afetar as células da linhagem germinativa (DNA de espermatozóide e óvulo, gametogênese);
· Podem afetar células da linhagem somática (não tem herança).
· Tipo de mutação: 
· Mutação numérica: atinge cromossomos – Trissomia do 21 (Síndrome de Down);
· Mutação estrutural: leucemia mielóide;
· Mutação em genes individuais: atinge um gene, dentro de um gene específico. Cariótipo não identificaria.
· Pode afetar a região codificante e os domínios reguladores (região promotora). Se a região promotora sofrer uma mutação (não é transcrita nem traduzida normalmente) teremos uma proteína normal estruturalmente. Porém, a quantidade de proteínas produzidas vai ser alterada. Geralmente, serão produzidas menos proteínas do que o normal (é denominada como mutação ‘-‘, ‘menos’).
· Quando atinge uma região codificante, éxon principalmente altera-se a estrutura da proteína (ex: alteração dos aminoácidos).
· O que provoca mutação: 
· Espontânea: por erros na replicação, DNA polimerase replica errado, por exemplo. Pode acontecer por:
· Tautâmeros/Bases tautaméricas: nos núcleos das nossas células existem 4 bases nitrogenadas. Essas 4 bases estão presentes em duas formas químicas – comum e rara. Na forma rara, um hidrogênio muda de lugar, criando a forma tautamérica. A alteração na posição do hidrogênio prejudica as pontes de hidrogênio. Dessa maneira, podem ocorrer ligações entre bases nitrogenadas incomuns. Por exemplo, entre citosina e adenina tautamérica (quando o normal é citosina – guanina e adenina – timina). Ver foto: no 1º ciclo de replicação já há a mutação, mas não se altera a fita principal, pois a “mutação” ocorreu na fita sintetizada – o C-A não é mutação, mas irá gerar mutação nas próximas fitas sintetizadas. Já no 2º ciclo de replicação a mutação já é expressa.
· Erros de oscilação: durante a replicação (lembrar da importância das proteínas que se ligam na fita simples – ssp’s deixam a fita esticadinha) se a fita sofre uma oscilação, não permanece devidamente “esticada”, ocorrendo um erro. Uma base nitrogenada pode sair da reta do seu sentido de ligação com o seu par de bases.
· Crossing over desigual: o crossing over ocorre na prófase 1 da meiose, que consiste na recombinação dos cromossomos homólogos (o cromossomo 1 herdado da mãe recombina com o cromossomo 1 herdado do pai – há troca de informação genética, o que permite o aumento da variabilidade genética da prole). Para ocorrer o crossing over, as cromátides devem estar alinhadas. O crossing over desigual acontece quando essas cromátides não ficam alinhadas, ocorrendo troca desigual. Na figura abaixo podemos perceber que os cromossomos homólogos não estão alinhados. O cromossomo rosa permanece com seus genes e recebe parte dos genes do cromossomo azul. Já o cromossomo azul perde parte dos seus genes e não recebe genes do cromossomo rosa.
· Exemplo: hermafroditismo – quando temos o cromossomo ‘X’ e o ‘Y’ no homem, eles não podem fazer crossing over (único par que não pode fazer crossing over, pois não são homólogos – um ‘X’ da mulher é homólogo ao outro). No cromossomo ‘Y’ existe o gene SRY. No caso de hermafroditismo, há crossing over de ‘X’ e ‘Y’ e o gene SRY passa do ‘Y’ para o ‘X’. Se o espermatozóide ‘X’ com gene SRY fecundar o ovócito, cariotipicamente o bebê será uma menina, mas terá órgão sexual masculino. Se o 'Y' com pedaço de 'X' fecundar o ovócito, será um menino com órgão sexual feminino, pois o 'Y' dele não possui o gene SRY que é o responsável por formar o órgão sexual masculino.
· Induzida: substâncias mutagênicas (drogas, luz UV, radioterapia, radicais livres)
· Obs.: tipo selvagem é o não mutado.
· Mutação sinônima ou silenciosa: (mudou 'A' por um 'C' - mutação de substituição) nesse caso o códon novo vai codificar o mesmo aminoácido que codificava antes de ocorrer à mutação (código genético degenerado)
· Mutação de sentido trocado: muda a letra e muda o aminoácido codificado
· Conservativa: é menos pior, pois o aminoácido novo se parece com o "antigo" (era hidrofílico e continua sendo hidrofílico ou era hidrofóbico e continua sendo hidrofóbico);
· Não conservativa: quando o aminoácido era hidrofílico e muda para um hidrofóbico vice-versa;
· Mutação sem sentido: muda de 'AAG' para 'TAG' ('TAG' é 'UAG', que é STOP códon). Logo, a síntese da proteína é interrompida antes da hora. Quanto mais próximo ao início da proteína ocorrer esta mutação, maiores as consequências.
· Mutações do tipo indel ('in' de inserção e 'del' de deleção): entra ou sai um nucleotídeo, causando mudança de todos os aminoácidos que seriam codificados posteriormente. Muda a matriz de leitura do gene.
· Mutações que afetam o processamento de RNAm (splicing):
· Temos sempre no início e final de um éxon e de um íntron nucleotídeos que codificam essas emendas (geralmente temos 'GT' e 'GA' nas emendas marcando esses inícios e términos de éxons e íntrons). Logo, se tivermos mutação no meio de um íntron, não há problema, pois ao final da transcrição este íntron terá saído do RNAm maduro, não passando essa mutação para as proteínas que serão produzidas. Porém, se essa mutação alterar a emenda ou algum nucleotídeo próximo da emenda, pode haver o corte das emendas antes de terminar o éxon, sendo este retirado.
· Exemplo: gangleosidose - mutação em uma enzima encontrada dentro dos nossos lisossomos (hexoaminidase A), que é responsável por digerir os gangliosídeos (células nervosas - lipídio). É preciso ter essa enzima normal para que não acumule gangliosídeos na célula nervosa. Na doença de Tay-Sachs há a herança autossômica recessiva em que houve mutação em um íntron em um sítio de emenda, causando a permanência dele no RNAm, adicionando vários aminoácidos à proteína sintetizada. Essa doença também pode ser gerada por crossing overdesigual, por inserção ou deleção de nucleotídeos. O acúmulo de gangliosídeos que causa gera neurodegeneração e é fatal, costuma se manifestar entre os 3 e 6 meses de vida. A criança vai ficando cega, surda, perde a capacidade de deglutir, atrofia muscular, paralisia e morte. Expectativa de vida varia de 5 a 6 anos de vida. A doença gera uma mancha característica no fundo do olho "cor de cereja" que marca esse acúmulo de gangliosídeos no cérebro em casos mais avançados.
· Obs.: uma das causas da talassemia é o crossing-over desigual (quando os homólogos não se alinham corretamente)
· Exemplos de doenças hereditárias monogênicas (afetam 1 gene) relacionada com cada tipo de mutação: 
· Hemoglobina β: 
· A hemoglobina A é formada por 4 cadeias polipeptídicas, sendo duas α (α1 e α2) e duas β (β1 e β2), no meio de cada cadeia temos o grupo heme, onde vai ficar o ferro para o O₂ se aderir. A HBA1 é o principal tipo de Hb presente no adulto, mas também temos Hb fetal e A2. Na anemia falciforme temos uma mutação de sentido trocado não conservativa, ou seja, um códon ‘CTT’ é substituído por ‘CAT’, alterando o aminoácido de glutamina (hidrofílica) para valina (hidrofóbica), que são completamente diferentes. Essa doença tem base genética autossômica recessiva, ou seja, a mutação é herdada (essa teoria está sendo desmentida, pois portadores do traço falcêmico – AS – também produzem Hb falcêmicas (=drepanócito), logo se forem expostos às situações de desoxigenação, vão manifestar os sintomas). Um indivíduo que só tem hemoglobina A1 é considerado AA, um que tenha hemoglobina A e falcêmica, é AS (portadores do traço falcêmico) e indivíduo apenas com Hb falcêmicas é SS. Para nascer um indivíduo falcêmico, a mãe e o pai tem que ser pelo menos portadores do traço falcêmico. É importante ressaltar que um indivíduo falcêmico não possui todas as hemácias em forma de foice, elas foicificam quando em baixa tensão de oxigênio, quando estão desoxigenadas. Patogenia da doença: indivíduo SS, todas as vezes que as suas hemácias tiverem desoxigenadas (região de baixa tensão de oxigênio – exercício físico intenso, viagem para regiões altas, mergulhos, lugar muito frio), faz com que as Hb mutadas fiquem expostas ao sangue pela ausência de O2 ligadas a elas. Como a Hb falcêmica é hidrofóbica e o sangue é quase todo composto por água, começa a formar grumos, a Hb cristaliza, o que danifica a membrana da hemácia, causando sua retração, ficando em forma de foice. Quando tem muito O2 ligando, ele “tampa” a Hb hidrofóbica, não gerando grandes problemas. Essas hemácias em forma de foice não conseguem atravessar o capilar, pois fica rígida, não consegue deformar, formando trombos, impedindo a passagem de sangue, nutrientes e O2. Dessa forma, é muito comum haver em indivíduos falcêmicos a isquemia (principalmente de membros), formação de trombos, perda de sensibilidade, AVC, infarto, etc. São formado corpos de Heinz, que são os trombos. Podemos falar que a anemia falciforme tem uma herança de co-dominância, ou seja, o heterozigoto tem hemácias normais e falcêmicas. Logo, é mais adequado falar que é uma mutação autossômica de co-dominância do que autossômica recessiva. (Ela aceita as duas denominações na prova – falou na aula!). É caracterizada por uma mutação na região codificante, o que vai levar a uma alteração na forma da proteína codificada pela alteração do aminoácido.
Prova:
Explique a base genética dessa doença - não basta dizer que a doença é autossômica recessiva. Deve-se explicar que ela aconteceu por uma mutação de sentido trocado não conservativa no gene da βglobina, que mudou de glutamina para valina, e que a glutamina é um aminoácido hidrofílico, enquanto a valina é hidrofóbica.
· Talassemia:
· Existem 3 moléculas principais de hemoglobina. A cadeia α é produzida desde o início da vida embrionária, até o nascimento. A cadeia β começa a ser produzida mais próxima ao nascimento. ɣ (gama) e δ (delta) começam a ser produzidas na vida embrionária e depois decaem. Uma pessoa normal tem uma quantidade de cadeia α, que forma dímero com a ɣ, δ e β (é a principal). Essa pessoa vai ter principalmente α e β, que chamamos de hemoglobina A (96%), porém também há uma pequena quantidade de Hb fetal (2α e 2ɣ) e Hb A2 (2α e 2δ).
· A talassemia pode acometer tanto o gene que vai formar a cadeia α, tanto a cadeia β. Vai acontecer mutação principalmente na região promotora (domínio regulador – altera a quantidade), vai produzir menos cadeia α ou β. Consequentemente vai haver uma queda na produção de Hb. Histologicamente, a hemácia vai ficar hipocrômica, sem cor, pois é a Hb que dá a cor avermelhada para ela (se há ↓ da produção de Hb, vai ter ↓ da cor da hemácia). Também pode acontecer por uma mutação em um íntron (a proteína ficaria tão deformada, que causaria sua destruição), crossing over desigual (deleção – perderia parte que codifica a cadeia α, por exemplo). A talassemia seria gerada por qualquer tipo de perda do gene. O problema que gera é o “excesso” de β livre, que vai acabar se ligando a outro β e vai se enrolando, causando o Corpo de Heinz, que vão acabar destruindo a membrana da hemácia (fica cheia de protuberâncias, parecendo uma estrela – corpúsculo é tóxico para a membrana). O ferro também fica livre, que também é tóxico e se acumula em outras regiões da hemácia, ou no cérebro. Não tem cura, apenas o transplante de medula. A pessoa que tem essa doença tem que se hidratar bastante, fica predisposto às infecções, faz transfusão de sangue frequentemente, pôr conjuntamente a um remédio para destruir/eliminar o ferro que vem junto ao sangue transfundido. Pessoa vai ficar anêmica, fraca, com dificuldade de respirar, palidez, esplenomegalia, porém não há perda de sensibilidade, não forma trombo.
· Talassemia alfa menor pega somente uma parte do gene que codifica a cadeia α. Talassemia beta maior há a deleção total de β.
· Existe tratamento para aumentar a expressão de ɣ - usa-se um fator de transcrição que estimula a produção da cadeia ɣ, logo há aumento da Hb fetal, o que prolonga a expectativa de vida do paciente, pois essa Hb tem excelente afinidade pelo O2.
· Hidropisia fetal: edema generalizado, homozigoto para talassemia, por não produção de cadeias α ou β, não vai ter oxigenação, o que causa acúmulo de líquido em todo o organismo por desequilíbrio osmótico.
· Pessoa normal é αα/αα (duas cadeias alfa da mãe e duas cadeias alfa do pai). α-/αα tem menos ou quase nenhuma manifestação.
Prova: 
DIFERENÇA ENTRE ANEMIA E TALASSEMIA, TANTO EM TERMOS GENÉTICOS (uma é mutação de sentido trocado, troca aa. da região codificante e outra é mutação em região não codificante, em íntron, de deleção) QUANTO RESUMO DA MANIFESTAÇÃO CLÍNICA DA DOENÇA (↓Hb, hemácias claras e ferro acumulado).
· Distúrbios da ordem do colágeno: 
· Temos o pró-colágeno, que amadurece e forma o colágeno maduro. Para isso, temos enzimas que cortam aminoácidos excedentes do pró-colágeno. As principais doenças são causadas pela não saída desse excesso de aminoácidos, como a epidermólise bolhosa (autossômica recessiva – fibrinas de colágeno, que ligam a epiderme à derme, se desprendem/desfazem. Mutação não deixa os aa. excedentes saírem, logo pessoa tem somente pró-colágeno praticamente), síndrome de Ehrlers-Danlos (mutação de sentido trocado que substitui glicina por aminoácidos maiores, mais volumosos – colágeno das articulações que está envolvido, causando articulações frouxas. Também se deve a deleções, mutações de sentido e perturbações na recomposição de íntrons e éxons), aneurisma aórtico (pessoas com tendência hereditária a ter aneurisma aórtico, em que formam “bolhinhas” que podem romper e matar a pessoa), osteoartrite (doença dos ossos de vidro – ossos super frágeis), osteogênese imperfeita (ossos frágeis, olho característico de olho de vidro – azulado, podem dar cegueira).
· Alzheimer hereditário (juvenil, que se apresenta antes dos 60 anos): 
· Mutação da proteína presenilina 1 – transmembrana encontrada na membrana dos nossos neurônios, podem sofrervários tipos de mutação (substituição, recomposição de íntrons, adição, deleção). Seu tipo é autossômico dominante (Prof discorda um pouco porque também é multifatorial). A presenilina é responsável por degradar os peptídeos amilóides do cérebro. Quando a pessoa tem uma presenilina não funcional, não há degradação desses peptídeos, e consequentemente a vai ter a sua concentração, formando placas amilóides, que são tóxicas, que gera a morte de neurônios
· Obs.: Alzheimer não hereditário é alteração na ApoE – metabolismo de lipídios.
· Hipercolesterolemia familiar: 
· Desde a infância há alta de colesterol no sangue. Há mutação do receptor de LDL, que podem ser de 3 possibilidades (citadas abaixo). Esse receptor retira o excesso de colesterol do sangue. O acúmulo de colesterol no sangue acarreta em doença cardíaca precoce. É autossômico dominante.
· Mutação de sentido trocado – muda 1 aminoácido. Prejudica a entrada do colesterol para os tecidos, mas entra do mesmo jeito
· Mutação sem sentido – gerou um stop códon. Pessoa praticamente não tem o receptor de LDL, provavelmente vai ter colesterol muito alto.
· Mutação de inserção de 4 bases – entra 4 nucleotídeos, mudando a matriz de leitura, altera por completo a proteína, tendo mais colesterol no sangue
· Expansão de repetição de tri nucleotídeos (microssatélites): 
· Em vários dos nossos genes, podemos ter uma mutação que ainda é desconhecida à causa/como acontece.
· Síndrome do ‘X’ frágil: tri nucleotídeo ‘CGG’ que se repete até 50x. Quanto há 50 a 200 repetições, a pessoa é portadora da doença. Pessoas doentes têm acima de 230 repetições até 4000, nesse caso, há risco de metilação do gene (inativa/silencia o gene). Gene FMR1 do ‘X’ que ajuda no impulso nervoso, recapitulação de neurotransmissores na fenda sináptica. Além da metilação, o gene vai crescendo (com isso é possível verificar essa síndrome apenas pelo cariótipo) e pode ocasionar sua quebra. Não é ainda definido o que causa o aumento desses ‘X’ (pode ser crossing over desigual ou pela DNApolimerase, quando vai replicar o gene, forma um grampo – parece um RNAt – e a DNApolimerase desliza e aumenta o número de repetições). Como está ligado ao ‘X’ recessivo, é muito difícil afetar mulheres. Homens afetados vão ter macrocefalia, alongamento de crânio, orelhas displásicas, lábio superior fino, palato arqueado, aumento do testículo, mandíbula proeminente, é um tipo de autismo.
· Coréia/doença de Huntington: repetição do tri nucleotídeo ‘CAG’, que pode se repetir de 9 a 37x em uma pessoa saudável. De 37 a 121 causa doença. Uma pessoa que tem 121 repetições tem o quadro mais acentuado.
· Técnica de PCR-RFLP (PCR de polimorfismo de tamanho de restrição): faz análise de restrição/corte.
· Explicação da imagem: em todos os pontinhos brancos pode haver corte do DNA por enzimas específicas. Quando pegamos um DNA fragmentado e aplicamos em um gel de eletroforese (ligamos em uma cuba, submetemos a uma fonte de energia e “corremos” os fragmentos de DNA). As enzimas de restrição cortam o DNA em locais específicos. Esse tipo de exame ajuda a diagnosticar doenças genéticas. Há pessoas que o DNA vai dividir em 2 bandas e outras em 3 bandas, por exemplo, o que pode significar uma doença. (o indivíduo doente pode ser o de 2 bandas ou o de 3 bandas, os exercícios que tem que falar de cada doença – pode criar um sítio de corte ou mudar o sítio de corte, causando o corte a mais do DNA ou a menos, respectivamente). Na PCR usamos os primers, que vão se aderir à região de um gene específico (o procurado) e vai multiplicar/replicar esse gene marcado pelo primer. Utiliza o sangue como material biológico.
· Reparo do DNA:
· Acontece uma mutação na interfase na fase G2 e existem proteínas que vão consertar essa mutação. Temos 5 tipos de reparo:
1. Reparo de bases alteradas;
2. Reparo de excisão de bases: enzimas chamadas glicosilases vão reconhecer a ausência ou ponte de H mal feita devido à mutação (lugar fica elevado). As endonucleases clivam/cortam (removem a ligação fosfodiester), as polimerases vão colocar os nucleotídeos certos e a ligase liga as duas fitas;
3. Reparo de excisão de nucleotídeos: endonucleases clivam a parte mutada em uma distância de mais ou menos 200 bases, por isso que o telômero protege, para não deixar cortar o telômero (TRF1 deixa a fita mais enrolada, impedindo a ação das endonucleases) e ter uma doença de Werner, por exemplo. Quem tem mutações, perde os telômeros com o tempo. A DNA polimerase I sintetiza esse pedaço perdido e a ligase une (esse processo parece com o da fita descontínua);
4. Reparo de bases mal pareadas;
5. Sistema de reparação por resgate;
· Obs.: Telômero protege DNA de reparos. 
4° Aula
Citogenética e Cromossomopatias
· Classificação dos cromossomos:
· Constituição cromossômica humana normal:
· O cariótipo humano é composto por 22 cromossomos autossomos e um par de cromossomos sexual.
· Cromossomos são visualizados e ordenados de acordo com o tamanho dos braços e posição relativa do centrômero.
· Cariotipagem: Análise requer células em divisão encontradas no sangue periférico, medula óssea, tumor sólido, fluido amniótico. Utiliza-se a fase de metáfase para realização da cariotipagem, pois é nessa fase que os cromossomos estão em seu maior estado de condensação. Ainda, é necessário o uso de uma substância denominada de colchicina para degradar o fuso mitótico da placa equatorial formada na fase de metáfase.
· Quanto mais alterado estiver um cariótipo, mais avançado é o estágio do câncer.
· Translucência nucal: Uma alteração na translucência nucal pode servir como auxílio para diagnóstico de uma síndrome. Para correto diagnóstico, deve-se avaliar também o cariótipo do bebê, presença de osso nasal, falanges alteradas, condições cardíacas. 
· Quanto maior a translucência nucal, maior a chance de se ter uma síndrome.
· Métodos para diagnóstico de alterações cromossômicas:
· Bandeamento de cromossomos:
· É utilizada a coloração “Giemsa”.
· Método mais frequente.
· Coloração cromossômica (FISH):
· Avaliar a presença ou ausência de uma sequência particular de DNA ou o número e organização cromossômica.
· Sondas específicas de DNA para regiões cromossômicas ou genes podem ser usadas e podem identificar até mesmo pequenas alterações.
· Técnica utiliza segmento de DNA marcado (sonda) específico para um cromossomo que se hibridiza com cromossomo em metáfase, prófase ou interfase. As sondas colorem uma região específica de um cromossomo porque são fragmentos complementares a uma das fitas de DNA produzidos em laboratórios.
· A visualização da coloração é feita em microscópio de fluorescência.
· É uma técnica mais cara.
· Existe vários tipo de sondas: 
· Sondas centroméricas: uma mesmo sonda que colore todos os centrômeros. É usada para indicar aneuploidias (alterações numéricas).
· Sondas locus específicas: é uma sonda direcionada para a posição do cromossomo onde os genes estão. É muita usada para marcar deleções, inserções.
· Sondas telomérica: é utilizada para diagnóstico de câncer e para estimar o tempo de vida da célula. Se o telômero de alguns cromossomos estiver muito grandes ou muito curtos em relação a outros cromossomos, é indicação de tumor. Telômeros muito pequenos indicam replicação exacerbada, e telômeros grandes indicam ação da enzima telomerase.
· Diagnóstico genético pré-implantação: Usam-se blastômeros marcados com diferentes sondas para identificar síndromes que podem estar presentes no feto.
· Hibridização genômica comparativa (CGH):
· Apresenta melhor resolução que a cariotipagem sendo até 100x maior, permitindo detecção de anomalias cromossômicas não detectadas por outro método.
· O CGH é principalmente indicado para doentes com cariótipos normais e:
· Atraso mental/desenvolvimento sem justificação clínica.
· Anomalia congênita.
· Doenças do espectro do autismo, convulsões ou características clínicas indicativas de uma anomalia cromossomal.
· A técnica é baseada na hibridização competitiva in situ por sondas fluorescentesentre amostras de DNA caso (fluorescência verde) e DNA controle/normal (fluorescência vermelha), evidenciadas em metáfases normais de linfócitos T de sangue periférico.
· Cromossomos saudáveis e doentes se juntam num processo de hibridização em uma lâmina. A cor predominante no resultado indica se o cromossomo está mais presente na célula normal ou na doente.
· Diagnóstico pré – natal:
· O diagnóstico pré-natal permite a detecção de doenças genéticas ainda durante a gravidez (análise cromossômica do feto).
· Indicações: problemas de crescimento e desenvolvimento iniciais; natimorto e morte neonatal; problemas de fertilidade; histórico familiar; gestação de mulheres com idade avançada (acima de 35 anos).
· Material analisado:
· Vilosidades coriônicas: pode ser feita a partir da 9º semana. Uma vantagem desse método é que o fluido coletado não terá células da mãe, apenas do bebê, podendo ser analisado diversos fatores. Quando se deseja fazer algum seqüenciamento do bebê, as vilosidades coriônicas são mais indicadas.
· Amniocentese: Exame do líquido amniótico podendo ser feito a partir da 15ª semana. No líquido amniótico, além das células fetais, há células maternas também.
· Ambas as técnicas são invasivas e podem causar aborto.
· NIPT: Teste neonatal não invasivo feito a partir da 8ª semana de gestação. Foi criado a partir da descoberta de que há células fetais no sangue materno. É uma técnica não invasiva, mas de alto custo.
· Alterações cromossômicas:
· Pelo menos 80% dos abortos espontâneos durante o primeiro trimestre apresentam uma anomalia cromossômica. 
· 20% dos abortos espontâneos ocorrem no segundo trimestre.
· Principais causas de retardo mental e mortalidade gestacional.
· Causas:
· Idade materna e paterna.
· Predisposição genética para a não disjunção: existem genes que regulam a disjunção. A predisposição genética indica mutação nesses genes, podendo indicar má formação do fuso mitótico. Entretanto, a resposta mais provável para não disjunção é o acidente genético.
· Radiações, drogas e vírus. O vírus Zika pode agir impedindo a correta anáfase.
· Anomalias cromossômicas numéricas:
· Euploidias: Todos os cromossomos estão para mais ou para menos. Aploidia é um tipo de euploidia. São incompatíveis com a vida. O principal motivo para ocorrência é a dispermia, quando dois espermatozóides fecundam um único ovócito.
· Aneuploidias: Ocorre quando um ou mais cromossomos estão para mais. Ocorre por erro pré zigótico, gerando trissomias completas. Dessa forma, não haverá mosaicismo. Ocorrem por não disjunção na meiose I, meiose II ou mitose.
· Todas monossomias autossômicas são incompatíveis com a vida. Apenas mossomias sexuais são compatíveis.
· Trissomias autossômicas: Patau, Edwards, Down, Trissomia do 8, Trissomia do 9, síndrome do olho do gato.
· Trissomias sexuais: Super fêmea, Klinefelter, Jacobs (super macho), Turner.
· Obs: Questão de prova – represente uma não disjunção na meiose 1 ou na meiose 2 no homem ou da mulher. 
· Mosaicismo:
· É um erro pós zigótico, que ocorre na mitose. O indivíduo vai apresentar uma síndrome mais branda. Geralmente, esses indivíduos com esse aspecto irão abortar. Entretanto, quando ocorre em fases mais avançadas da gestação é compatível com a vida.
5° Aula
Síndromes cromossômicas relacionadas à estrutura dos cromossomos 
· Monossomia do 5p ou síndrome de Cri Du Chat:
· 46, XX ou XY, 5p- (deleção no braço curto do cromossomo 5).
· Peso baixo ao nascer, crescimento lento.
· Deficiência mental.
· Hipotonia (redução da força muscular).
· Microcefalia.
· Face arredondada.
· Choro como o miado do gato.
· Freqüência 1:50. 000 nascimentos (85% resultam de uma nova deleção).
· Monossomia do 4p ou síndrome de Wolf-Hirschhorn (46, XX ou XY, 4p-):
· Deleção parcial do braço curto do cromossomo 4.
· A maioria é constituída por casos esporádicos, ou seja, são raros os casos familiares de monossomia do 4p. 
· Microcefalia.
· Hipotonia.
· Defeitos congênitos no coração.
· Retardo físico e mental severo.
· Deleção no cromossomo 4q:
· Crescimento pós-natal deficiente.
· Retardo mental de moderado a severo.
· Hipotonia; Fenda palatina.
· Defeitos congênitos no coração.
· 50% morrem nos primeiros 15 meses devido a complicações respiratórias. 
· Duplicação no cromossomo 5q:
· 46, XX ou XY, 5q (duplicação de cerca de 10% do braço longo do cromossomo 5).
· Retardamento físico e mental, boca pequena, testa protrusa. 
Síndromes cromossômicas relacionadas às trissomias de autossomos
· Trissomia do cromossomo 21:
· 47, XY, +21 ou 47, XX, +21: erro meiótico.
· Mosaicismo: 46XX/47XX +21.
· Translocação: 47XX14; 21T (14q; 21q).
· Falta de crescimento. Retardo mental. Orelhas anormais. Sulco palmar. Ausência unilateral ou bilateral de uma costela. Bloqueio intestinal. Hérnia umbilical. Tônus muscular diminuído. Face larga e achatada, pregas epicânticas, fenda palpebral inclinada. Mãos curtas e largas. Palato pequeno, língua grande e sulcada, anomalias dentárias. Doença cardíaca congênita. Aumento do cólon. Dedo grande espaçado. Aumento da translucência nucal. Ausência do osso nasal. Problemas cardiovasculares.
· Obs.: 46XX14; 21T (14q; 21q) – cariótipo normal, porém com predisposição a ter filhos com síndrome de Down.
· Trissomia do 13 – Síndrome de Patau:
· 47XX ou XY +13: erro meiótico.
· 46XX ou XY/47XX ou XY +13: mitótico.
· Mosaicismo.
· Translocação. 47XX 14; 13T (14q; 13q).
· O cromossomo extra provém de não disjunção na meiose I materna.
· Clinicamente grave e letal.
· Tríade: microftalmia, lábio leporino, palato fendido e polidactilia.
· Crises de apnéia. Convulsões. Dificuldade de alimentação. Grave retardo do crescimento pós-natal. Microcefalia. Anomalias oculares (microftalmia, anoftalmia, displasia da retina). Criptorquidia e escroto anormal nos meninos. Cliteromegalia e útero bicórneo nas meninas. Artéria umbilical única. Hérnia inguinal ou umbilical. Rim policístico. Hidronefrose e hidroureter. Possuem mão com flexões acentuadas e sobreposição de digitais.
· Trissomia do cromossomo 18 - Síndrome de Edwards 
· 47XY ou XY + 18: erro meiótico.
· 46XX ou XY/47XX ou XY + 18: mitótico – mosaicismo.
· Raras translocações. 
· Segunda trissomia quanto à freqüência – concepção – natimortos com malformação. 
· Prevalência: 1/7500 natimortos. 
· 50% morrem no primeiro mês de vida.
· 10% sobrevivem até um ano.
· Sobrevida durante lactação – acentuada incapacidade de desenvolvimento.
· Baixo peso gestacional. Hipertonia muscular. Espinha bífida. Atraso psicomotor grave/retardo mental acentuada. Orelhas displásicas com implantação baixa. Micrognatia/boca pequena de difícil abertura. Onfalocele. Hérnia diafragmática. 
· Outras trissomias raras:
· Trissomia do 8:
· Deficiência mental variável.
· Fronte alta e saliente, face alongada, ptose palpebral, leve hepertelorismo ocular, nariz longo, lábio inferior grosso, palato ogival, micro e retrognatia, orelhas dismórficas de baixa implantação, pescoço curto. 
· Anomalias vertebrais, ombro estreito, tronco alongado e magro, cardiopatia congênita em 50% dos casos, pés tortos, aracnodactilia, linha simiesca. 
· Trissomia do 9:
· Grave deficiência mental, microcefalia, estrabismo, prega epicântica, ar preocupado, boca assimétrica, orelhas dismórficas de baixa implantação, micrognatia, lábio superior cobre o inferior, pescoço curto.
· Tórax afunilado, hipertelorismo mamilar, escoliose, cardiopatia em 50% dos casos, diástese do reto, deficiência de crescimento, hipogonadismo. 
· Palmas das mãos muito longas, deslocamento dos joelhos, tornozelos, quadris e cotovelos, linha simiesca.
· Trissomia parcial do 22 (síndrome do olho do gato):
· Deficiência mental variável, microcefalia, pregas epicânticas, fissura palatina, micrognatia, cardiopatia em 50% dos casos, deslocamento dos quadris, mãos com polegares anormais, sulco pré-auricular, coloboma de íris, surdez. 
Aneuploidias dos cromossomos sexuais
· Monossomia do cromossomo X (síndrome de Turner):
· 50% dos casos têm genótipo45, X não disjunção (o mais comum é a perda do X materno). 
· 30 – 40% dos casos são mosaicismo (45X/46XX; 45X/47XXX; 45X/46XX/47XXX).
· Podem ocorrer indivíduos 45X/46XY – propensos a malignidades em suas fitas gonadais (gonadoblastomas).
· 10 – 20% dos casos apresentam anomalia estrutural no cromossomo X.
· 5% são constituídos por pacientes com alterações estruturais no cromossomo Y. Incidência – 1/5.000 nascimentos femininos vivos (as maiorias dos conceptos se perdem pré-natalmente).
· 80% das monossomias do X resultam de erros meióticos no pai. Prevalência – 1/2500 a 1/5000. 
· Correspondem a 15 a 20% das anomalias cromossômicas em abortos espontâneos. 
· É uma condição que afeta apenas meninas.
· Cerca de 30% das crianças são diagnosticadas ao nascimento e outras 25,5% durante o período médio da infância. 
· Baixa estatura. Tórax largo. Mamilos muito separados. Metacarpo curto. Unhas pequenas. Manchas marrons. Muitas dobras na pele. Constrição aórtica. Pouco desenvolvimento dos seios. Deformidades no cotovelo. Ovários subdesenvolvidos. Sem menstruação.
· Síndrome de Klinefelter (47, XXY): 
· Prevalência: 1/1000 nascimentos masculinos. 
· Cromossomo extra é derivado da mãe (60%).
· Efeito significativo da idade materna.
· Mosaicismo (15%): 46, XY / 47XXY; 46XX / 47XXY; 45X / 46XY / 47XXY; 46XX / 46XY / 47XXY e 45X / 46XX / 46XY / 47XXY.
· Aborto de 50% das concepções de indivíduos 47, XXY.
· Cariótipos 48, XXXY, 49, XXXXY – cromossomo X adicional ⇒ agrava anomalias físicas e deficiência mental.
· Calvície frontal ausente. Tendência para crescer menos pelos. Desenvolvimentos dos seios. Pelos púbicos femininos. Testículos reduzidos. Fraco crescimento de barba. Ombro estreito. Ancas largas. Braços e pernas compridas.
· Síndrome de Jacobs (síndrome do duplo Y):
· 47, XYY.
· Prevalência: 1/1000 homens.
· Erro pré-zigótico masculino na segunda divisão.
· Erro pós- zigótico.
· A maioria dos Homens XYY é fenotipicamente normal.
· Homens com estatura muito elevada. Crescimento ligeiramente acelerado na infância. São relatados problemas comportamentais como distração, hiperatividade, déficit de atenção e crises de fúria na infância e início da adolescência. Redução do QI em 10 a 15 pontos.
· Ocorrência 1/840 nascimentos do sexo masculino.
· Trissomia do X (47, XXX) – Super fêmea: 
· Erro pré-zigótico na primeira e segunda divisão.
· Nas células 47, XXX, dois dos cromossomos X são inativos e de replicação tardia.
· Só ocorre em mulheres, sendo elas reconhecidas assim, como super fêmeas.
· Mulheres fenotipicamente normais com genitália normal/ irregularidade menstrual.
· Geralmente há deficiência de crescimento pré-natal.
· Ocorrência 1/1000 nascimentos do sexo feminino.
· Quase todos os casos resultam de erros na meiose materna.
6° Aula
Genética do câncer
· Nós usamos o termo câncer, mas o termo correto é neoplasia, que é uma proliferação progressiva (por causa da expressão da telomerase principalmente), primeiramente localizada (começa em um tecido específico), autônoma (o que faz ele começar e progredir é que ele foge das “leis” de crescimento, independe de sinais externos para dividir (só se forma o fuso mitótico, produz enzimas para replicação por causa desse sinal externo no funcionamento normal), expressa a telomerase). De acordo com seu avanço, perde sua capacidade de diferenciação (como se a célula cancerígena voltasse a ser uma célula embrionária, perde identidade, começa a expressar proteínas e genes de outros tecidos - exemplo: tumor da mama está fazendo proteína do ovário, perde a identidade do tecido em que está se é um tumor de intestino, está fazendo expressão de proteína do cérebro – logo se torna indiferenciado (quanto mais indiferenciado, pior o prognóstico).
· Obs.: O tipo de câncer em que mais há novos casos é de próstata em homens e mama em mulheres. Já o tipo que mais mata é o de pulmão nos dois sexos. Já os tumores gastrointestinais costumam ser mais agressivos, metastáticos, pela alta vascularização do local, logo é fácil de atingir a corrente sanguínea.
· Tipos de câncer:
· Carcinoma: quando o tumor tem início no tecido epitelial. Ex: tumor de revestimento de intestino, brônquios, ductos mamários.
· Sarcoma: tecido conjuntivo (osso e músculo).
· Linfoma: quando atinge o sistema linfático, tanto que podemos ter a formação de nódulos nesse tipo de câncer dependendo de onde acontece, porque as células aglomeram fora da medula óssea (≠ leucemia).
· Leucemia: câncer dos órgãos hematopoiéticos, principalmente medula, câncer das células sanguíneas, que estão fazendo a hematopoese.
· Gliomas: é um câncer mais raro que atinge células gliais do sistema nervoso central, nem sempre é agressivo, o problema é que ele vai fazendo pressão no cérebro e pode acabar obstruindo algum vaso importante e causar aneurisma, por exemplo. Muitas vezes a pessoa morre não pelo glioma e sim pela consequência que causa no SN.
· Obs.: O que causa câncer? Em 1º lugar está o cigarro e as substâncias nicotínicas, causando principalmente câncer de pulmão, boca, laringe, faringe, brônquios e em 2º lugar vem à dieta com alimentos gordurosos, industrializados, com muito conservante, corante, aditivos químicos. Temos também a radiação, estresse e depois temos conduta sexual, que são aqueles cânceres causados por vírus (principalmente HPV). Herança genética (BRCA1, BRCA2 – câncer de mama) e ambiente – poluição, estresse, sobrepeso, obesidade, álcool etílico, profissão.
· Diferença tumor benigno x maligno (o termo certo é tumor, que pode ser benigno ou maligno, quando falamos câncer, já é maligno, logo, todo câncer é maligno):
· Benigno (todo benigno pode evoluir para maligno):
· Baixo índice mitótico (velocidade de crescimento, o tanto que as células dividem).
· Não perde diferenciação.
· Poucas figuras de mitose (vemos poucas células se dividindo em um mesmo campo da lamina microscópica).
· Não tem ou tem poucas áreas de degeneração.
· Não são observados pontos hemorrágicos.
· Forma de crescimento nodular (em nódulo).
· Não forma metástases nunca.
· Maligno:
· Alto índice mitótico (prolifera mais rápido).
· Grande perda de diferenciação (quanto mais ‘+’ (cruz), mais indiferenciado, mais difícil o prognóstico).
· Muitas figuras de mitose (muitas células se dividindo e em muitas fases da divisão celular em um mesmo campo).
· Possui áreas de degeneração, pela alta capacidade de poder fazer angiogênese (ativam genes que produzem novos vasos sanguíneos para o próprio tumor, com isso, volta todo o suprimento de oxigênio e nutrientes para ele, fazendo com que a área ao redor do tumor necrose).
· São observados pontos hemorrágicos também por causa da angiogênese (às vezes é tanto sangue que o tumor demanda para crescer, que não dá tempo de formar corretamente os vasos sanguíneos e o sangue começa a escapar, formando pontos hemorrágicos).
· Crescimento infiltrativo (parece um polvo, não é possível observar começo nem fim).
· Metástase (é quando célula desloca do tumor de onde originou por meio da corrente sanguínea ou linfática e se instala em outro local do corpo e começa a formar um novo tumor nesse local. Os tumores secundários costumam ser piores, mais indiferenciados, com mais atipia).
· Obs.: Atipia celular: quando forma placa equatorial estranha, célula sem propriedades típicas, membrana deformada, núcleo crescido. Acontece em tumores malignos.
· Aspectos morfológicos:
· Alterações microscópicas de tumor maligno: aumento relação núcleo/citoplasma, pleomorfismo celular (as células ficam diferentes, verifica-se células pequenas, células grandes, célula com membrana deformada, célula em forma de estrela, forma de cometa), atipias nucleares (exemplo: cariomegalia – núcleo muito grande), nucléolo evidente (normalmente não é evidente).
· Aspectos macroscópicos:
· Benigno: crescimento nodular é protegido por uma camada que fibrosa ao redor dele, e vai crescendo de uma maneira expansiva;
· Maligno: crescimento infiltrativo (parece um caranguejo – por isso o nome câncer, do signode câncer), hemorragia, angiogênese, úlceras (por causa das características de necrose, de hemorragia), crescimento vegetante ou vegetativo, figuras de necrose, limites imprecisos.
· Obs.: Tecido normal – lesão pré-maligna (núcleo maior, células mais pleomórficas) – carcinoma invasivo. A lesão pré-maligna já é considerada como câncer, mas é assim chamada por ainda não ter características típicas de uma lesão com possibilidades de formar metástases, não é invasivo.
· Obs.: Imagem acima - cariótipo de um tumor maligno por FISH: não é normal. Tem cromossomos a mais e a menos. Possui apenas um cromossomo 1, 5, 8, 9, 10, 12 e 16. Possuem três cromossomos 11, 13, 17 e 21. Há um tanto de translocação (parte escrita “mar” na 1ª linha da imagem).
· Características bioquímicas do tumor maligno: faz captação de glicose e aminoácidos maior e possui a glicólise (mais produção de ATP) mais eficiente para ter mais energia para crescer mais rápido.
· Características de adesividade do tumor maligno (como as células são entre si, se aderem muito ou não se aderem): há menor adesão entre si entre as células do tumor, se destacam com mais facilidade, facilitando a metástase por meio da modificação da membrana dessas células (redução das proteínas de adesão – caderinas – diminuição de fibronectinas, a face externa da célula é mais eletronegativa – fosfatidilserina, fazendo com que as células consigam se destacar, repelir mais uma da outra -, tem menos cálcio). Há também a perda da propriedade de inibição do crescimento por contato em células normais - as células normais vão fazendo mitose e quando encostam uma na outra, a mitose é inibida. No caso do tumor maligno, há perda dessa característica, continuam crescendo mesmo após o contato com outra célula.
· O crescimento do tumor maligno é autônomo e possui mais motilidade. As funções celulares vão ficar modificadas e possui característica de imortalidade (produção da telomerase que vai reconstituir o telômero). O tumor primário consegue degradar a matriz extracelular por meio de próteses, que começam a ser produzidas por causa das mutações que sofreu, possibilitando a degradação/invasão da matriz extracelular e sua disseminação.
· Obs.: Todo tumor ao passar do tempo consegue expressar o gene da telomerase para se imortalizar.
· Metástase: 
· Significa mudança de lugar, transferência, no câncer nós temos a formação de uma nova lesão tumoral que veio a partir de uma lesão primária, inicial, mas que não possui continuidade entre elas, não possui um trajeto, não deixa vestígios. Ex: o tumor iniciou na mama e depois também foi para o osso (não é possível “ver” o trajeto que fez da mama até o osso). Existe uma predileção de determinados tumores por tecidos específicos: mama faz muita metástase em linfonodo, pulmão e cérebro, próstata faz muita metástase em osso e pulmão, osso faz muita metástase em fígado, e útero faz muita metástase em cérebro. Isso acontece por uma atração por meio desses tecidos acometidos secundariamente, os tumores são atraídos para esses locais por meio de ligantes-receptores (o linfonodo, por exemplo, produz proteínas que atraem o tumor da mama e esse tumor da mama vai ter receptores que vão conseguir ligar nessas substâncias que o linfonodo está produzindo – o mesmo se aplica aos demais exemplos).
· Primeiramente as células vão proliferar (aconteceu alguma mutação que fez com que adquirissem propriedade de proliferação, perdeu a capacidade de regular as mitoses), com isso, forma-se um nódulo, hiperplasia, lesão benigna. Depois as células vão adquirir outras mutações que, além de proliferar, elas conseguem se destacar do epitélio e invadem a matriz extracelular. Posteriormente, adquire mais mutações, entram no linfonodo. Continua sofrendo mais mutações e entram também nos vasos sanguíneos.
· Obs.: Normalmente o tumor se reveste de plaquetas para tentar se camuflar do sistema imune do corpo.
· Para a metástase acontecer são várias etapas (são genéticas – mutações que aquele tumor vai adquirindo):
· Destacamento: perda do contato célula-célula pela inativação da caderina por causa de mutações sofridas.
· Destruição da membrana basal da matriz extracelular e deslocamento:
· Essas células começam a produzir metaloproteases, catepsina-D, que são enzimas que vão degradar a matriz extracelular, o endotélio do vaso.
· Emissão de pseudópodes: tumor começa a emitir pseudópodes para ficar mais fácil de locomover.
· Orientação por fatores quimiotáticos: vai ter um local no organismo que vai produzir fatores quimiotáticos para atrair aquela célula tumoral e essa célula expressa receptores de membrana que são específicos para o local que está emitindo esses fatores quimiotáticos.
· Disseminação: quando a célula tumoral atinge um vaso sanguíneo ou linfático e começa a evadir dos mecanismos de defesa inatos e adaptativos, consegue se camuflar da destruição por macrófago, anticorpo, citosinas pró-inflamatórias. Ainda dentro do vaso sanguíneo, começa a expressar a laminina na sua superfície, que é uma proteína que ajuda a fazer o enxerto/aderir ao local que vai chegar.
· Enxerto: depende de fatores de crescimento do tecido, irrigação, presença de quimiocinas. Faz angiogênese para ter suprimento nutricional. Tentem a ter maior desdiferenciação/indiferenciação (já acumulou muita diferenciação).
· Aspectos genéticos:
· Câncer é uma doença genética e epigenética (não necessariamente é hereditária! - é uma doença que tem início a partir de uma mutação do DNA ou epigenética, ou seja, sempre envolve genes) – genes envolvidos no controle de apoptose e no crescimento celular, como a mitose. Se houver mutação no gene que está controlando a divisão celular vai perder o controle da divisão, mas se os genes que controlam a apoptose estão funcionando corretamente, haverá uma compensação/equilíbrio, pois a apoptose exterminará essas células que estão dividindo muito. Se houver mutação nos genes que controlam o crescimento e nos genes que controlam a apoptose, a célula vai se dividir muito e não vai sofrer apoptose, levando a um quadro de câncer.
· Mecanismo genético normal de uma célula (célula não cancerígena): temos o genoma e o epigenoma (modificações da cromatina, como metilação, modificação das histonas, que vão aumentar ou diminuir a sensibilidade da cromatina para que se tenha a expressão gênica). Se tudo isso estiver funcionando normalmente, teremos as proteínas de reparo do DNA sendo produzidas (reparam e consertam as mutações surgidas), temos as enzimas que modificam o DNA sendo produzidas (se houver uma mutação em nível de genoma, lá na replicação, essas enzimas fazem com que não se expresse essa mutação), temos as proteínas que fazem a checagem em G1 e S , S e G2, G2 e mitose, que são responsáveis pelo controle do ciclo celular, proliferação, diferenciação, vão matar células que não estiverem fazendo isso certinho.
· Mecanismo genético cancerígeno de uma célula: podemos ter a perda da integridade do genoma, mutações acontecendo, translocações. Se houver um erro, irá alterar tudo. Teremos um perfil epigenômico anormal, metilação anormal, codificação das histonas anormais, não produzirá proteínas de reparo, proteínas que modificam a cromatina. Com isso, haverá perda do controle do ciclo celular, proliferação descontrolada, diferenciação interrompida, falha na apoptose, começa a haver expressão de micro RNAs (vão silenciar gene que era importante). Dessa forma, surge o tumor.
· Principais classes de genes reguladores normais (principais classes de genes do câncer):
· Proto-oncogenes: todos nós possuímos proto-oncogenes nas nossas células. São genes que vão promover o crescimento da célula e controlar a divisão celular por meio de produção de proteínas. Ex: a célula vai fazer mitose, a primeira coisa que precisa é duplicar o DNA e, para isso, são necessárias helicase, topoisomerase, que são proto-oncogenes. São bons:
· Quando os proto-oncogenes são ativados, viram oncogenes, que desencadeia proliferação exacerbada.
· Produtos dos proto-oncogenes: Processo normal:Pra uma célula entrar em divisão precisa de um estímulo dos fatores de crescimento (os fatores de crescimento se ligam nos receptores de fatores de crescimento da célula que sofrerá mitose), que causa uma transdução do sinal (várias proteínas citoplasmáticas como RAS, ABL, SRC vão fosforilando) até o núcleo, o que estimula as proteínas nucleares, que são os fatores de transcrição, ou seja, chega à região promotora e começa a transcrever RNAm e proteínas que vão fazer a divisão celular, como proteínas que formam o fuso mitótico, que fazem a replicação do DNA, topoisomerase, helicase, ligase.
· Como o câncer se inicia: (G1 – S – G2 – mitose olhar figura abaixo).
· Ponto de verificação G1/S verifica se há mutações, se ainda há telômero.
· Ponto de verificação G2/M verifica se não houve mutação durante a replicação.
· O câncer se inicia quando há falhas na formação do fuso mitótico, centríolos irem para os polos da célula, cromossomos se alinharem na placa equatorial (esses processos acontecem por meio de regulação genética, tem que ter seu gene expresso).
· Oncogenes são proto-oncogenes que sofreram mutação, os produtos dos proto-oncogenes são fatores de crescimento, receptores de fator de crescimento, proteínas citoplasmáticas (de transdução de sinal), proteínas nucleares (fatores de transcrição). Se houver uma mutação, por exemplo, no proto-oncogene de fator de crescimento, em vez de se ter 4 fatores, terá 500, logo a célula se dividirá mais. Se houver uma mutação no gene que codifica um receptor de fator de crescimento haverá maior quantidade/expressão do receptor ou aumenta sua superfície de contato para os fatores de crescimento (vários sítios de ligação para fator de crescimento). Se houver mutação no gene de uma proteína transdutoras de sinal, com isso, haverá fosforilação dessas proteínas sem que haja um estímulo externo, ficam independentes, autônomas. Se houver mutação em um gene que codifica um fator de transcrição, começa a ter autonomia, começa a se ligar na região promotora sem que haja um estimulo prévio.
· Anti-oncogenes: também chamados de supressores tumorais, são inibidores do crescimento. Quando acontece algum erro com os proto-oncogenes, o crescimento começa a ficar exacerbado, mas os anti-oncogenes começam a atuar fazendo o reparo das mutações, matam as células mutadas etc. Dessa forma evitam que o tumor consiga progredir mais. Ex: p53 é um anti-oncogene envolvida na apoptose, reparo. Se falhar, o tumor perde o controle. Se houver falha desses dois mecanismos, haverá descontrole da proliferação, causando o tumor. Os dois mecanismos têm que falhar para acontecer o tumor – proto-oncogenes virando oncogenes e anti-oncogenes sendo inibidos por mecanismos epigenéticos, geralmente.
· Classes de proto-oncogenes:
· Fator de crescimento.
· Receptor de fator de crescimento.
· Proteínas de transdução de sinal citoplasmáticas.
· Proteínas nucleares (fator de transcrição).
· Obs.: Oncogenes: proto-oncogenes que sofreram mutações. Geralmente possuem a mesma função que os proto-oncogenes, mas exacerbada, influenciando a rápida divisão celular. A maioria deles atua como mutações dominantes de ganho de função, o que causa alterações no ciclo celular. Não atuam/ocorrem na linhagem germinativa. Apenas uma cópia do oncogene mutado é necessária para contribuir no sistema de progressão tumoral.
· O que faz um proto-oncogenes virar um oncogene?
· O proto-oncogene pode sofrer uma mutação pontual:
· Na região codificante – a proteína vai ficar anormal (não acontece no fator de crescimento).
· Na região regulador-promotora – vai produzir quantidade excessiva de proteínas, que é o caso dos fatores de crescimento.
· Translocação – quando se forma uma proteína nova, como por exemplo, uma proteína de transdução de sinal nova, que pode ficar autônoma, independente.
· Amplificação gênica: aumento do número de cópias (vírus oncogênicos usam desse mecanismo – exemplo, HPV – o vírus tem um oncogene em seu genoma e integra seu genoma no genoma da pessoa infectada, aumenta o número de cópias daquele oncogene, e quanto mais cópias daquele oncogene, mais proteínas produzidas, o que vai ser ruim).
· Obs.: Explicação quadro: Nesse quadro estão os principais oncogenes e com qual tumor eles estão relacionados:
· erbB: é um receptor de fator de crescimento e está envolvido em vários tipos de câncer, é o oncogene mais presente.
· fos: é um fator de transcrição muito envolvido com osteossarcoma e carcinoma endometrial.
· jun: fator de transcrição que está envolvido em câncer de pulmão e de mama.
· myc: fator de transcrição envolvido em linfomas, leucemias e neuroblastomas.
· ras: proteínas de fatores de transdução, proteínas de transdução de sinal, relacionada com vários tipos de câncer.
· sis: é um fator de crescimento envolvido nos glioblastomas e outros cânceres.
· src: proteína tirosinoquinase, que é também de transdução envolvida em muitos tipos de câncer.
· Obs.: Prova: memorizar os genes grifados em amarelo, qual a função dele (se atua como fator de crescimento, receptor, fator de transdução de sinal ou fator de transcrição) e qual é o câncer com que está envolvido.
· Os produtos dos oncogenes, ou seja, as proteínas produzidas pelos oncogenes não produzem elementos regulatórios, não depende de sinal externo. Como consequência, a célula vai fazer mitose sem precisar de estímulo, causando um tumor. Os oncogenes podem ser ativados por:
· Aumento de expressão em um novo local:
· O que ativa essa oncogene, ou seja, o que transforma o proto-oncogene em oncogene, é o vírus. Esse vírus insere no genoma do hospedeiro uma cópia extra de um proto-oncogene (antes precisava de 3 cópias de proto-oncogene e agora tem 4 ou mais, ele deixa de ser proto-oncogene e vira oncogene por meio da amplificação gênica) – isso pode levar às patologias sarcoma de Kaposi e leucemia aguda de células T.
· Inversão ou translocação cromossômica – nos dois casos, a consequência é parecida:
· Inversão: tem um cromossomo que é formado por genes A, B, C, D, E, F, G e H. Ele pode sofrer quebras e inverter esse pedaço quebrado, ficando na ordem A, B, C, F, E, D, G e H, por exemplo. Envolve um único cromossomo. Ex: câncer da paratireóide – inversão do cromossomo 11 que leva um proto-oncogene para perto de um gene que controla a expressão do hormônio da paratireóide, o que estimula a superprodução do hormônio da paratireóide (o proto-oncogene está estimulando a produção de hormônio).
· Translocação: envolvem dois cromossomos não homólogos diferentes. Cromossomo 4 com 20, por exemplo, que trocam um pedaço. Ex: entre os cromossomos 8 e 14, o proto-oncogene vai para próximo de um gene de anticorpo, causando a resposta autoimune pela alta produção de anticorpos, acontece em câncer de fígado pós-hepatite, linfoma de Burkitt (a produção de anticorpo está estimulando a produção de proto-oncogenes - há uma doença prévia).
· Recepção de um sinal forte: Gene Her-2/neu – codificam proteínas receptoras de fatores de crescimento epidérmico: câncer de mama, ovário e glândulas salivares.
· Explicação: tem-se o epitélio, surge a 1ª célula com mutação gênica, causando uma hiperplasia (células proliferaram), aí essa célula sofre outra mutação, levando a displasia (já começou a perder função, ficar desordenada), aí sofre outra mutação, aí vira tumor in-situ, porque provavelmente nesse ponto ocorreu a perda de anti-oncogenes, sofreu mais uma mutação, e o tumor começou a fazer metástase, por começar a produzir proteínas citadas anteriormente.
· Genes supressores tumorais: 
· Restringem o crescimento celular, é o anti-oncogene: produzem proteínas que vão inibir a proliferação celular, envolvidas no reparo e na apoptose da célula. Para que aconteça um câncer pelo anti-oncogene, tem que haver uma mutação recessiva, ou seja, são necessários os dois alelos mutados para se ter o câncer (nos proto-oncogenes, basta um alelo mutado que se tem a ativação deles, ou seja, é dominante).
· Obs.: p53: proteína envolvida em quase todos os cânceres. Quando existe um dano