Primeira lei de Mendel - herança monogênica

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Padrões de Herança Monogênica 
INTRODUÇÃO
Porque somos parecidos com nossos pais e/ou genitores?
Somos parecidos com nossos genitores porque recebemos metade da carga genética do Pai e metade da Mãe.
Isto é um padrão de herança !
Características genotípicas e fenotípicas são herdadas dos genitores
Assim como genes para gerar patologias também são herdados
A família Dritânica, Davison, com os dois filhos, que tem fibrose cística
Fonte: Saúde - iG @ http://saude.ig.com.br/minhasaude/mae-relata-batalha-ao-lado-dos-filhos-que-tem-com-fibrose-cistica/n1596942371739.html
ROTEIRO DA AULA
Padrões de herança monogênica.
Primeira lei de Mendel.
Padrões de herança monogênica ligada ao sexo.
Heredogramas
Distúrbios autossômicos dominantes
Distúrbios autossômicos recessivos
Distúrbios ligados aos cromossomos sexuais
Padrões de herança monogênica.
HERANÇA MONOGÊNICA: É aquela herança determinada por apenas um gene, que determina o fenótipo.
Exemplos: 
Fenilcetonúria.
Fibrose cística.
Cor das ervilhas
Quando surgiu o conceito de herança?
20 July 1822 - 6 January 1884 
Gregor Johann Mendel 
Proposto por Mendel, entre 1866 na qual resolveu investigar os padrões de herança, ou seja, como as características eram passadas e herdadas.
Para tal objetivo, Mendel observou os padrões de herança em ervilhas.
Em seus estudos ele postulou a Primeira e Segunda Lei de Mendel.
Mendel, escolheu para seu experimento, a ervilha Pisum sativum, ou ervilha de cheiro, porque: 
Fáceis de cultivar
Ciclo de vida rápido
Puras
Prole gera muitos 
descendentes
Mendel, estudou sete características e/ou fenótipo das ervilhas
Definições
1. Caráter ou característica: em genética são sinônimos de propriedade.
Exemplo: 
Cor.
Altura.
Pelagem.
2. Fenótipo: forma de uma característica
Exemplo: 
Ervilha amarela ou verde.
Alto ou baixo.
Pelos longos ou curtos.
O fenótipo é expresso pelo genótipo + interação com o ambiente.
Vamos tomar como exemplo o experimento com a cor das ervilhas.
Mendel fez dois tipos de experimentos:
1. Cruzou ervilhas amarelas com ervilhas verdes no processo de polinização cruzada:
X
Geração parental = P
Primeira geração filial = F1
RESULTADO: TODAS AMARELAS
2. Autofecundou e cruzou as ervilhas da F1 com ervilhas puras 
RESULTADOS DE MENDEL
F1 = TODAS AMARELAS
F1 AUTOFECUNDADA , F2 = 21 AMARELAS E 7 VERDES, PROPORÇÃO PRÓXIMA DE 3:1
F1 CRUZADA COM UMA PURA, F2 = 11 AMARELAS E 11 VERDES, PROPORÇÃO DE 1:1 
Pergunta:
Porque a ervilha verde não aparece na F1, somente na F2?
R: Mendel supôs que uma das cores das ervilhas era dominante sobre a outra! No caso, o gene para amarela é dominante sobre a verde.
Definições
3. Fenótipo dominante: fenótipo expresso mesmo na presença de uma cópia do gene.
Ex: A/A, A/a. 
4. Fenótipo recessivo: fenótipo expresso apenas se todas as cópias do gene estiverem presentes. 
Exemplo: a/a/
5. Homozigoto: O indivíduo homozigoto apresenta dois alelos de um gene iguais, sejam eles genes dominantes ou recessivos.
Exemplo: A/A ou a/a/
6. Heterozigoto: Indivíduos que apresentam dois alelos diferentes de um gene.
Exemplo: A/a
De acordo com a suposição de Mendel e as definições estabelecidas, podemos aplicar o genótipo
X
Geração parental = P
Primeira geração filial = F1
A/A
A/a
a/a
A/a
A/a
A/a
Os pais são homozigotos, dominante (amarela) e recessivo (verde) e a F1 são todas heterozigotas A/a
Autofecundação
Fenótipo: 3 amarelas e 1 verde = 3:1
Genótipo: 1 A/A, 2 A/a e 1 a/a = 1:2:1
F1 cruzada com uma linhagem pura verde
Fenótipo: 2 amarelas e 2 verde = 1:1
Genótipo: 2 Y/y e 2 y/y
A partir de seus resultados Mendel postulou que:
Um fator hereditário chamado gene é necessário para produzir a cor da ervilha;
Cada planta tem um par deste tipo de gene;
O gene existe em duas formas chamadas alelos.
Um planta para cor da ervilha pode ser Homozigota dominante ou recessiva ou heretozigota.
Na meiose, os membros de um par de genes separam-se igualmente nos ovócitos e espermatozoides. Essa se tornou a primeira Lei de Mendel ou Lei da Segregação Igual.
Um único gameta possui apenas um membro de cada par de alelos.
Na fertilização, os gametas se fundem de maneira aleatória, independente de qual dos alelos ele leva.
PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA LIGADA AO SEXO
Na maioria dos seres vivos e em humano, o sexo é determinado pelo cromossomos sexuais, onde: 
44 autossomos +
1 par sexual
Sexo homogamético
Sexo heterogamético
O que é um heredograma?
Também chamado do pedigree ou genealogia.
Representa as relações de parentesco entre indivíduos.
Representa o padrão de certa herança em uma família.
ANÁLISE DE HEREDOGRAMAS
Como montar um heredograma?
Como fica esse heredograma?
Um homem normal, cujo pai era afetado e a mãe era normal, casa-se com uma mulher normal cujos pais também eram normais. Esse casal tem seis filhos: duas mulheres e um homem afetados, uma mulher normal, um homem e uma mulher afetados nessa ordem.
DISTURBIOS AUTOSSÔMICOS DOMINANTES 
O alelo normal (presente na maioria da população) é recessivo (a/a)
O alelo defeituoso (raro) é dominante (A/a ou A/A).
O fenótipo tende a aparecer em todas as gerações. 
Pais e mães afetados transmitem o fenótipo aos filhos e filhas.
A maioria das pessoas afetas são heterozigotas (A/a).
É muito raro pessoas com alelos dominantes (A/A).
A maioria das reproduções que geram prole com distúrbios dominantes são A/a x a/a e espera-se uma proporção de 1:1 de pessoas não afetadas (a/a) para afetadas (A/a)
Acondroplasia e Pseudoacondroplasia;
Doença de Huntington;
Polidactilia;
Neurofibromatose;
Síndrome de Marfan;
Síndrome de Van der Wuode;
Exemplo de distúrbios autossômicos dominantes
Genótipo das pessoas com estatura normal: d/d
Genótipo de pessoas afetas: D/d ou D/D
Causada por mutações no gene receptor de hormônio de crescimento de fibroblastos 3 (FGFR3)
Doença de Huntington
O fenótipo é de degeneração neural levando a convulsões e morte pré-matura. Manifesta-se tardiamente e os sintomas geralmente aparecem depois que a pessoa teve filhos.
Síndrome de Van der Woude
É uma condição autossômica dominante que apresenta como características principais fendas no lábio inferior e lábio leporino. 
Ambas as características são expressas de maneira variável.
Síndrome de Marfan
Distúrbio hereditário do tecido conectivo.
Mutação no gene que codifica a proteína fibrina, componente do tecido conectivo de estruturas como ossos, olhos, pele e grandes vasos sanguíneos.
Estatura alta, comprimento excessivo dos membros em relação ao tronco
Podem apresentar miopia grave, deslocamento da retina e cristalino.
Pele com hiperextensibilidade, machuca-se fácil e má cicatrização.
Expectativa de vida abaixo de 30 anos em pacientes não tratados.
DISTURBIOS AUTOSSÔMICOS RECESSIVOS 
Nestes casos o alelo normal é dominante (A/A ou A/a) e o alelo defeituoso é recessivo (a/a).
O fenótipo é herdado como um alelo recessivo (a/a).
O distúrbio aparece na prole de genitores não afetados (A/a).
Inclui tanto mulheres quanto homens afetados.
Acontecem em condições raras.
Exemplo: 
Doença humana Fenilcetonúria (PKU) 
Fibrose cística
Albinismo humano
Doença do rim policístico AR
Anemia Falciforme
DISTURBIOS AUTOSSÔMICOS RECESSIVOS 
Causada por um alelo defeituoso do gene que codifica a enzima hepática fenilalanina hidroxilase (PAH), que converte a fenilalanina contida nos alimentos no aminoácido tirosina. 
Nos afetados a enzima não consegue se ligar a fenilalanina que acumula-se no corpo e é convertida em ácido fenilpirúvico que interfere no desenvolvimento do sistema nervoso central, levando ao retardamento mental. 
Essa doença é diagnosticada pelo teste do pezinho.
Genótipo de pessoas normais: P/P ou P/p
Genótipo de indivíduos afetados: p/p
Doença humana Fenilcetonúria (PKU) 
Endogamia ou consanguinidade
A consanguinidade é definida como o acasalamento entre indivíduos que apresentam estreita relação por descendênciade um ancestral comum. 
Intuitivamente, pode-se inferir que quanto mais próximo for o grau de parentesco de um casal, maior a probabilidade de que uma condição recessiva ocorra em seus descendentes. 
 No caso de uma união consanguínea, os riscos publicados sobre estas linhas de base são:
1. Parente de terceiro grau (p. ex.: primos em primeiro grau): há um risco de 2 a 3% de deficiência intelectual ou de uma condição genética grave nos descendentes. Esses números vêm de dados recentes. Esse risco é significativamente mais baixo do que os 10% estimados em relatos prévios.
2. Parente de segundo grau (p. ex.: meios-irmãos, tio-sobrinha): há uma chance de 5 a 15% de “anormalidades genéticas”.
3. Parente em primeiro grau (p. ex.: pai-filha, irmão-ir- mã): Existe uma chance de:
•40% de um descendente com “anormalidade signi- ficativa”;
•12% de um distúrbio autossômico recessivo; 
•16% de uma anomalia congênita; 
•10 a 15% de comprometimento cognitivo significativo.
Vantagem do heterozigoto
 Uma vantagem do heterozigoto é observada quando portadores de um distúrbio recessivo possuem uma vantagem reprodutiva seletiva, isto é, têm maior probabilidade de se reproduzir. 
Assim, embora o distúrbio recessivo observado nos homozigotos seja grave ou mesmo fatal, a condição se mantém com uma frequência relativamente alta na população. 
Fibrose Cística
A fibrose cística é causada por uma mutação no braço longo do cromossomo 7, na região 3, banda 1 (7q31) que transcreve uma proteína transmembranosa, reguladora de transporte iônico, chamada de regulador de condutância transmembranar de fibrose cística (CFTR). O CFTR regula o transporte iônico no suor, dos sucos digestivos e dos mucos, inclusive o pulmonar. 
O sequenciamento do gene e as predições de homologia de sequência identificaram que o gene codifica um transportador de cloreto transmembrana. 
Com esse conhecimento, a cascata fisiológica de:
transporte anormal de cloreto; 
levando ao aumento do conteúdo de cloreto nas glândulas
exócrinas; 
3. o que resultava em muco espesso nas glândulas; 
4. levando à obstrução das glândulas e funcionamento comprometido foi revelada como a “causa” da FC.
Anemia Falciforme
Doença hereditária autossômica recessiva que causa alterações na estrutura da hemoglobina, provocada pelo gene S
Hemoglobina falciforme
Hemoglobina normal
Crise de dor: é o sintoma mais freqüente da doença falciforme causado pela obstrução de pequenos vasos sanguíneos pelos glóbulos vermelhos em forma de foice. 
Icterícia (cor amarela nos olhos e pele): é o sinal mais frequente da doença. Quando o glóbulo vermelho se rompe, aparece um pigmento amarelo no sangue que se chama bilirrubina, fazendo com que o branco dos olhos e a pele fiquem amarelos.
Síndrome mão-pé: nas crianças pequenas as crises de dor podem ocorrer nos pequenos vasos sanguíneos das mãos e dos pés, causando inchaço, dor e vermelhidão no local;
Infecções: as pessoas com doença falciforme têm maior propensão a infecções e, principalmente as crianças podem ter mais pneumonias e meningites. 
Úlcera (ferida) de Perna: ocorre mais frequentemente próximo aos tornozelos, a partir da adolescência.
Sequestro do Sangue no Baço: o baço é o órgão que filtra o sangue. Em crianças com anemia falciforme, o baço pode aumentar rapidamente por sequestrar todo o sangue e isso pode levar rapidamente à morte por falta de sangue para os outros órgãos, como o cérebro e o coração.
Sintomas
Distúrbios recessivos ligados ao X
Distúrbios dominantes ligados ao X