Divisão Celular, Herança Genética e Genética do Câncer

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DESCRIÇÃO
Importância do estudo de genética e o papel da herança genética no desenvolvimento de
doenças, conforme características nos padrões de divisão celular, e modos de diagnósticos
para doenças genéticas.
PROPÓSITO
Compreender os mecanismos básicos do material genético e os mecanismos voltados para o
reconhecimento de padrões de herança genética, a fim de saber identificar alterações, com
as quais podemos identificar doenças genéticas, elucidando doenças com padrões já bem
estabelecidos, tornando o aluno apto a identificá-las.
OBJETIVOS
MÓDULO 1
Descrever os conceitos de divisão celular e os processos do ciclo celular
MÓDULO 2
Reconhecer padrões de herança genética
MÓDULO 3
Descrever doenças genéticas e seus modos de diagnóstico
MÓDULO 4
Descrever o desenvolvimento e as características genéticas associadas ao câncer
INTRODUÇÃO
Inicialmente, iremos estudar a divisão celular, onde abordaremos o ciclo de vida celular, com
ênfase nos processos celulares denominados mitose e meiose, apontando suas fases de
divisão (Figura 2), significado de termos utilizados e a importância de cada evento para a
manutenção da vida.
 
Fonte: Shutterstock.com
 Figura 1. Conhecer os padrões genéticos que podem levar ao desenvolvimento de
doenças, como o câncer, é fundamental para a promoção da saúde e prevenção de doenças.
Em seguida, iremos aprender sobre padrões de herança genética, evidenciando como ocorre
o aparecimento de características genéticas dos genitores em seus descendentes,
diferenciando didaticamente os diferentes padrões. Ainda na mesma temática, vamos
compreender o surgimento de doenças genéticas, o motivo de estas ocorrerem e como se
desenvolvem. Também falaremos sobre terapia gênica, pois essa técnica vem sendo muito
estudada por pesquisadores geneticistas. Eles esperam que, futuramente, a Medicina
avance a ponto de podermos corrigir essas alterações, ou ao menos amenizar seus
sintomas, melhorando o padrão de vidas dos pacientes, protocolizando a técnica a fim de
padronizar, para que ela possa ser utilizada como uma terapia de rotina em hospitais.
Ainda, iremos tratar sobre o tema câncer, dividindo-o em dois grupos, os esporádicos e os
hereditários, visando entender a diferença entre eles, e como ambos se originam. Por fim,
destacaremos a importância do aconselhamento genético para familiares de pacientes
diagnosticados com algum tipo de câncer hereditário.
MÓDULO 1
 Descrever os conceitos de divisão celular e os processos do ciclo celular
CONCEITO DE DIVISÃO CELULAR
O termo divisão celular é utilizado para se referir ao processo no qual as células passam
até se dividirem de fato, que pode ser ocasionado por diversos motivos. Existem dois tipos
de divisão celular, ambos com diferentes finalidades, chamados de mitose e meiose.
MITOSE
Está associada ao crescimento e/ou à reposição de células. Nesse processo, uma célula
divide-se, dando origem a duas outras iguais a ela.
MEIOSE
É a divisão celular associada à reprodução sexual, onde uma célula dá origem a novas
quatro células, que possuem metade do número cromossômico da célula original.
 
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 Figura 2. Divisão celular – mitose e meiose.
CICLO CELULAR
Em Citologia, onde o assunto abordado são as células, sabemos que, em organismos
pluricelulares, todas as células que nele existem são originárias do zigoto. Sendo assim,
essas células possuem o mesmo código genético e fazem parte de diferentes grupos, que
realizam diferentes funções. Tais grupos trabalham em conjunto, de acordo com o código
genético surgido desde a fase zigótica do organismo. Não costumamos pensar em células
como indivíduos independentes, porém, elas possuem um ciclo de vida próprio, o ciclo de
vida celular.
O ciclo celular consiste em um conjunto de alterações celulares, ligadas ao crescimento e à
divisão celular, que percorre desde a formação da célula até o momento que ela mesma se
divide dando origem a células filhas (Figura 3). A divisão celular é um importante mecanismo
que garante a replicação e a sobrevivência das células.
 
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 Figura 3. Célula em fase mitótica da divisão celular.
Nesse ciclo, existem dois momentos distintos conhecidos como: intérfase e fase mitótica.
Nessas duas fases, as células apresentam características morfológicas bem distintas entre
si. Vamos ver cada uma dessas fases detalhadamente a partir de agora.
INTÉRFASE
Como o próprio nome sugere, é caracterizada por um período entre divisões celulares.
Mesmo que não ocorra divisão nessa fase, muitos outros eventos importantes acontecem.
Vamos conhecer cada uma das suas etapas:
 
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G0: É uma etapa de repouso, complementar à etapa G1, em que a célula não se prolifera. O
seu metabolismo se encontra ativo, porém, ela não se desenvolve. Ela somente irá se
desenvolver, caso ocorra sinal extracelular.
 
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G1: Nesta etapa, conhecida como a fase do crescimento, devido ao aumento do citoplasma e
à síntese de RNA e proteínas, ocorre a produção de diversas moléculas essenciais para a
sobrevivência da célula.
 
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S: Etapa onde ocorre a duplicação do material genético.
 
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G2: Etapa em que se observa a preparação para a divisão celular; nesta fase, ocorre síntese
de moléculas importantes para a divisão celular.
 Figura 4. Etapas do ciclo celular.
Sendo assim, podemos dizer que a intérfase é uma fase de intensa atividade metabólica,
possuindo diversas reações de polimerização, como, por exemplo, a replicação de DNA. A
replicação do DNA é realizada através de um modelo de DNA com locais predeterminados,
chamados de locais de iniciação, e a transcrição também é realizada de acordo com um
modelo de DNA, enquanto a tradução é dirigida pelo RNAm.
FASE MITÓTICA
Também chamada de mitose (M), ocorre depois da intérfase, fase em que as células foram
preparadas para que a divisão celular ocorra de forma eficaz.
 ATENÇÃO
Nesse período do ciclo celular, o material genético produzido na intérfase é igualmente
dividido, formando, ao final, duas células geneticamente iguais.
Em células eucarióticas, a mitose é dividida em duas etapas, a cariocinese e a citocinese.
A mitose também é didaticamente dividida em cinco fases distintas chamadas: prófase,
prometáfase, metáfase, anáfase e telófase. Vamos aprender sobre cada uma delas!
CARIOCINESE
Etapa em que o material nuclear é dividido.
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CITOCINESE
Etapa em que o material do citoplasma é dividido.
 
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PRÓFASE
Fase inicial onde as células absorvem nutrientes para se prepararem para a divisão celular.
Ocorre a desregulação núcleo interfásico, desaparecimento do nucléolo. É iniciada a
espiralização dos cromossomos. Os centríolos migram para os polos da célula.
 
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PROMETÁFASE
Ocorre a decomposição da membrana nuclear (carioteca).
 
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METÁFASE
É a fase mais visível dos cromossomos, eles se encontram no máximo grau de espiralização
e são presos às fibras do fuso na região equatoriana da célula.
 
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ANÁFASE
Ocorre a duplicação dos centrômeros, as cromátides irmãs se separam e migram para os
polos, dando início à invaginação da membrana plasmática na região central da célula,
começando a desfazer o fuso acromático.
 
Fonte: Shutterstock.com
TELÓFASE
As cromátides localizadas nos polos da célula se desespiralizam e, ao seu redor, reorganiza-
se a carioteca formando dois núcleos (cariocinese), ocorre a divisão do citoplasma
(citocinese), formando duas novas células.
 Figura 5. Mitose, parte do ciclo celular onde os cromossomos replicados são separados,
dando origem a duas novas células, geneticamente idênticas, com o mesmo número de
cromossomos de sua célula de origem.
CONTROLE DO CICLO CELULAR
No decorrer do ciclo celular, a célula é exposta a uma série de eventos sequenciais, em queum passo tem que ser encerrado para que o próximo ocorra. Devido a esse controle, que
segue essa escala linear, é garantido que o próximo evento não seja iniciado antes que um
evento crucial anterior tenha se completado. As células desenvolveram um mecanismo de
controle de qualidade, chamado checkpoints.
Os checkpoints são locais de parada, onde ocorre a revisão do material genético,
assegurando assim que os eventos do ciclo celular ocorram com estabilidade genética,
evitando eventuais erros. Caso haja algum problema, o ciclo é interrompido.
Quem é responsável pelo controle nos checkpoints?
 RESPOSTA
O controle nos checkpoints é regulado por um conjunto de proteínas: proteínas quinases
dependentes de ciclinas (Cdk) e ciclinas. As quinases só serão ativas quando ligadas a
ciclinas.
O checkpoint G1 ocorre durante a fase G1. A proteína supressora tumoral p16 suprime a
atividade do complexo ciclina D – Cdk4 e há checagem da estrutura do DNA. Se a célula
passar pelo checkpoint, o complexo ciclina-quinase torna-se ativo novamente e promove
fosforilação da proteína supressora tumoral Rb. Uma vez fosforilada, a Rb libera o fator de
transcrição para a ciclina E, denominado E2F.
Vamos ver agora alguns dos checkpoints existentes no controle do ciclo celular:
CONTROLE EM G1
CONTROLE EM G2
CONTROLE M
CONTROLE EM G1
Neste checkpoint, após analisar a estrutura do DNA, a célula pode ir para a etapa seguinte,
caso esteja tudo certo, ou desencadear a apoptose (Morte celular programada) , caso
apresente algum dano no DNA, incapaz de ser reparado.
CONTROLE EM G2
Nesta etapa, acontece a verificação da replicação de DNA. Caso ele tenha se replicado de
maneira correta, o ciclo prossegue. Caso aconteça alguma alteração, ocorre apoptose
celular.
CONTROLE M
Durante a metáfase, a verificação de erro é feita no alinhamento dos cromossomos, que
devem estar na placa equatorial e todos ligados aos microtúbulos do fuso mitótico, para
impedir erros na segregação. Caso não se alinhem de forma adequada, a mitose é
interrompida.
 
Fonte: Imagem adaptada de Alberts et al., 2002.
 Figura 6. Durante o ciclo celular, o mecanismo de controle de checkpoints analisa o
material genético para prevenção de possíveis erros.
CROMOSSOMOS
Durante o ciclo celular, os cromossomos podem ser melhor visualizados durantes as fases
intermediárias da divisão celular. Eles são constituídos por uma única longa molécula de
DNA associada com diversas proteínas que são nomeadas histonas.
Para que ocorra a divisão celular, é necessário que os cromossomos se dupliquem. Quando
isto ocorre, eles permanecem e formam uma cromátide cada um, esta duplicação do
material genético ocorre durante a intérfase na subetapa S.
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CROMÁTIDE
Consiste em cada um dos filamentos dos cromossomos formados durante a duplicação
de DNA.
 
Fonte: Ehamberg/Wikimedia Commons/(CC BY-SA 3.0)
 Figura 7. Cromossomos em células haploides e diploides.
As células recebem uma classificação de acordo com o número de conjuntos cromossômicos
que uma célula possui, sendo assim chamamos de haploide (n) ou diploide (2n). Haploide
são as células que apresentam somente um conjunto cromossômico completo, como é o
caso dos óvulos e espermatozoides, e diploide é a forma que denominamos as células que
apresentam dois conjuntos cromossômicos completos.
MEIOSE
O processo que iremos abordar a seguir se diferencia dos apresentados anteriormente, pois
é um tipo de divisão que tem ligação direta com a formação de células sexuais, por isso,
podemos dizer que é importante para a continuidade da vida pluricelular.
 
Fonte: Shutterstock.com
 Figura 8. A meiose é o processo de divisão celular que dá origem às células sexuais.
Meiose é a forma de divisão celular eucariótica que está diretamente relacionada com a
reprodução. Nessa forma de divisão celular, nós encontramos as células sexuais (gametas
haploides). Tais gametas contêm apenas uma cópia de cada cromossomo, que foram
originados a partir de uma célula diploide. Para que isso ocorra, a meiose acontece após o
processo de replicação do DNA, seguido de duas divisões consecutivas (nucleares e
celulares).
 ATENÇÃO
Diferente do que acontece na mitose, onde uma célula dá origem a duas células filhas com o
material genético igual ao da célula mãe, na meiose, as células filhas possuem apenas
metade do material genético da célula mãe, o que resulta sempre em células com metade
dos cromossomos em relação à célula de origem.
Podemos dizer que esse tipo de divisão celular favorece a evolução de espécies, pois é o
processo que viabiliza a reprodução sexuada, aumentando a diversidade genética através de
recombinações. Sendo assim, sabemos que a proporção de DNA das células resultantes
desse processo sempre será a metade em relação ao zigoto. Essas células com metade dos
cromossomos do zigoto são chamadas de células haploides (n).
 
Fonte: Shutterstock.com
 Figura 9. Células haploides e células diploides.
As células sexuais são replicadas através de divisões mitóticas, como ocorre com qualquer
outra célula do organismo, porém, quando estão no processo de especialização
(gametogênese), efetuam meiose na intérfase.
O processo de meiose consiste em duas divisões celulares consecutivas, que apresenta a
duplicação de DNA apenas uma vez, durante a etapa S, que é o que antecede a primeira
divisão; entre as etapas G1 e G2, ocorre a duplicação de material genético, dos filamentos
das cromatinas, e dos centríolos, além de produção de histonas. A etapa S que ocorre em
meiose é mais longa, quando comparada com a etapa S da mitose.
Essa primeira divisão em meiose é nomeada de meiose reducional, nesta, ocorre a
separação dos cromossomos homólogos paternos e maternos, que são pareados durante a
formação zigótica e, assim, o número de cromossomos nas células formadas nessa divisão é
reduzido à metade. Na segunda divisão que ocorre durante a meiose, chamada de meiose
equacional, acontece a separação das cromátides de um mesmo cromossomo, com isso, é
mantido o mesmo número cromossomial, resultante da primeira divisão.
Vamos aprender agora a meiose reducional e a meiose equacional.
Meiose reducional ou divisão I: Essa etapa da divisão é separada didaticamente, de forma
semelhante à que existe no processo de mitose, em subetapas, que chamamos de prófase I,
metáfase I, anáfase I e telófase I. Veja a seguir cada uma delas:
 
Fonte: Shutterstock.com
 Figura 10. Etapas da meiose reducional ou meiose I.
PRÓFASE I
Essa fase é bem longa e é desmembrada em diversas fases denominadas leptóteno,
zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese.
 
Fonte: Shutterstock.com
 Figura 11. Prófase, etapa do processo de meiose.
No leptóteno, os cromossomos começam a se tornar visíveis ao microscópio ótico, e já
são visíveis em microscopia eletrônica. Durante esta etapa, ocorre a condensação dos
cromossomos até que esses fiquem aptos para a sinapse, que é a união de
cromossomos homólogos.
No zigóteno, as sinapses já foram realizadas, com isso, os cromossomos paternos e
maternos se alinham e se emparelham, passando a formar um complexo que é
chamado de cromossoma bivalente ou tétrade. Bivalente, pois apresenta dois
cromossomos unidos, logo, apresentando quatro cromátides, justificando ser
chamando também de tétrade.
No paquíteno, ocorre um perfeito emparelhamento alelo a alelo, ocorrendo a fratura
das cromátides seguida de reparação, o que é chamando de crossing-over ou
permutação (esses mecânicos colaboram para a variação genética). Esta etapa é bem
demorada, podendo durar dias, enquanto as duas anteriores duram horas.
No diplóteno, ocorre a separação dos cromossomos homólogos, porém, essa
separação não é completa, pois os homólogos ainda ficam ligados entre si através de
uma região denominada quiasma e, nessa região, ocorre a troca de genes.
A diacinese é onde ocorre a preparação para a etapa seguinte, que é a metáfase;
aqui, os nucleotídeos desaparecem, o envoltórionuclear é rompido, dando origem a
pequenas vesículas, as tétrades migram para a placa equatorial.
METÁFASE I
Nesta etapa, ocorre o encontro das tétrades com as fibras do fuso acromático, que se
organizaram durante prófase I. Durante o processo, cada par homólogo liga-se a uma única
fita, possibilitando que se separem para os polos opostos das células.
 
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 Figura 12. Metáfase, etapa do processo de meiose.
ANÁFASE I
Nela, os cromossomos homólogos migram para os polos opostos, o que resulta na redução
pela metade do número cromossomial.
 
Fonte: Shutterstock.com
 Figura 13. Anáfase, etapa do processo de meiose.
TELÓFASE I
Os cromossomos chegam aos polos das células, o fuso acromático se desorganiza e os
cromossomos se descondensam, acontece a reorganização da carioteca, originando duas
células com metade do número de cromossomos característicos da espécie em questão,
mas com o mesmo teor de DNA do zigoto. Em seguida, ocorre uma intercinese, sem
replicação de DNA, para que se possa realizar a segunda divisão.
 
Fonte: Shutterstock.com
 Figura 14. Telófase, etapa do processo de meiose.
Meiose equacional ou divisão II: A segunda divisão que ocorre durante o processo de
meiose assemelha-se com a mitose, com a exceção de que, neste processo, não existem
pares de cromossomos, pois esses se separam na anáfase I.
 ATENÇÃO
Na prófase II, dá-se início à condensação dos cromossomos. Na metáfase II, os cinetócoros
das cromátides irmãs migram para os polos opostos da célula e se prendem às fibras do fuso
das extremidades opostas, o que assegura a distribuição correta dos cromossomos
maternos e paternos. Na anáfase II, ocorre a separação das cromátides irmãs. Na telófase,
nesta última etapa, são formadas as células haploides, com metade do material genético em
comparação com zigoto.
 
Fonte: Shutterstock.com
 Figura 15. Etapas do processo de divisão celular meiose II.
Com isso, agora sabemos da importância da meiose para a propagação de espécies, já que
é por meio dela que se formam células de gametas nos animais e esporos em vegetais, que,
ao se encontrarem na fecundação, reestabelecem o número diploide característico de cada
espécie, possibilitando, assim, a troca de genes entre indivíduos, aumentando variabilidade
genética e corroborando para a evolução.
 
Fonte: Jacov/Wikimedia Commons/Domínio Público.
 Figura 16. As duas divisões da meiose.
DIVISÃO CELULAR E SUA IMPORTÂNCIA
PARA ORIGEM DA VIDA
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. (FUVEST-1997) ANALISE OS EVENTOS MITÓTICOS RELACIONADOS
A SEGUIR: 
 
I. DESAPARECIMENTO DA MEMBRANA NUCLEAR 
II. DIVISÃO DOS CENTRÔMEROS 
III. MIGRAÇÃO DOS CROMOSSOMOS PARA OS POLOS DO FUSO 
IV. POSICIONAMENTO DOS CROMOSSOMOS NA REGIÃO MEDIANA DO
FUSO 
 
QUAL DAS ALTERNATIVAS INDICA CORRETAMENTE SUA ORDEM
TEMPORAL?
A) IV-I-II-III
B) I-IV-III-II
C) I-II-IV-III
D) I-IV-II-III
E) IV-I-III-II
2. (UFJF – PISM/2017) UMA IMPORTANTE CONSEQUÊNCIA DA MEIOSE
É A GERAÇÃO DE DIVERSIDADE GENÉTICA. NESTE PROCESSO DE
DIVISÃO CELULAR, O EVENTO QUE GERA MAIOR DIVERSIDADE É:
A) A indução de mutações
B) A separação das cromátides irmãs
C) A ocorrência de permutação (crossing-over)
D) A indução de homozigose nas células formadas
E) A segregação aleatória de cromossomos homólogos
GABARITO
1. (Fuvest-1997) Analise os eventos mitóticos relacionados a seguir: 
 
I. Desaparecimento da membrana nuclear 
II. Divisão dos centrômeros 
III. Migração dos cromossomos para os polos do fuso 
IV. Posicionamento dos cromossomos na região mediana do fuso 
 
Qual das alternativas indica corretamente sua ordem temporal?
A alternativa "D " está correta.
 
O evento que marca o final da prófase é o desaparecimento da carioteca (I). No início da
metáfase, os centrossomos ligam-se à região mediana dos cromossomos e os puxam até a
região mediana da célula (plano equatorial) (IV). Após a formação da placa equatorial, entra
em ação uma enzima que é responsável por quebrar as ligações que mantêm os
centrômeros dos cromossomos unidos (II). Assim, ocorre a separação das cromátides-irmãs,
possibilitando que essas migrem para os polos do fuso (III).
2. (UFJF – Pism/2017) Uma importante consequência da meiose é a geração de
diversidade genética. Neste processo de divisão celular, o evento que gera maior
diversidade é:
A alternativa "E " está correta.
 
Uma característica da meiose é o pareamento dos cromossomos homólogos. Esse
pareamento é casual e, durante a metáfase I, a organização desses pares na placa
equatorial varia de uma célula para outra. Dessa forma, a segregação (separação) dos
cromossomos na meiose I, sendo aleatória, permite a formação de gametas com diferentes
combinações genéticas.
MÓDULO 2
 Reconhecer padrões de herança genética
CONCEITO DE HERANÇA GENÉTICA
A herança genética se dá de acordo com os processos de hereditariedade, que estão
relacionados com a predisposição que uma célula mãe tem de transmitir suas características
para seus descendentes.
Para estudarmos os padrões de herança genética, devemos, antes, saber alguns termos e
expressões que são amplamente utilizados no ramo da genética, como os exemplos a
seguir. Vamos lá?
 
Fonte: Shutterstock.com
 Figura 17. Estrutura celular evidenciando os genes.
GENES
Responsáveis por transmitir as características hereditárias, são constituídos por DNA.
 Figura 18. Representação de genes alelos na ilustração.
GENES ALELOS
São genes que interagem entre si, formando pares dentro de um caráter hereditário, esses
se localizam em locais predeterminados nos cromossomos homólogos.
 
Fonte: Shutterstock.com
 
Fonte: Shutterstock.com
 Figura 19. Ilustração de cromossomos homólogos.
CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS
São cromossomos em que as células somáticas formam um par.
 Figura 20. Identificação de locus no cromossomo.
LOCUS
É a posição em que cada gene se encontra no cromossomo.
 
Fonte: Autor desconhecido/Wikimedia Commons/(CC BY-SA 4.0)
 
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 Figura 21. Representação de alelos iguais para a mesma característica no cromossomo.
HOMOZIGOTOS
É a presença de genes alelos iguais no indivíduo.
 Figura 22. Representação de alelos diferentes para a mesma característica no
cromossomo.
HETEROZIGOTO
É a presença de genes alelos diferentes para o mesmo caráter em um indivíduo.
 
Fonte: Shutterstock.com
 
Fonte: Shutterstock.com
 Figura 23. Manifestação do fenótipo exteriorizado de acordo com a herança genética.
FENÓTIPO
Característica que é desenvolvida de acordo com genótipo e se manifesta no indivíduo.
 Figura 24. Sequência do código genético humano.
GENÓTIPO
É o material genético de um indivíduo que é formado por um conjunto de genes que
determinam um padrão hereditário.
 
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Didaticamente, o genótipo é representado por letras. Para tal identificação, a letra designada
a representar a manifestação dominante de uma caraterística deve ser a mesma letra para
manifestação recessiva dessa mesma característica. Utiliza-se letra maiúscula para a forma
dominante do gene e letra minúscula para representar a forma recessiva desse mesmo
caráter genético. Sendo assim, a definição desses tipos de gene é a seguinte:
Genes dominantes
Aqueles que manifestam sua caraterística genética mesmo na ausência de seu alelo
dominante.


Genes recessivos
Aqueles que, para manifestar suas características hereditárias, necessitam da presença do
gene em dose dupla e ausência do seu alelo dominante.
 EXEMPLO
Exemplo de nomenclatura de pares de genes:
AA = dominante homozigoto (puro)
Aa = dominante heterozigoto (híbrido)
aa = recessivo homozigoto (puro)
PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA E
AUTOSSÔMICA
As características que um indivíduo apresenta são determinadas por um par de genes, que,
durante a formação dos gametas, separam-se. Sendo assim, a primeira Lei de Mendel
determina que, devido ao processo de meiose, onde ocorre a separação de genes
homólogos, cada gameta (um maternoe outro paterno) apresenta apenas um gene de cada
caráter, que se unem e formam um novo indivíduo (monoibridismo).
Em seus estudos, Mendel utilizou ervilhas de cheiro de linhagens puras (que são plantas que
se autofecundam, dando origem a descendentes exatamente iguais aos de origem, tanto na
primeira geração /como em qualquer outra geração resultante de autofecundação), a fim de
cruzá-la para ter um melhor entendimento de como são transmitidas as características de
pais para filhos.
As ervilhas que foram utilizadas neste experimento podem ter características variáveis na
forma da semente, cor, textura e outros. Mendel criou duas linhagens puras de ervilhas.
Essas linhagens apresentam sete características que podiam ser analisadas para a
identificação do padrão genético delas, diminuindo assim a probabilidade de dúvidas na
identificação da origem das características dos descendentes. Por exemplo, em relação à cor
da semente, havia apenas duas cores, verde e amarelo, logo, em uma linguagem pura, a cor
da semente era verde e na outra amarelo.
Os experimentos foram realizados da seguinte maneira:
Na primeira etapa, ele cruzou as plantas puras, na qual chamou de geração parental; a
geração parental gerou descendentes híbridos que foram chamados de geração F1.

Em seguida, realizou o cruzamento dos indivíduos da geração F1 entre si, originando a
geração F2.
Durante os experimentos da geração F1, Mendel percebeu que esses apresentavam
somente características de um dos pais e, no cruzamento entre indivíduos da geração F1,
que deu origem à geração F2, percebeu que a característica de um dos pais que não
apareceu na geração F1 reapareceu na geração F2, com uma proporção de ¼ dos
indivíduos. Após diversas repetições desse modelo experimental e, visto que esse evento
sempre se repetia e nas mesmas proporções, Mendel então nomeou esse gene do traço que
“desaparece” na geração F1 como recessivo e, ao que predomina em ambas as gerações,
deu o nome de dominante.
 Tabela 1. Demonstração do cruzamento teste.
 Fonte: EnsineMe
Como demonstrado na tabela acima, os descentes da geração F2 são:
1/4 OU 25% VV
(amarelas puras)
2/4 OU 50% VV
(amarelas impuras)
1/4 OU 25% VV
(verdes puras)
CRUZAMENTO TESTE
Este processo é realizado a fim de identificar o genótipo do indivíduo a partir de seu fenótipo.
Isso é feito da seguinte forma: um indivíduo cujo genótipo é desconhecido, mas que
apresenta fenótipo dominante, é cruzado com indivíduo de genótipo homozigoto recessivo.
Isso permite descobrir se é um indivíduo homozigoto para o gene dominante ou se é
heterozigoto que apresenta ambos os genes, dominante e recessivo. Se o resultado desse
cruzamento gerar dois tipos de descendentes, com fenótipos do gene dominante e recessivo,
conclui-se que o genitor testado é heterozigoto; caso todos os descentes, em números
razoáveis, possuírem somente o fenótipo dominante, podemos concluir que o indivíduo
testado possui genótipo homozigoto dominante.
 
Fonte: Shutterstock.com
 Figura 25. Demonstração de um cruzamento teste para avaliar o genótipo desconhecido
de um indivíduo.
AUSÊNCIA DE DOMINÂNCIA
HERANÇA INTERMEDIÁRIA
Não são todos os casos que um gene dominante inibe totalmente a característica do gene
recessivo. Há vezes em que um indivíduo heterozigoto apresenta característica diferente de
seus progenitores, tendo um fenótipo diferenciado, que é resultado da interação dos dois
alelos, dando origem a um novo fenótipo.
 Tabela 2. Genograma de herança intermediaria.
 Fonte: EnsineMe
CODOMINÂNCIA
Neste caso de ausência de dominância, o indivíduo heterozigoto descendente irá expressar
ambos os fenótipos simultaneamente.
 
Fonte: Shutterstock.com
 Figura 26. Exemplificação de como ocorre a codominância e sua destruição dos genes.
Por exemplo, em bovinos da raça Shorthon, o homozigoto dominante (AA) apresenta
pelagem castanha e o homozigoto recessivo (aa) apresenta pelagem branca. Quando
cruzados entre si, surge um novo fenótipo de Aa, apresentando a pelagem branca com
manchas castanhas (malhados). Quando indivíduos heterozigotos cruzam entre si, aparecem
os três fenótipos diferentes.
GENES LETAIS
Existem casos em que determinados alelos apresentam consequências letais. Quando
ambos estão presentes, ou seja, quando um indivíduo apresenta alelos iguais, é originado
um fenótipo letal, que pode levar o indivíduo a óbito antes ou depois do nascimento.
PADRÕES DE HERANÇA LIGADOS AO
CROMOSSOMO SEXUAL
Chamamos de cromossomos sexuais os cromossomos que estão diretamente relacionados
com a determinação do sexo do indivíduo. Por exemplo, em humanos, a mulher apresenta
um par de cromossomos X (XX), enquanto homens apresentam um cromossomo X e um
cromossomo Y (XY).
 
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 Figura 27. Cromossomos humanos, cariótipo masculino e feminino.
Os cromossomos X e Y não são totalmente homólogos, porém, possuem pequenas regiões
homólogas em seus polos, permitindo assim o seu emparelhamento e a sua distribuição para
as células filhas na primeira divisão da meiose. O fato de apresentarem regiões que não são
homologas apresenta implicações na herança genética.
Os genes relacionados ao cromossomo X, que não possuem regiões homólogas com o
cromossomo Y, seguem um padrão de herança denominado herança ligada ao
cromossomo X ou herança ligada ao sexo.

Já em relação a doenças ligadas ao cromossomo Y, os genes localizados somente no
cromossomo Y são chamados de genes holândricos e chamamos de herança ligada ao
cromossomo Y ou também doença ligada ao sexo.
CROMOSSOMO Y
Este cromossomo é considerado pequeno, apresentando poucos genes, porém, possui um
gene com fator muito importante para o desenvolvimento do indivíduo que é chamado de
SRY. O SRY tem relevância destacada, pois é quem promove a transformação de uma
gônada indiferenciada do embrião em testículos, determinando o sexo masculino no
embrião.
Vamos conhecer um exemplo de doença ligada ao sexo?
 EXEMPLO
Hemofilia: É um distúrbio da coagulação sanguínea, dificultando e tornando o indivíduo
susceptível a hemorragias. No caso desta enfermidade, a herança genética está relacionada
ao gene X, como podemos ver a seguir na imagem:
 
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 Figura 28. Neste exemplo onde a cor cinza representa um gene normal e a cor vermelha
representa a presença do gene recessiva para hemofilia, podemos observar como a doença
é herdada.
 ATENÇÃO
Daltonismo e distrofia muscular de Duchenne: Também estão relacionadas ao
cromossomo X, e se manifestam de maneira semelhante.
DOENÇAS E A HERANÇA LIGADA AO
SEXO
PADRÕES DE HERANÇAS
MITOCONDRIAIS E LIGADAS AO
CLOROPLASTO
Pesquisas defendem a ideia de que a mitocôndria, organela celular diretamente relacionada
com metabolismo aeróbico, em seus primórdios, teria sido uma bactéria. Com a evolução,
tornou-se um parasita necessário de células eucariontes. Sendo assim, a herança do DNA
mitocondrial (DNAmt) é uma exceção à relação sexual. Uma vez que, quando ocorre a
fecundação, o espermatozoide entra no óvulo, e somente o DNA da cabeça do
espermatozoide contribui para a formação do zigoto, e o DNAmt paterno é destruído,
resultando em uma única fonte de DNAmt do zigoto, que é materno. Logo, podemos concluir
que é a mãe quem sempre passa o DNAmt para os descentes. Os filhos homens dela não
passarão esse material genético adiante, porém, as filhas continuam a passar a informação
genética para a próxima geração.
 
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 Figura 29. Mitocôndrias e suas estruturas.
Em relação aos cloroplastos, a dinâmica é semelhante com a que foi dita anteriormente em
relação às mitocôndrias. Com base em pesquisas científicas, hoje é defendida a hipótese de
os cloroplastos serem derivados de uma cianobactéria fotossintética, que invadiu células de
um ancestral eucarioto e desenvolveu uma relação benéfica para ambos.
Assim como no caso das mitocôndrias, o material genético do cloroplasto (cpDNA) também é
herdadosomente de linha maternal, sendo, então, a herança de pigmento de cloroplasto de
uma planta determinada pelo cpDNA oriundo do gameta feminino.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. (UFRN - 1998) EM ERVILHAS, A COR AMARELA É DOMINANTE EM
RELAÇÃO À VERDE. DO CRUZAMENTO DE HETEROZIGOTOS,
NASCERAM 720 DESCENDENTES. ASSINALE A OPÇÃO CUJO NÚMERO
CORRESPONDE À QUANTIDADE DE DESCENDENTES AMARELOS.
A) 360
B) 540
C) 180
D) 720
E) 260
2. (PUC – RIO - 2007) UMA CARACTERÍSTICA GENÉTICA RECESSIVA
PRESENTE NO CROMOSSOMO Y É:
A) Poder ser herdada do pai ou da mãe pelos descendentes do sexo masculino e do
feminino.
B) Só poder ser herdada a partir do pai por seus descendentes do sexo masculino.
C) Só poder ser herdada a partir do pai por seus descendentes do sexo feminino.
D) Só poder ser herdada a partir da mãe por seus descendentes do sexo masculino.
E) Só poder ser herdada a partir da mãe por seus descendentes do sexo feminino.
GABARITO
1. (UFRN - 1998) Em ervilhas, a cor amarela é dominante em relação à verde. Do
cruzamento de heterozigotos, nasceram 720 descendentes. Assinale a opção cujo
número corresponde à quantidade de descendentes amarelos.
A alternativa "B " está correta.
 
Se a cor amarela é dominante, então, pelo menos um dos genes é dominante (AA ou Aa). Já
em relação à verde, podemos dizer que é recessiva (aa). Logo, o gene dominante (A)
aparece em 3 das possibilidades, portanto, a probabilidade da cor amarela é ¾ ou 75%. Se o
total de descendentes é 720, ao realizarmos uma regra de três simples de 75% de 720,
descobrimos quantos descentes amarelos tiveram. Portanto, há 540 descendentes amarelos.
2. (PUC – RIO - 2007) Uma característica genética recessiva presente no cromossomo
Y é:
A alternativa "B " está correta.
 
Como mulheres apresentam dois cromossomos X, a herança só pode ser herdada a partir do
pai e por descendentes do sexo masculino, já que só os homens apresentam o cromossomo
Y, ou seja, eles são XY.
MÓDULO 3
 Descrever doenças genéticas e seus modos de diagnóstico
CONCEITO DE DOENÇA GENÉTICA
Doenças genéticas são enfermidades acarretadas por uma ou mais
anormalidades/alterações no genoma, ocasionando problemas de origem genética nos
indivíduos que a apresentam.
Na maioria dos casos, as doenças ou síndromes ocorrem devido a fatores de
hereditariedade. Isso significa que são transmitidas pelos genes de pais para filhos, porém,
também existem casos de doenças causadas por mutações genéticas, fenótipos alterados
ou alterações no DNA devido à interferência do meio.
Pode acontecer de os erros no código genético do indivíduo causarem mudanças no número
ou na posição de um ou mais genes. Com isso, há mudanças na estrutura de cromossomos,
o que também é conhecido pelo termo mutação cromossômica ou rearranjo
cromossômico.
 
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 Figura 30. As mutações cromossômicas ou rearranjos cromossômicos podem causar
doenças genéticas.
Dentre os tipos de alterações genéticas citadas acima, podemos separar em grupos, de
acordo com suas caraterísticas e, assim, classificar os diferentes tipos de distúrbios
genéticos, como veremos abaixo.
MONOGÊNICOS
ALTERAÇÕES MULTIFATORIAIS
CROMOSSÔMICOS
MONOGÊNICOS
Conhecidos como mendeliano, apresentam alterações monogênicas (ocasionadas apenas
por um gene) e ocorrem devido a mudanças e/ou mutações no DNA. Exemplos: anemia
falciforme; distrofia miotônica; distrofia de Duchene; doença de Huntington; fenilcetonúria;
fibrose cística; hemofilia A; talassemia; síndrome de Marfan, entre outras.
ALTERAÇÕES MULTIFATORIAIS
Ocorrem quando mais de um gene é afetado por interferência do meio (fatores ambientais).
Esse tipo de herança também é relacionado com características de hereditariedade, como
cor dos olhos, altura, dentre outras. Exemplos: alguns tipos de câncer; Alzheimer;
cardiopatias congênitas; diabetes mellitus; hipertensão arterial; má formação congênita;
obesidade; entre outras.
CROMOSSÔMICOS
Ocorrem quando acontecem alterações relacionadas à estrutura e/ou número de
cromossomos. Exemplos: síndrome de cri-du-chat; síndrome de Down; síndrome klinefelter;
síndrome de Turner; síndrome de Wolf-Hirschhorn; síndrome XYY; trissomia 18 - 13 – x;
entre outras.
PRINCIPAIS DOENÇAS GENÉTICAS
CONHECIDAS
PADRÕES DE HERANÇA GENÉTICA EM
DOENÇAS GENÉTICAS
Para estudarmos estes padrões, temos que entender a interação dos genes de ambos os
pais. Sendo assim, sabemos que temos influência genética de ambos os lados, e o que gera
as características expressadas, ou seja, os seus genótipos e fenótipos, é determinado por
um par de alelos. Em algumas situações, essas combinações podem resultar em
enfermidades, como veremos a seguir.
AUTOSSÔMICAS RECESSIVAS
AUTOSSÔMICAS DOMINANTES
LIGADAS AO CROMOSSOMO X
POLIGÊNICAS OU MULTIFATORIAIS
AUTOSSÔMICAS RECESSIVAS
Ocorrem quando há presença de dois genes recessivos afetados. Exemplo: fibrose cística.
AUTOSSÔMICAS DOMINANTES
Ocorrem quando há presença de gene dominante com mutações. É necessária apenas uma
cópia do gene no código genético do indivíduo para que a doença se desenvolva. Exemplo:
doença de Huntington.
LIGADAS AO CROMOSSOMO X
Doenças relacionadas ao cromossomo X sempre agem como mutações de genes
dominantes em homens, devido a indivíduos do sexo masculino apresentarem somente um
X. Logo, se esse homem sofreu mutações genéticas, o portador desenvolverá característica
da doença. No caso de mulheres, para desenvolver a doença, é necessário que tenha os
dois alelos X com a determinada mutação. Exemplos: distrofia muscular de Duchenne e
hemofilia.
POLIGÊNICAS OU MULTIFATORIAIS
Resultado de mutações de diferentes genes em um mesmo indivíduo. Também surgem
devido a fatores ambientais em que o indivíduo é exposto. Exemplo: alguns tipos de
câncer e doenças cardíacas.
 
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 Figura 31.
DIAGNÓSTICO DE DOENÇAS GENÉTICAS
Atualmente, devido ao avanço da Biotecnologia e ao aumento de investimentos no
ramo de genética nos últimos anos, contamos com uma ampla variedade de diferentes
técnicas que podem ser utilizadas para diagnosticar doenças relacionadas ao material
genético de um indivíduo. Métodos esses que, dependendo do objetivo, possuem
maiores indicações para cada caso.
 RESUMINDO
Os diversos tipos de exames analisam o DNA, que podemos comparar a um banco
existente dentro de um ser vivo, que apresenta dados químicos com instruções sobre
funções do organismo. Portanto, para realização de tais procedimentos, é necessário
profissionais com habilidade e experiência na área, pois os protocolos da maioria das
técnicas mais utilizadas são considerados sensíveis e complexos. Sendo assim, cabe
ao estabelecimento (laboratório) analisar suas competências e limitações, já que não
há um padrão determinado de um método específico.
Embora os exames genéticos auxiliem para um diagnóstico e maior entendimento de
sintomas maléficos que afetam a vida de um indivíduo, orientando, assim, como
seguir um tratamento e prevenir possíveis enfermidades, é importante ressaltar que
tais técnicas são limitadas.
 
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 Figura 32. O ambiente em que vivemos influencia a expressão gênica de diferentes
doenças.
Por exemplo, uma pessoa saudável pode realizar um exame genético e positivar para
alguma alteração no código genético que causa prejuízo em determinados casos.
Todavia, isso não significa que este individuo está sentenciado a desenvolver a
doença futuramente, até porque não podemos esquecer que, em alguns tipos de
alterações genéticas, o meio influencia, e não apenas o código genético, como ocorre
nos casos de alterações multissensoriais.
Para fins didáticos e melhor esclarecimento/entendimento sobre a metodologia dos
exames genéticos que possuem relevância na Medicina atualmente iremos dividi-los
em grupos, de acordo com sua abordagem e técnica. Vamos lá?
TRIAGEM NEONATAL
São exames genéticos realizados logo após o nascimento do bebê, com objetivo de
identificar distúrbios genéticosque já possuem seu diagnóstico consolidado, a fim de
começar o tratamento precocemente, aumentando, assim, a porcentagem de sucesso
do tratamento e maior qualidade de vida. Um exemplo é o teste para fenilcetonúria,
que é feito logo após o nascimento em diversos países.
EXAMES DE DIAGNÓSTICOS
São aqueles exames realizados para diagnóstico de doenças genéticas específicas,
devido à suspeita da doença com base em sintomas apresentados pelo paciente. Com
o resultado desses exames, pode ser feita a escolha de determinado tratamento,
mudanças de hábitos, entre outras coisas. Um adendo sobre esse tipo de exame é que
ele poder ser realizado em qualquer fase na vida, até mesmo antes do nascimento.
TESTE DE CARRIER
Esse método de exame é utilizado quando indivíduos apresentam casos na família de
doenças genéticas; quando presentes duas cópias do mesmo alelo, ocorre um
distúrbio. Neste caso, é analisado se ambos os progenitores apresentam o gene
específico para essa doença, descobrindo a porcentagem de risco de passarem essa
condição genética para seus filhos.
EXAME PRÉ-NATAL
É feito durante a gestação a fim de identificar possíveis alterações nos genes ou
cromossomos do feto antes de seu nascimento. Porém, ainda não é possível
identificar todos os distúrbios hereditários e/ou defeitos congênitos. Entretanto, isso
não invalida sua importância, já que, como já foi dito, um diagnóstico precoce
proporciona um melhor resultado no tratamento, inclusive maiores chances em
desacelerar ou adiar aparecimentos de sintomas, servindo também como uma forma
de diminuir a incerteza dos pais, principalmente, em casos de gravidez de risco.
TESTE DE PRÉ-IMPLANTAÇÃO
Esse tipo de exame é realizado quando é feita fertilização in vitro, que consiste na
fertilização de um óvulo retirado de uma mulher, com o espermatozoide cedido por um
homem. Essa técnica é usada a fim de diminuir o risco de distúrbios genéticos na
criança que será gerada. Nesse exame, são retiradas algumas células do embrião, e
estas são testadas para determinadas alterações do código genético. Posteriormente,
serão utilizados para implantação somente embriões que não contenham estas
alterações.
TESTES PREDITIVOS E PRÉ-SINTOMÁTICOS
São testes realizados para detectar alterações no DNA, que são associadas a
distúrbios que apenas se desenvolvem ou apresentam sintomas depois do
nascimento, alguns até depois de terem atingido a idade adulta. Esses são realizados
sem que o indivíduo tenha nenhum sintoma. Geralmente, esses exames são feitos por
pessoas que possuem histórico familiar de doenças genéticas com as características
descritas, e os resultados são utilizados para identificar o nível de risco de
desenvolvimento da doença e como auxílio em tomadas de decisões sobre cuidados
médicos e hábitos de vida.
TESTE FORENSE
Este exame possui um intuito diferente dos outros. Não é utilizado para identificar
mutações no código genético, e sim para fins legais, como reconhecimento de vítimas
de crimes, atentados, desastres naturais, acidente, ou, até mesmo, para identificar
suspeitos de crimes.
 
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 Figura 33. Biópsia de pele.
As amostras para exames genéticos podem ser de diferentes partes do corpo, mas as
mais utilizadas são: sangue, pele, líquido amniótico, esfregaço da bochecha, entre
outras.
 
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 Figura 34. Amostra de líquido amniótico.
As amostras para exames genéticos podem ser de diferentes partes do corpo, mas as
mais utilizadas são: sangue, pele, líquido amniótico, esfregaço da bochecha, entre
outras.
 
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 Figura 35. Exame de sangue.
As amostras para exames genéticos podem ser de diferentes partes do corpo, mas as
mais utilizadas são: sangue, pele, líquido amniótico, esfregaço da bochecha, entre
outras.
 
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 Figura 36. Esfregaço da bochecha.
As amostras para exames genéticos podem ser de diferentes partes do corpo, mas as
mais utilizadas são: sangue, pele, líquido amniótico, esfregaço da bochecha, entre
outras.
Os testes laboratoriais para análise do DNA mais utilizados atualmente para
diagnóstico ou estudos são as técnicas denominadas:
Reação em cadeia da polimerase (PCR)
Cromatografia líquida desnaturante de alta performance (DHPLC)
Método citogenético
Sondas citogenéticas
TERAPIA GÊNICA
Este tipo de terapia se baseia na ideia de transferir material genético com o intuito de
prevenir possíveis doenças ou, até mesmo, como forma de tratamento nos casos de
doença já sintomática.
 RECOMENDAÇÃO DE PROTOCOLOS E PRÁTICAS
Uma das técnicas utilizadas pela terapia gênica, com o objetivo de suprimir as
consequências negativas ocasionadas pela falta ou por defeito em um gene, é a
utilização de um vetor (retrovírus são bastante utilizados para esta função). Esse vetor
auxilia na transferência do gene funcional para o organismo deste indivíduo, a fim de
reparar o defeito apresentado.
Portanto, é feita a transferência do material genético para dentro da célula do portador
da doença, resultando em um efeito terapêutico, corrigindo a anormalidade
apresentada anteriormente ou proporcionando às células danosas uma nova função,
na qual não era apta de exercer anteriormente, ou era feita com dificuldade. Logo,
podemos concluir que, após a aplicação desta técnica em portadores de doenças
genéticas, é possível aumentar o padrão e o tempo de vida do paciente.
 
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 Figura 37.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. (UEL - 2009) A HEMOFILIA É UMA DOENÇA HEREDITÁRIA
RECESSIVA LIGADA AO CROMOSSOMO SEXUAL X, PRESENTE EM
TODOS OS GRUPOS ÉTNICOS E EM TODAS AS REGIÕES
GEOGRÁFICAS DO MUNDO. CARACTERIZA-SE POR UM DEFEITO NA
COAGULAÇÃO SANGUÍNEA, MANIFESTANDO-SE ATRAVÉS DE
SANGRAMENTOS ESPONTÂNEOS QUE VÃO DE SIMPLES MANCHAS
ROXAS (EQUIMOSES) ATÉ HEMORRAGIAS ABUNDANTES. 
COM BASE NO ENUNCIADO E NOS CONHECIMENTOS SOBRE O TEMA,
É CORRETO AFIRMAR:
A) Casamento de consanguíneos diminui a probabilidade de nascimento de mulheres
hemofílicas.
B) Pais saudáveis de filhos que apresentam hemofilia são heterozigotos.
C) A hemólise ocorre com a mesma frequência entre homens e mulheres.
D) As crianças do sexo masculino herdam o gene da hemólise do seu pai.
E) Mulheres hemofílicas são filhas de pai hemofílico e mãe heterozigota para este
gene.
2. (UNESPAR/2017) SOBRE GENÉTICA E BIOTECNOLOGIA, ASSINALE
O QUE FOR CORRETO.
A) O material genético dos vírus é unicamente o DNA.
B) As células nervosas são diferentes das células musculares porque contêm genes
diferentes.
C) O tipo sanguíneo O é mais frequente e, por esse motivo, o alelo responsável por
sua expressão é dominante sobre os demais.
D) Terapia gênica consiste em substituir o alelo anormal que causa doença pelo alelo
normal.
E) Enzimas de restrição são fundamentais à Engenharia Genética porque permitem a
passagem de DNA através da membrana celular.
GABARITO
1. (UEL - 2009) A hemofilia é uma doença hereditária recessiva ligada ao cromossomo
sexual X, presente em todos os grupos étnicos e em todas as regiões geográficas do
mundo. Caracteriza-se por um defeito na coagulação sanguínea, manifestando-se
através de sangramentos espontâneos que vão de simples manchas roxas
(equimoses) até hemorragias abundantes. 
Com base no enunciado e nos conhecimentos sobre o tema, é correto afirmar:
A alternativa "E " está correta.
 
Doenças relacionadas ao cromossomo X sempre agem como mutações de genes
dominantes em homens, devido a indivíduos do sexo masculino apresentarem
somente um X. Logo, se esse homem sofreu mutações genéticas, o portador
desenvolverá característica da doença. No caso de mulheres, para desenvolver a
doença, é necessário que tenha os dois alelos X com a determinada mutação. Assim,
para o nascimento de mulheres hemofílicas, um evento raro, é necessário o
cruzamento entre mãe heterozigota e um pai hemofílico (XHXh x XhY).
2. (Unespar/2017) Sobre genética e Biotecnologia, assinale o que for CORRETO.
A alternativa "D "está correta.
 
Na terapia gênica, transfere-se material genético para prevenir possíveis doenças ou
até como tratamento de doença já sintomática. Podem ser utilizados vírus como
transportadores dos genes de uma espécie para outra.
MÓDULO 4
 Descrever o desenvolvimento e as características genéticas associadas ao câncer
CONCEITO DE CÂNCER
Câncer é o nome dado para representar uma série de doenças, as quais possuem um
fator em comum, que é o crescimento desorganizado de células, ocasionando a
formação de tumores, que são prejudiciais para o bom funcionamento de um
organismo, pois invadem outros órgãos e tecidos, comprometendo sua atividade. É
considerada uma doença agressiva em muitos casos, pois algumas células
cancerosas dividem-se rapidamente, de forma incontrolável e, muitas vezes,
espalham-se em regiões do corpo (processo denominado metástase).
 
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 Figura 38. Célula normal e célula cancerosa.
COMO SURGE O CÂNCER?
O câncer origina-se a partir de mutações no material genético celular, que podem ser
alterações em determinados genes específicos, que são chamados de proto-
oncogenes.
Os proto-oncogenes são inativos em células sem alterações, porém, quando são
ativados, passamos a chamá-los de oncogenes. Os oncogenes são, então, os
responsáveis pela diferenciação de células normais em células cancerosas, que
passam a “receber informações” equivocadas para suas funções.
PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO DO
CÂNCER
Sabemos que, dentro do núcleo celular, encontramos as informações genéticas do
indivíduo, que são compostas de genes. Genes esses que contêm as informações
necessárias com as “instruções” para as células seguirem, determinando, assim, o
seu papel dentro do organismo. Podemos descrever tal fenômeno como uma
“memória química”, que se dá de acordo com o ácido desoxirribonucleico (DNA) e,
assim, os cromossomos “passam as informações” para as células.
 ATENÇÃO
O desenvolvimento do câncer recebe o nome de carcinogênese ou oncogênese. Esse
processo, na maioria dos casos, desenvolve-se em um ritmo lento de proliferação das
células anormais e, como consequência disso, um paciente pode passar anos neste
processo até que surja um tumor visível ou apareçam os sintomas da doença,
resultando em um diagnóstico tardio.
As interferências do meio onde o indivíduo está inserido refletem diretamente no
desenvolvimento de diversos tipos de câncer, pois o organismo sofre efeitos
cumulativos de diferentes agentes cancerígenos. Uma exposição frequente a esses
agentes e a interação entre eles, portanto, devem ser levados em consideração como
responsáveis por desencadear o processo de carcinogênese.
É importante ressaltar, porém, que, dependendo do tipo de câncer que está se
iniciando, existem características individuais que podem facilitar ou dificultar a
instalação do dano celular.
 
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 Figura 39. Evolução dos estágios de um tumor maligno invasivo de bexiga,
evidenciando seu crescimento ultrapassando diferentes camadas.
O processo de carcinogênese contém três estágios, como veremos a partir de agora.
Estágio de
iniciação
Esta primeira etapa é onde ocorre a ação de agente
cancerígeno, que promove alterações no material genético
celular. Sendo assim, aqui já encontramos células
geneticamente alteradas, porém, ainda não é possível enxergar
clinicamente a presença de tumor.
Estágio de
promoção
Aqui, as células que já sofreram alteração genética no estágio
anterior sofrem a ação de agentes cancerígenos, que possuem
classificação de oncopromotores e, assim, estas células são
transformadas em malignas. Isso ocorre de forma gradual e
lenta, pois, para que isso aconteça, é necessário um longo e
continuado período de exposição ao agente cancerígeno
promotor. Caso ocorra a interrupção do contato com esse
agente oncopromotor, muitas vezes, o processo para nesse
estágio.
Estágio de
progressão
Nesta etapa, ocorre a multiplicação das células alteradas, de
forma descontrolada e irreversível. Portanto, nesse estágio, o
câncer já está instalado no organismo e se desenvolvendo aos
poucos, até que o indivíduo comece a apresentar
manifestações clínicas da doença (sintomas). Assim como nas
etapas anteriores, aqui também há interferência de fatores que
estimulam a progressão, chamados de oncoaceleradores.
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
 
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 Figura 40. Diferenciação de células normais em cancerosas.
CARACTERÍSTICAS GENÉTICAS ASSOCIADAS
AO CÂNCER
Todos os tipos de câncer estudados até hoje se desenvolvem devido a alterações
genéticas, mas isso não significa que todos são hereditários.
 ATENÇÃO
A maioria das alterações genéticas que resultam no aparecimento dessa enfermidade
são chamadas de somáticas, ou seja, acontecem em órgãos e tecidos que não estão
relacionados à formação de gametas, acontecendo assim as mutações genéticas ao
longo da vida.
Também existem casos de indivíduos que nascem com determinadas mutações
genéticas, herdadas dos progenitores, que estão vinculadas com o aumento do risco
de desenvolvimento de câncer. Então, podemos separar em dois tipos de câncer:
CÂNCER ESPORÁDICO
CÂNCER HEREDITÁRIO
Veremos cada tipo a partir de agora.
Em casos de cânceres hereditários, nos quais o indivíduo nasce com alterações
genéticas herdadas dos pais, geralmente, a mutação apresenta-se na cópia de um
gene associado ao controle de danos celulares, que, normalmente, exerceria o papel
de proteger contra o câncer, pois evita falhas/alterações na divisão celular. Indivíduos
que possuem alterações genéticas hereditárias apresentam um risco de 50% de
passar essa condição para seus filhos. É importante enfatizar que essas alterações
aumentam o risco do desenvolvimento de câncer. Porém, nem todas as pessoas que
apresentam em seu código genético tais alterações irão necessariamente desenvolver
a doença. Por conta disso, pesquisadores utilizam o termo susceptibilidade genética
para se referir ao risco aumentado nesses casos.
O câncer é considerado uma doença comum devido ao grande número de casos. A
maioria das famílias possui um membro que já teve esta doença. Porém, isso não é,
necessariamente, um fator preocupante, uma vez que pesquisas apontam que apenas
cerca de 10% a 20% dos tipos de câncer são causados por alterações hereditárias. O
desenvolvimento de câncer acontece, muitas vezes, devido a fatores externos, como
má alimentação (alimentos industrializados, com muita gordura, muito açúcar,
conservantes químicos, entre outros), poluição, hábito de fumar, consumir bebidas
alcoólicas, não praticar exercícios etc.
O câncer não causado por alterações herdadas geneticamente é chamado de câncer
esporádico, que se enquadra como maioria, correspondendo a cerca de 80 a 90% dos
tipos de câncer, de acordo com pesquisas realizadas por especialistas na área (INCA,
2018). Logo, mesmo que haja casos de câncer na família, não significa que outros
familiares desenvolverão a doença obrigatoriamente. Do mesmo modo, é possível que,
mesmo não havendo casos de câncer em membros da família, um indivíduo pode
desenvolver algum tipo de câncer durante a vida.
 ATENÇÃO
Existem outras diferenciações entre os dois tipos de câncer citados que devem ser
consideradas em tomadas de decisões sobre cuidados e tratamentos. Por exemplo, no
câncer hereditário, os sinais da doença começam a aparecer mais precocemente do
que o mesmo tipo de câncer esporádico.
O câncer hereditário desenvolve-se devido a características transmitidas de pais para
filhos.
O câncer esporádico desenvolve-se a partir de estímulos externos que afetam a saúde
do indivíduo, como tipo de alimentação, quantidade de hormônios, envelhecimento,
entre outras.
Indivíduos que herdam um gene com alteração genética estão susceptíveis a mais de
um tipo de câncer.
PRINCIPAIS TIPOS DE CÂNCER HEREDITÁRIO
Vários tipos de síndrome já foram identificados, em que cada síndromeapresenta
diferentes características, com sinais específicos.
Mutações no gene BRCA1 ou BCRCA2 estão correlacionadas como fator que resulta
em desenvolvimento de câncer de mama e ovário. O câncer de mama, que se
desenvolve também de outras formas, é muito conhecido devido ao alto número de
casos e por ser possível realizar um autoexame, que pode identificar o tumor antes da
apresentação sintomas, salvando vidas.
Câncer colorretal hereditário sem polipose: Pesquisas realizadas mostraram ausência
de expressão das proteínas MLH1, MSH2 ou MSH6, sendo o primeiro e o segundo
responsáveis por 90% das mutações detectadas nos casos hereditários.
 
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 Figura 41. Etapas do desenvolvimento de câncer no intestino.
Câncer tireoidiano: Quando hereditário, as alterações estão provavelmente
relacionadas a mutações no gene PTEN e no gene supressor tumoral APC.
 
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 Figura 42. Alterações na tireoide, devido à instalação de tumores. Podemos ver de
forma ampliada as células cancerosas.
Câncer de próstata: É uma doença associada a múltiplos loci, contribuindo para sua
susceptibilidade. Através das pesquisas voltadas para fatores hereditários desta
doença, foram encontrados diversos genes mutados que apresentaram correlação
com o desenvolvimento da doença, tais como: TP53, PTEN, RB ras, CDKN2, AR e
CTNNB1.
 
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 Figura 43. Instalação de um tumor na próstata, com ampliação nas células
cancerosas, que formam o tumor.
ORIGEM DO CÂNCER. COMO SE
DESENVOLVE?
O PAPEL DO ACONSELHAMENTO GENÉTICO
O aconselhamento genético tem como função incentivar exames de análise do código
genético de indivíduos que tenham casos de câncer na família, a fim de descobrir se a
doença é de origem hereditária e, caso seja, aconselhar os familiares a procurar ajuda
médica para se informar sobre a prevenção e os tratamentos.
O aconselhamento genético deve ser realizado por profissional da saúde. Este pode
ajudar na descoberta de uma síndrome familiar (descobrir se os casos nos membros
da família são de origem hereditária ou se correu de forma esporádica) devido à
instrução dada sobre realizar uma triagem genética, de forma a salientar a importância
de um diagnóstico precoce, já que, quanto mais cedo for descoberta a doença, maior a
chance de o tratamento ser bem sucedido.
Quem busca o aconselhamento genético também recebe informações sobre como
mudar hábitos de vida, de modo a excluir os fatores cancerígenos externos da rotina,
evitando que o câncer se desenvolva ou, caso se desenvolva, apresente sintomas
atenuados, evitando consequências mais graves. Além disso, com a realização
periódica de exames, é possível obter uma detecção da doença, antes mesmo de
apresentar sintomas.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. QUANDO CÉLULAS CANCEROSAS MIGRAM PARA OUTRO LOCAL
DO ORGANISMO, DIFERENTE DO LOCAL ONDE O CÂNCER DEU INÍCIO,
E SE ESPALHAM, RESULTANDO EM NOVOS TUMORES, DIZEMOS QUE
OCORREU UM (A):
A) Carcinoma
B) Metástase
C) Translocação
D) Neoplasia
E) Reação tumoral
2. (IBFC – 2019) A TRANSFORMAÇÃO DA CÉLULA NORMAL EM
CANCEROSA SE DÁ POR ALTERAÇÃO DE SEU DNA, PODENDO
OCORRER POR INTERFERÊNCIA VIRAL, SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS DO
AMBIENTE OU ALIMENTAÇÃO. CONSIDERANDO AS DIVERSAS
SUBSTÂNCIAS CANCERÍGENAS, ASSINALE A ALTERNATIVA CORRETA
QUE CONTÉM A ÚNICA PROPRIEDADE COMUM A TODOS OS
CANCERÍGENOS.
A) Capacidade de replicação infinita
B) Influência da velocidade da divisão celular
C) Influência apenas em células progenitoras e leucócitos
D) Facilidade de penetração em todos os tecidos do corpo
E) Capacidade de causar dano ao genoma celular
GABARITO
1. Quando células cancerosas migram para outro local do organismo, diferente do
local onde o câncer deu início, e se espalham, resultando em novos tumores, dizemos
que ocorreu um (a):
A alternativa "B " está correta.
 
Denominamos de metástase a situação em que as células começam a se dividir e
invadir tecidos e órgãos vizinhos e/ou distantes.
2. (IBFC – 2019) A transformação da célula normal em cancerosa se dá por alteração
de seu DNA, podendo ocorrer por interferência viral, substâncias químicas do
ambiente ou alimentação. Considerando as diversas substâncias cancerígenas,
assinale a alternativa correta que contém a única propriedade comum a todos os
cancerígenos.
A alternativa "E " está correta.
 
Durante o processo de desenvolvimento do câncer, seja esporádico seja hereditário,
sempre haverá dano ao genoma celular.
CONCLUSÃO
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Com o nosso estudo, aprendemos sobre divisão celular, a partir da descrição das
etapas dos ciclos, elucidando as características e a importância de cada etapa, para
melhor entendimento do processo de mitose e meiose. Aprendemos como ocorrem
essas divisões e para o que cada uma é direcionada, de modo a exercer função
primordial no organismo.
Também vimos a definição de herança genética, a partir do significado dos termos
técnicos e dos diferentes padrões apresentados, destrinchando-os de acordo com
suas características e destacando os diferentes padrões de herança genética
existentes, em conformidade com os cromossomos que são afetados e que ocorrem
em diferentes tipos celulares - tanto células somáticas, como células sexuais. Ainda
nesse mesmo assunto, aprendemos sobre as consequências dessas mutações nos
indivíduos que as apresentam, isto é, as síndromes geradas em função dessas
alterações no código genético.
Além disso, estudamos sobre o câncer e a influência da genética no aparecimento
desta enfermidade. Vimos que existem dois tipos de câncer, os esporádicos, que
surgem em função do estilo de vida do paciente, e o hereditário, que é passado dos
pais para os filhos, resultando em características genéticas que tornam este indivíduo
mais suscetível ao desenvolvimento da doença.
AVALIAÇÃO DO TEMA:
REFERÊNCIAS
ALBERTS, B. et. al. Biologia molecular da célula. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017.
CABELLO, G. M. K. Genética clínica. Projeto Ghente. Rio de Janeiro: Fiocruz, (s.d.).
DANTAS, E. L. R.; Sá, F. H. L.; CARVALHO, S. M. F.; ARRUDA, A. P.; RIBEIRO, E. M.
Genética do Câncer Hereditário. In: Revista Brasileira de Cancerologia, 2009.
FERON, E. R. Human cancer syndromes: clues to the origin and nature of cancer. In:
Science, 1997.
INSTITUTO NACIONAL DE CÂNCER. INCA. O que causa o câncer? Publicado em: 24
out. 2018.
JUNQUEIRA, L. C. U.; CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular. 8. ed. Rio de
Janeiro: Guanabara Koogan, 2005.
SNUSTAD, D. P.; SIMMONS, M. J. Fundamentos de Genética. 4. ed. Rio de Janeiro:
Guanabara Koogan, 2008.
EXPLORE+
Para saber mais sobre os assuntos explorados neste tema:
Assista:
Controle do Ciclo Celular (HD Animation Legendado), vídeo de animação que
mostra as etapas do ciclo celular e o seu controle através dos checkpoints,
disponibilizado no canal Biologia Celular e Molecular NF no Youtube.
Veja:
Como Giselda MK Cabello, MSc., do Laboratório de Genética Humana, do
Instituto Oswaldo Cruz (FIOCRUZ), descreve as técnicas laboratoriais que foram
citadas neste tema em seu texto Diagnóstico de doenças genéticas: métodos de
rastreamento, disponível no portal do Projeto Ghente.
Leia:
O artigo de Élida Lívia Rafael Dantas, Genética do câncer hereditário, publicado
na Revista Brasileira de Cancerologia. O material aborda mais informações sobre
o câncer hereditário e permite melhor entendimento sobre as mutações que
causam aumento da susceptibilidade do desenvolvimento desse tipo de câncer.
CONTEUDISTA
Rayane Nogueira Alves Macedo
 CURRÍCULO LATTES
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