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Distúrbios genéticos 1) Distúrbios monogênicos: mutação em um único gene 2) Distúrbios cromossômicos: alteração nos cromossomos 3) Distúrbios multifatoriais: fatores genéticos e ambientais 4) Distúrbios mitocondriais: herdada apenas das mães Efeito da mutação na função proteica • Mutações de Perda de Função • Mutações de Ganho de Função • Mutações que Conferem Novas Propriedades • Mutações Associadas com a Expressão Gênica Heterocrônica ou Ectópica · Hetero.: Expressão do gene no momento errado · Ectóp.: Expressão do gene no local errado Mutações de perda de função Mutação que altera o gene e gera a perda de função da Proteína. Devido a substituições, deleções, inserções ou rearranjos da sequência nucleotídica. • Severidade = quantidade da função perdida • Ex.: α-talassemia, síndrome de Turner; retinoblastoma Mutações de ganho de função • Intensificam a função • Duas classes: 1) Mutações que aumentam a produção de proteína normal: - Aumento da dosagem gênica, geralmente é ocasionado pela duplicação de um cromossomo inteiro ou de parte dele. - Ex.: síndrome de Down; doença de Alzheimer familiar; doença de Charcot-Marie-Tooh tipo A 2) Mutações que intensificam uma função normal de uma proteína - Aumenta a capacidade de a molécula de proteína executar uma ou mais das suas funções normais - Ex.: acondroplasia – Mutação em FGFR3; Por exemplo, uma mutação missense, que cria a hemoglobina Kempsey, bloqueia a hemoglobina no seu estado de alta afinidade por oxigênio, reduzindo assim a distribuição de oxigênio para os tecidos. Receptor FGFR3 • FGFR3: receptor de tirosina quinase transmembrana • Se liga a fatores de crescimento dos fibroblastos • Ativa o domínio intrcelular de tirosina quinase do receptor e inicia uma cascata de sinalização • Osso endocondral: ativação FGFR3 inibe a proliferação dos condrócitos na placa de crescimento • E assim coordena os condrócitos com o crescimento e a diferenciação das células progenitoras do osso Acondroplasia: • Mutação com Ganho de Função em FGFR3 • Ativa o FGFR3 independente da ligante (inativação inadequada) · Essa ligação inibe de forma inadequada a proliferação de condrócitos na placa de crescimento · Isso leva ao encurtamento dos ossos longos, bem como à diferenciação anormal de outros ossos · A guanina é um dos nucleotídeos mais mutáveis identificado dentre todos os genes humanos. A mutação desse nucleotídeo é responsável por quase 100% das acondroplasias; · Mais de 80% dos pacientes possuem uma mutação de novo. Mutações que conferem novas propriedades • Sem alterar suas funções normais, uma mudança na sequência de aminoácidos confere novas propriedades a uma proteína - Ex.: anemia falciforme Expressão gênica Heterocrônica ou Ectópica •ECTÓPICA: Expressão anormal de um gene que em geral promove a proliferação celular (oncogene) em células nas quais ele normalmente não é expresso. Ou seja, em local inapropriado, CÂNCER •HETEROCRÔNICA: Mutações em elementos reguladores das hemoglobinas levam à expressão contínua do gene da gama-globulina (expressa em altos níveis na vida fetal) em adultos. Ou seja, em momento inapropriado, PERSISTÊNCIA HEREDITÁRIA DA HEMOGLOBINA FETAL (HbF) Padrões de Herança Autossômica Herança Autossômica Recessiva • Ao surgir em mais de um membro de uma família: - Observada nos irmãos do probando - Não é observada nos genitores, descendentes ou outros parentes • Os homens e as mulheres têm a mesma probabilidade de serem afetados • Os genitores de uma criança afetada são portadores assintomáticos de alelos mutantes • Consanguinidade – gene raro na população • Risco de recorrência para cada irmão do probando é de 1 em 4 Fenótipo Influenciado pelo Sexo • Frequência ou gravidade diferentes Ex.: Hemocromatose Hereditária – aumento da absorção do ferro mais comum em homens (caso clinico 20) Herança Autossômica DOMINANTE Cruzamentos • Dd x dd = Dd; dd • Dd x Dd = DD; Dd; dd • DD x Dd = DD; Dd • DD x DD = DD • O fenótipo geralmente aparece em todas as gerações, com cada uma das pessoas afetada possuindo um genitor afetado - Exceções: 1) casos originados de mutações recentes (gametas do genitor) - mutação de novo 2) distúrbio não é expresso- pode ter, mas não é expresso • Qualquer filho de um genitor afetado tem 50% de risco de herdar a característica. - Outro genitor é fenotipicamente normal • Membros fenotipicamente normais das famílias não transmite o fenótipo para seus filhos • Homens e mulheres têm igual probabilidades de transmitir o fenótipo a crianças de ambos os sexos. • Casos isolados: mutação de novo Ex.: Polidactilia: Pessoa com 6 dedos • Pura: Ex.: doença de Huntington • Incompleta: Não é expresso em toda geração, devendo ser heterozigoto, caso seja homozigoto dominante não vai ter vida. Ex.: acondroplasia Fenótipo Limitado ao Sexo Puberdade precoce limitada aos homens - Criança com 4 anos e 9 meses mutações em LCGR (receptor para o hormônio luteinizante) Efeitos da penetrância incompleta • Definições: - Penetrância: probalidade do alelo efetivamente expressar o fenotipo - Penetrância incompleta (reduzida): pode ou não expressar Ex.: Fenda de mãos e pés · 6ª ou 7ª semana de vida embrionária: formação das extremidades dos membros · Autossômica dominante com penetrânica incompleta · Falha de penetrância: - Salto de gerações - Complicação no aconselhamento genético - Pessoa com pés e mãos normais pode ser portadora e ter filhos afetados · Penetrância reduzida em 70%, ou seja, 70% que tem a mutação exibem o defeito - Penetrância dependende da idade Efeitos da expressividade variável • Expressividade: • Expressividade variável: A forma como a doença vai variar, pode ter genótipo igual porem apresentar expressividade diferente. • Ex.: Neurofibromatose tipo 1 (NF1) - Doença comum do sistema nervoso - Penetrância dependente da idade - Expressividade variável dentro da mesma família • Máculas cutâneas hiperpigmentadas de formato irregular (manchas café com leite) e • pequenos tumores benignos (hamartomas) de íris (nódulos de Lisch) • tumores cutâneos benignos múltiplos (neurofibromas) • Fenótipo mais grave: - Deficiência intelectual - Tumores malignos dos músculos ou sistema nervoso - Manchas café com leite - Nódulos de Lisch – neurofibromas • Período neonatal: sinais sutis da doença (manchas café com leite)- Penetrancia dependente da Idade • Adulto: manchas café com leite múltiplas e nódulos de Lisch Pleiotropia- 1 alelo atua em diversas característica, se expressa de acordo com a idade • Síndrome de Marfan - Gene FBN1 - proteína fibrilina - Tecido conectivo dos ossos, olhos, pele e vasos sanguíneos Heredograma · Probando, propósito ou caso índice: indivíduo afetado · Consulente: A pessoa que traz as informações familiares ao consultar um geneticista · Caso Isolado: Único afetado em uma família
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