Processos biologicos 4

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PROCESSOS BIOLÓGICOS
CAPÍTULO 4 – INFORMAÇÕES GENÉTICAS:
QUAL SEU INÍCIO, MEIO E FIM?
Nícolas Murcia / Vinicius Canato Santana
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Introdução
As células são dotadas de uma extraordinária capacidade de replicação e geração de gametas por meio dos
processos de divisão celular. Esses fenômenos são os responsáveis pelo crescimento, desenvolvimento e
reprodução dos organismos vivos. O ácido desoxirribonucleico (DNA) que contém em sua estrutura as
informações genéticas necessárias para especificar todos os aspectos dos seres vivos é sempre duplicado antes
da divisão celular. O DNA constitui os cromossomos e contém os genes. No núcleo das células eucarióticas os
cromossomos são organizados em pares autossomos e sexuais. Dessa forma, o cariótipo é o conjunto de todos os
cromossomos de um indivíduo. O padrão das heranças genéticas pode ser explicado por meio da relação dos
genes ou de alterações dos próprios cromossomos. Além disso, geneticamente as células podem programar sua
morte na apoptose, que difere da necrose quando a morte celular ocorre por lesões celulares. Você já parou para
pensar que no futuro muitas questões de saúde serão compreendidas e resolvidas com base em conhecimentos e
práticas de genética? Muitos grupos multidisciplinares têm unido esforços no sentido de aumentar os
conhecimentos e as evidências clínico-laboratoriais no campo da genética humana e veterinária.
Com os estudos deste capítulo, você terá a oportunidade de aprender mais sobre as informações genéticas. Bons
estudos!
4.1 Ciclo celular e replicação do DNA
Uma célula pode se dividir em duas até originar uma população (clones). Por essa lógica, a divisão celular
promove o crescimento dos organismos multicelulares e o reparo recidual em situações de regeneração, além de
estar relacionada à reprodução e à transferência de material genético nos organismos unicelulares. Com exceção
dos erros, todas as células de um clone são geneticamente idênticas. Quando as células procariontes se dividem,
o conteúdo da célula-mãe é dividido entre as células-filhas num processo chamado fissão. Na divisão das células
eucariontes os cromossomos duplicados, assim como as organelas, precisam ser distribuídos entre as células-
filhas.
Antes de dar início ao seus estudos sobre o tema, assista à videoaula especialmente preparada para você.
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Fique atento, pois iniciaremos nossos estudos conhecendo mais sobre a regulação do ciclo celular. Vamos lá?!
4.1.1 Regulação do ciclo celular
Células eucariontes, ao se dividirem, passam por uma série de fases que, juntas, constituem o ciclo celular. A
sequência das fases é G1 → S → G2 → M. Nessa sequência, S (Síntese) é a fase em que o DNA dos cromossomos é
duplicado. A fase M (Mitose) do ciclo celular é o período em que há, de fato, divisão da célula-mãe. Essa fase
geralmente tem dois componentes: mitose, que é o processo de distribuição igual e exata dos cromossomos
duplicados entre as células-filhas, e citocinese, processo de separação física das células-filhas. As fases G1 e G2
são intervalos ( ) entre as fases, como você pode observar na figura abaixo.gaps
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Figura 1 - O ciclo de uma célula animal. Esse ciclo tem 24 h. A duração do ciclo varia em diferentes tipos 
celulares.
Fonte: Snustad; Simmons, 2017, p. 16.
O ciclo celular é regulado por ciclinas e cinases dependentes de ciclina (CDK). As células em divisão param em
pontos de checagem que dependem de condições favoráveis à continuação do ciclo (nutrição celular e dimensões
adequadas), sendo estas etapas importantes para obtenção de células-filhas saudáveis.
Entre as fases G1 e S ocorre a associação entre a ciclina D e CDK. CDK fosforila, a proteína pRB, proteína
reguladora da divisão celular. Esse processo leva a liberação de E2F, um fator de transcrição de genes da
replicação do DNA na fase S. A atividade da CDK também é regulada pela p16, proteína que impossibilita a
ativação do complexo ciclina – CDK. Dessa forma, a fosforilação da pRB é impedida e o ciclo para entre os
períodos G1 e S.
A proteína p53 age no ciclo de replicação das células em pontos de checagem G1 – S e G2 – M. Ela promove
“paradas” que permitem que o DNA seja reparado em caso de danos. O material genético mutado (alterado) não
é replicado, pois a ativação da p53 leva à transcrição de genes codificantes da proteína p21 que inibem a CDK e a
pRB.
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Na sequência, você poderá ampliar seus conhecimentos sobre a mitose. Acompanhe!
4.1.2 Replicação do DNA in vivo
A replicação de DNA é semiconservativa e extraordinariamente fidedigna. Inicia-se em origens fixas e
geralmente é bidirecional a partir de cada origem de replicação. A média de erro é de apenas um por bilhões de
nucleotídeos incorporados.
Replicação Semiconservativa de Moléculas de DNA 
A estrutura em dupla-hélice e a complementaridade das bases nitrogenadas é o fundamento do processo de
duplicação do DNA. Na replicação, a dupla-hélice se desenrola e os filamentos se separam, orientando a
produção de uma nova fita complementar. A sequência de bases de cada fita parental serve como molde. Observe
na imagem a seguir a replicação semiconservativa do DNA.
VOCÊ QUER LER?
Leia o texto Câncer e agentes antineoplásicos ciclo-celular específicos e ciclo-celular não
e faça uma correlação importante sobreespecíficos que interagem com o DNA: uma introdução 
o ciclo celular e os processos de carcinogênese e tratamentos antineoplásicos.
Disponível em: < >.http://www.scielo.br/pdf/qn/v28n1/23048.pdf/
http://www.scielo.br/pdf/qn/v28n1/23048.pdf/
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Figura 2 - Replicação semiconservativa do DNA. Cada filamento parental é conservado e serve de molde para a 
síntese de um novo filamento complementar.
Fonte: Snustad; Simmons, 2017, p. 214.
Cada nucleotídeo contêm uma única base nitrogenada: adenina e guanina (purinas); timina e citosina
(pirimidinas). A base está ligada ao carbono 1’, o grupo fosfato ao carbono 5’ e há uma hidroxila (-OH) no
carbono 3’ da desoxirribose.
DNA-polimerases são enzimas que associam os nucleotídeos na formação de uma fita simples. Essas enzimas só
conseguem adicionar um novo nucleotídeo na hidroxila no carbono 3’ do açúcar anterior, catalisando ligações
covalentes entre o carbono 3’ de um nucleotídeo e o grupo fosfato do carbono 5’ do nucleotídeo incorporado.
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covalentes entre o carbono 3’ de um nucleotídeo e o grupo fosfato do carbono 5’ do nucleotídeo incorporado.
Essa ação possibilita a formação de uma estrutura açúcar-fosfato. Nessa fita, o carbono “inicial” é 5’ do primeiro
nucleotídeo. A posição nova é do carbono 3’ do último nucleotídeo (DNA é polimerizado no sentido 5’→ 3’),
conforme você pode observar abaixo.
Figura 3 - Mecanismo de ação das DNA-polimerases com a extensão covalente de um filamento iniciador de DNA 
no sentido 5' → 3'.
Fonte: Snustad; Simmons, 2017, p. 214.
Para aprender mais sobre a replicação semiconservativa de moléculas de DNA, clique nas setas.
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Para aprender mais sobre a replicação semiconservativa de moléculas de DNA, clique nas setas.
Na molécula de DNA dupla fita, a parte externa de pentose-fosfato das fitas complementares é antiparalela. Uma
é orientada de 5’ → 3’ e a fita oposta é orientada de 3’ → 5’. Essas orientações são importantes para o processo de
replicação e para o mecanismo de identificação e transcrição de genes.
A hélice de DNA possui duas fendas, sendo uma maior e a outra menor. A fenda maior tem as bases do DNA em
contato com meio aquoso (com água) e com proteínas regulatórias.Essas proteínas se ligam ao DNA em fita
simples (SSB, de ), impossibilitando o reestabelecimento da ligação dassingle-stranded DNA-binding proteins
duas fitas de DNA afastadas na origem da replicação. Dessa forma, servem de molde de fita simples necessário
para as polimerases e proteção contra a ação das nucleases.
Na separação em fitas simples para a nova síntese de DNA, a ocorrência de superenrolamento (supertorsão) e a
relevância de que as fitas são polimerizadas somente nas extremidades 3’ dos moldes das fitas, fazem com que a
replicação seja um processo complexo e necessite de enzimas especiais; observe na imagem abaixo.
Figura 4 - Alongamento das fitas contínuas e descontínuas de DNA e a ação das enzimas de replicação.
Fonte: Harvey; Ferrier, 2015, p. 400.
Quando rompidas as ligações de hidrogênio pela DNA-helicase, as fitas simples são separadas em dois moldes
complementares. Uma curta sequência de RNA, denominada de iniciador ou , é sintetizada pela RNA-primer
primase. A DNA-polimerase III pode usar a posição 3’-OH de um nucleotídeo do como ponto de inserçãoprimer
do primeiro nucleotídeo no DNA. A replicação ocorre em direções contrárias nas duas fitas-molde, formando as
forquilhas de replicação. Na fita líder ( ou contínua), na qual o molde leading é orientado com a extremidade 5’
próxima à forquilha de replicação, a síntese de fita nova e complementar é contínua, uma vez que são 
 3’-OH. Na outra fita, retardatária ( , lenta ou descontínua),adicionados nucleotídeos na sua extremidade lagging
porém, a síntese ocorre à medida que um novo molde é aberto pela DNA-helicase com a criação de sequências de
iniciadores de RNA periódicos, conhecidos como fragmentos de Okazaki (aproximadamente 1.000 a 2.000
nucleotídeos em bactérias e 100 a 200 nucleotídeos em eucariotos). Para completar a síntese, na fita
descontínua, os devem ser removidos e seus nucleotídeos devem ser substituídos por nucleotídeos deprimers
DNA, para ligação final entre as sequências adjacentes. Nas células procarióticas, a DNA-polimerase I remove os
iniciadores e insere os nucleotídeos dasde DNA. A DNA-ligase, como o próprio nome diz, catalisa a formação
ligações covalentes que finalizam o processo de associação de fragmentos de Okazaki.
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A DNA-helicase e a RNA-primase podem se associar e formar primossomos, que separam as fitas parentais e
originam espaçados ao longo da cadeia descontínua. O primossomo se associa a duas primers moléculas de DNA-
 uma para a fita contínua e outra para a fita descontínua (replissomo). Uma vez que a DNA-polimerase III,
polimerase da fita descontínua finaliza um fragmento de Okazaki, a mesma é libertada do molde e migra para o
próximo iniciador de RNA. Mesmo parecendo preciso, o processo é passível de erros. Dessa forma, quando as
enzimas envolvidas no processo falham, aumentam as chances de mutações associadas a doenças genéticas.
Esses erros, porém, na grande maioria das vezes e logo após são detectados e corrigidos durante a replicação.
Em bactérias há uma única origem de replicação. A replicação segue bidirecionalmente pelas forquilhas de
replicação (duas) no cromossomo bacteriano circular. Nos seres eucarióticos, os cromossomos são constituídos
por fitas de DNA maiores e lineares e múltiplas origens de replicação são necessárias para aumentar a rapidez do
 (ver a seguir).processo
Figura 5 - Replicação do DNA: origens e forquilhas de replicação. A: Pequeno DNA circular procariótico. B: DNA 
eucariótico muito longo.
Fonte: Harvey; Ferrier, 2015, p. 400.
VOCÊ QUER VER?
Reforce seu entendimento sobre a replicação semiconservativa do DNA assistindo à animação 
. Disponível em: <Replication fork coupling https://www.youtube.com/watch?
>.v=QMX7IpME7X8/
https://www.youtube.com/watch?v=QMX7IpME7X8
https://www.youtube.com/watch?v=QMX7IpME7X8
https://www.youtube.com/watch?v=QMX7IpME7X8
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Fonte: Harvey; Ferrier, 2015, p. 400.
Assim como nas origens de replicação procarióticas, nos eucariontes há grande proporção de bases A e T. Dessa
forma, as enzimas separam com relativa facilidade essas regiões em moldes. Os eucariotos têm várias DNA-
polimerases, sendo algumas aparentemente responsáveis por correção e reparo de danos de DNA. Além disso, os
cromossomos dos eucariontes são lineares, por isso, há a necessidade de gerenciar a replicação nas suas
extremidades. A DNA-polimerase precisa de nucleotídeo 3’-OH preexistente para adicionar o primeiro
nucleotídeo de DNA no molde. Assim, não é possível replicar a extremidade 3’ inicial do cromossomo, uma vez
que não existe local para a síntese de um primer (independentemente de o primer ser colocado na extremidade,
a DNA-polimerase não consegue substituir os nucleotídeos de RNA mais afastados sem o 3’-OH). Dessa forma,
para impedir a diminuição do DNA a cada replicação, os cromossomos eucarióticos possuem sequências
repetitivas em tandem (TTAGGG) em uma região chamada de telômero em cada extremidade. Essa sequência
extra do DNA é o local um para a inserção de iniciadores e, assim, é evitado o encurtamento do DNA que codifica
informações genéticas.
Antes de dar continuidade aos seus estudos, o ciclo celular e a replicação do DNA, leia com atenção o texto abaixo
e aprenda mais sobre o tema.
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Ainda neste tópico, temos uma última dica de estudo para você, confira abaixo!
VOCÊ SABIA?
Amostras puras de regiões específicas do DNA podem ser obtidas pela manipulação do
processo de replicação do DNA como na reação em cadeia da polimerase ou PCR (doin vitro,
inglês, ). Na reação, iniciadores (oligonucleotídeos) sãoPolymerase Chain Reaction
preparações de aproximadamente 18 a 22 bases que flanqueiam a região a ser amplificada
(sintetizados a partir de qualquer região genômica).
Durante a PCR, esses componentes são manipulados em uma solução tamponada em ciclos
repetitivos de aquecimento e resfriamento que resultam na amplificação da região de interesse
do DNA. Para isso, uma quantidade de DNA genômico previamente extraído é aquecida a 94 ou
95°C para desfazer as ligações de hidrogênio e separar a dupla-hélice em fitas simples. Na
sequência, a temperatura é abaixada para 52°C ou 58°C (ou mais), para que ocorra a
hibridização dos iniciadores nas fitas moldes.
Logo a temperatura é aumentada para 72°C, quando uma DNA-polimerase, Taq polimerase
termorresistente (obtida do microrganismo ) realiza a extensão da novaThermus aquaticus , 
fita (cerca de 1.000 bases) e pode tolerar altas temperaturas sem sofrer desnaturação.
Novamente a temperatura é reduzida, sendo esse ciclo de aquecimento e resfriamento
repetido por muitas vezes (25 a 35), garantindo uma grande quantidade de cópias da amostra
de DNA (veja a seguir).
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O próximo tópico de estudo é sobre a morte celular. Fique atento!
4.1.3 Mitose
No início da mitose, os cromossomos duplicados se apresentam como filamentos duplos, conhecidos como
cromátides-irmãs, intimamente associadas pelo centrômero.
Os cromossomos duplicados são encaminhados às células-filhas. Essa distribuição é organizada e executada por
microtúbulos do citoesqueleto. A formação do fuso pelos microtúbulos está associada aos centros organizadores
de microtúbulos (MTOC), presentes no citoplasma de células eucariontes, geralmente perto do núcleo. Em
células animais, os MTOC são diferenciados em centrossomos duplicados durante a interfase. Cada centrossomo
contém dois centríolos (perpendiculares). Em torno dos centrossomos surgem microtúbulos radiais
denominados áster. Os centrossomos se movem até as regiões opostas das células em divisão, definindo os polos
celulares.
Figura 6 - A: Fuso mitótico de uma célula em cultura. B: Micrografia eletrônica de centríolos.
Fonte: Snustad; Simmons, 2017, p. 16.
O fuso é formado da mesma forma que ocorre a fragmentação de organelas membranosas como o retículo
endoplasmático e o complexo golgiense. O nucléolo, corpo denso que participa da síntese de RNA no núcleo,
desaparece. Porém, as mitocôndrias continuam íntegras.
O envelope nuclear se fragmenta em vesículasdiminutas. Alguns microtúbulos se fixam nos cinetócoros,
estruturas proteicas associadas aos centrômeros dos cromossomos duplicados. A fixação dos microtúbulos do
fuso nos cinetócoros indica o início da metáfase da mitose.
Durante a metáfase, os cromossomos duplicados se deslocam até o ponto médio entre os polos. O fuso mitótico
VOCÊ QUER VER?
Acesse o disponível em: < > e se divirtalink https://learn.genetics.utah.edu/content/labs/pcr/
aprendendo a PCR no laboratório virtual.
https://learn.genetics.utah.edu/content/labs/pcr/
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Durante a metáfase, os cromossomos duplicados se deslocam até o ponto médio entre os polos. O fuso mitótico
também possui microtúbulos fixados aos cinetócoros.
O deslocamento cromossômico para um plano único no meio da célula (plano equatorial) é denominado placa
metafásica. Nesse estágio, cada cromátide-irmã está conectada a um polo diferente. O alinhamento polar das
cromátides-irmãs é importante para a distribuição equitativa do material genético entre as células-filhas
(escolha para análise citogenética).
As cromátides-irmãs se separam na anáfase por diminuição dos microtúbulos e as cromátides-irmãs são
puxadas em direção aos polos celulares. Ao mesmo tempo que os cromossomos se deslocam para os polos, os
próprios polos começam a se afastar. Esse movimento divide os grupos de cromossomos em espaços distintos na
célula em divisão. Uma vez separados, os cromossomos se descondensam e formam a cromatina e as organelas
são reconstituídas, características da telófase. Quando a mitose é finalizada, é formada uma membrana entre as
células-filhas e elas finalmente são separadas, o que caracteriza a citocinese. Para aprender mais sobre o tema,
confira o objeto a seguir.
Fique atento e, na sequência, aprenda sobre a meiose.
4.1.4 Meiose
A reprodução está associada o número de cromossomos. Assim, o número dea um processo que reduz à metade
cromossomos de um gameta é designado pela letra e os 2n cromossomos do zigoto, quen como estado haploide
se formam após a fecundação, como o estado é diploide. Sendo assim, a meiose o mecanismo que reduz a célula
 para haploide, com .diploide metade do número de cromossomos
VOCÊ QUER VER?
Assista a divisão celular mitótica de células renais. Disponível em: <https://www.youtube.com
/>./watch?v=N97cgUqV0Cg
Assista também as divisões celulares de um embrião após uma fertilização . Disponívelin vitro
em: < />.https://www.youtube.com/watch?v=KkeDMhMYHlc
Por fim, não deixe de revisar as fases da mitose no ciclo de células na animação. Disponível em:
< />.https://www.youtube.com/watch?v=ofjyw7ARP1c
https://www.youtube.com/watch?v=N97cgUqV0Cg
https://www.youtube.com/watch?v=N97cgUqV0Cg
https://www.youtube.com/watch?v=KkeDMhMYHlc
https://www.youtube.com/watch?v=ofjyw7ARP1c
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Figura 7 - Comparação entre mitose e meiose.
Fonte: Snustad; Simmons, 2017, p. 16.
Sem a meiose, o número de cromossomos dos organismos eucarióticos seria duplicado a cada geração, situação
que logo se tornaria insustentável em face das limitações de tamanho e capacidade metabólica das células. As
células somáticas humanas têm 46 pares de cromossomos (23 pares). Membros de um par são cromossomos
homólogos que têm conjuntos iguais de genes, embora possam ter diferentes alelos desses genes (alelos são
genes que ocupam o mesmo lócus de cromossomos homólogos). Já os cromossomos de diferentes pares são
reconhecidos como heterólogos (veja a seguir).
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Figura 8 - Os 23 pares de cromossomos homólogos presentes nas células humanas. Os pares numerados de 1 a 
22 são classificados como cromossomos autossomos, já o X é um par sexual (cariótipo feminino).
Fonte: Snustad; Simmons, 2017, p. 16.
A meiose ocorre de maneira que cada uma das células haploides formadas recebe exatamente um membro de
cada par de cromossomos. Na meiose há duas divisões celulares cuja sequência de eventos é: duplicação
cromossômica; divisão meiótica I; e divisão meiótica II, que objetivam a redução do número diploide de
cromossomos (2n) para haploide (n).
 Meiose I
A primeira divisão da meiose inicia quando os cromossomos já foram duplicados; consequentemente, cada um
deles tem duas cromátides-irmãs. A prófase da meiose I é dividida em cinco estágios (observe a ilustração).
Figura 9 - Meiose I em progresso.
Fonte: Snustad; Simmons, 2017, p. 16.
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Fonte: Snustad; Simmons, 2017, p. 16.
Leptóteno (filamentos delgados – leptonema) é o primeiro estágio da prófase I. Durante o leptóteno há
condensação dos cromossomos duplicados. À medida que os cromossomos são condensados, a célula passa ao
zigóteno (filamentos emparelhados – zigonema). Durante o zigóteno, os homólogos se aproximam e ocorre o
pareamento num processo denominado sinapse. A sinapse forma uma estrutura de três cilindros paralelos, o
complexo sinaptonêmico, que liga os cromossomos lateralmente (veja a seguir).
Figura 10 - Complexo sinaptonêmico.
Fonte: Snustad; Simmons, 2017, p. 16.
Agora, clique nas interações abaixo e aprenda mais sobre o tema.
À medida que a sinapse avança, os cromossomos adquirem volumes menores por estarem ainda mais
condensados no paquíteno (filamentos espessos – paquinema).
Nessa fase, é fácil ver os cromossomos pareados ao microscópio óptico. Cada par é constituído de dois
homólogos duplicados, cada um deles formado por duas cromátides-irmãs.
Durante o paquíteno, os cromossomos pareados podem trocar material. Cada cromátide-irmã pode ser
fragmentada durante o paquíteno e os pedaços podem ser permutados entre as cromátides.
Logo, a quebra e a reunião podem levar à recombinação de material genético entre os cromossomos pareados (
).crossing over
A ocorrência do é evidenciada no diplóteno (dois filamentos – diplonema), em que oscrossing over 
cromossomos pareados se separam, mantendo estreito contato nas regiões de . Observe na figuracrossing over
os quiasmas entre duas das quatro cromátides da tétrade.
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Figura 11 - Quiasmas em bivalente cromossômico em estágio diplóteno da prófase I da meiose.
Fonte: Snustad; Simmons, 2017, p. 16.
Durante a metáfase I, cada cromossomo pareado segue em direção aos polos da célula. No fim da prófase I e
durante a metáfase I, os quiasmas nos bivalentes deslizam para as extremidades dos cromossomos. Nesse
fenômeno, chamado de terminalização, observa-se uma repulsão entre cada par de cromossomos. Durante a
anáfase I, os cromossomos se afastam definitivamente. Essa separação, denominada disjunção cromossômica, é
mediada pela ação do fuso. Quando os cromossomos separados se agrupam nos polos opostos, está concluída a
primeira divisão meiótica. No próximo estágio, a telófase I, o fuso se desfaz, as células-filhas são separadas por
membranas, os cromossomos são descondensados e um núcleo se forma ao redor dos cromossomos de cada
célula-filha. As células produzidas por meiose I são haploides, mas ainda contêm duas cromátides-irmãs
(geneticamente diferentes, uma vez que podem ter permutado segmentos cromossômicos na prófase I).
Meiose II
Na meiose II, os cromossomos novamente são condensados e se associam a novos fusos (prófase II), migrando
até o plano equatorial celular (metáfase II). Seus centrômeros se dissociam e as cromátides-irmãs seguem até os
polos opostos (anáfase II) numa disjunção de cromátides. Durante a telófase II, as cromátides separadas
(cromossomos) se agrupam nos polos e surgem núcleos-filhos com número haploide de cromossomos. A meiose
II é muito semelhante à mitose. No entanto, as células resultantes são haploides e diferentes geneticamente (na
mitose as células são diploides e geneticamente iguais), conforme você pode acompanhar na figura a seguir.
Figura 12 - Meiose I em progresso.
Fonte: Snustad; Simmons, 2017, p. 16.
Agora, vamos estudar sobre outro tema interessante: a formação dos gametas. Siga em frente!
4.1.5 Formação dos gametas
A formação de gametas acontece nas gônadas. A ovogênese, produção de ovócitos, ocorre nos ovários (gônadas
femininas) e a espermatogênese, produção de espermatozoides, ocorrenos testículos (gônadas masculinas).
Esses processos começam quando as células diploides indiferenciadas, denominadas ovogônias ou
espermatogônias, sofrem meiose e originam células haploides que se diferenciam em gametas.
No geral, somente uma de quatro células haploides originadas na meiose feminina se torna um ovócito ou óvulo.
As outras três células, denominadas corpos polares, degeneram-se. Em contraposição, as quatro células
haploides resultantes da meiose masculina se transformam em espermatozoides.
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Na figura a seguir, você pode perceber a gametogênese em mamíferos. Leia com atenção e conheça os detalhes
de cada uma das etapas.
Figura 13 - Gametogênese em mamíferos. A: a oogênese produz um ovócito e três corpos polares. B: a 
espermatogênese produz quatro espermatozoides que se mantêm unidos por pontes citoplasmáticas até 
amadurecerem.
Fonte: Snustad; Simmons, 2017, p. 16.
VOCÊ QUER LER?
No artigo Gametogênese: Estágio Fundamental do Desenvolvimento para Reprodução Humana
, disponível em: < >, você iráhttp://www.revistas.usp.br/rmrp/article/view/351/352/
conhecer brevemente os processos regulatórios da formação dos gametas no organismo
humano.
http://www.revistas.usp.br/rmrp/article/view/351/352/
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Estudaremos sobre morte celular, na sequência. Vamos lá?
4.2 Morte celular
A morte celular é comum durante o desenvolvimento embrionário, sendo necessária para descartar tecidos
provisórios (membranas interdigitais) e células em demasia (neurônios no processo de neurogênese). Além
disso, acontecem mortes de células na vida após o nascimento, em que os organismos necessitam remodelar
tecidos e eliminar células lesionadas, senescentes ou que representem alguma ameaça à saúde (células
infectadas, tumorais ou autorreativas).
A morte dessas células faz parte dos processos fisiológicos dos organismos pluricelulares vivos, sendo
programadas. O termo que define esse processo programado recebeu o nome de apoptose. Ao contrário do
esperado, ou seja, quando nos tecidos corporais as células morrem acidentalmente (traumas, toxinas, estenose
vascular), o termo empregado é necrose. Além disso, a eliminação das células mortas durante a apoptose é
diferente da necrose, principalmente porque é preservada a estrutura tecidual original e não são acionados
mecanismos inflamatórios e tecido cicatricial.
Assista ao vídeo abaixo e aprenda mais sobre esse tema.
https://cdnapisec.kaltura.com/p/1972831/sp/197283100/embedIframeJs/uiconf_id/30443981/partner_id
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4.2.1. O que se observa nas células durante a apoptose?
Ocorrem modificações ocasionadas pela ativação de caspases, enzimas proteases encontradas no citosol celular.
Para conhecer as atividades promovidas pelas caspases, clique nos itens abaixo.
• 
Degradação e quebra dos filamentos que constituem o citoesqueleto, assim a célula em apoptose
se torna arredondada e se desprende, perdendo o contato com as demais células adjacentes no
tecido e da matriz extracelular.
• 
A célula perde volume, uma vez que no citosol os organoides são organizados de forma que suas
estruturas não tenham prejuízos e se mantenham conservadas.
• 
Filamentos laminares se desfazem, o que permite que a carioteca seja desintegrada.
• 
O material genético (cromatina) é agrupado em pequenas porções de núcleo no citosol, pois o DNA
é clivado pelas endonucleases.
• 
Na membrana plasmática aparecem inúmeras protrusões, sendo que na maioria delas há frações
de núcleo internamente.
• 
Ao se soltarem, as protrusões passam a ser chamadas de corpos apoptóticos, com as organelas
internamente conservadas.
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As moléculas de fosfatidilserinas são transladadas da monocamada interna para externa das
membranas que delimitam os corpos apoptóticos.
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Por fim, devido a difusão das fosfatidilserinas, macrófagos são atraídos por essas moléculas da
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Por fim, devido a difusão das fosfatidilserinas, macrófagos são atraídos por essas moléculas da
monocamada externa, reconhecendo os corpos apoptóticos e, em seguida, realizam a fagocitose.
Figura 14 - Alterações celulares que ocorrem durante a apoptose. Observe a fagocitose dos corpos apoptóticos 
por um macrófago.
Fonte: De Robertis; Hib, 2014, p. 349.
Antes de dar continuidade aos seus estudos, fique atento à próxima dica!
A seguir, você estudará como a apoptose é desencadeada. Fique atento!
VOCÊ QUER VER?
Assista células em processo de apoptose no vídeo Disponível em: <Apoptosis vídeo. 
>.https://www.youtube.com/watch?v=NwkHcwIoBRg/
Você também deve assistir ao vídeo . Disponível em: <Programmed Cell Death 1 https://www.
>.youtube.com/watch?v=cOJsXVPs7KI/
https://www.youtube.com/watch?v=NwkHcwIoBRg/
https://www.youtube.com/watch?v=cOJsXVPs7KI/
https://www.youtube.com/watch?v=cOJsXVPs7KI/
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4.2.2. Como a apoptose é desencadeada?
Em geral, a apoptose inicia com sinais comuns a todas as células. Dessa forma:
• há supressão de fatores tróficos que garantem a vida celular;
• mediadores que levam as células à morte são associados a seus receptores;
• DNA genômico é alterado, gerando mutações desfavoráveis ao corpo humano;
• na sequência, esses eventos promovem a ativação de vias sinalizadoras no interior das células, porém 
com alguns pontos de diferença, que levam morte do tipo celular em questão.
Vamos aprender mais sobre o tema? Confira no objeto abaixo!
No organismo, a vida das células é mantida por indutores específicos, os fatores tróficos (fatores de
sobrevivência), sendo, como visto, que a grande maioria das células que morrem na apoptose, ocorrem pela
supressão desses indutores. Como exemplos de fatores tróficos têm-se as glicoproteínas CSF (Colony Stimulating
, que promovem a sobrevivência dos glóbulos do sangue. Além disso, fazem com que cresçam e seFactors)
diferenciem. Já as neurotrofinas mantêm os neurônios e estimulam o desenvolvimento axonal desses neurônios.
Para aprender mais sobre o tema, clique nas setas abaixo.
Os receptores celulares, quando associados a seus ligantes específicos, ativam as fosfatidilinositol 3cinases (PI 3-
K) e fosforilam, ou seja, transferem um fosfato do ATP para a molécula de inositol do fosfatidilinositol 4,5-
difosfato (PIP2) membranar, convertendo-a em fosfatidilinositol 3,4,5-trifosfato PIP3).(
Na sequência, ainda na membrana plasmática, os PIP3s podem ser associados à cinase PDK1 (do inglês, 
e à serina-treonina cinase B.Phosphatidylinositol Dependent-protein Kinase) 
A PDK1 fosforilando, a cinase B, aciona a separação do PIP3 e, uma vez ativada, a cinase B fosforila a Bad (do
inglês, A Bad inativada se associa com a proteína 14-3-3 do citosol.Bcl-2 antagonist of cell death). 
A Bad afastada da Bcl-2, originada de um protooncogene Bcl-2 (do inglês, da membrana externaB Cell Leukemia, 
das mitocôndrias, a Bcl-2 é ativada e protege a célula da apoptose, por manter ocluída a proteína canal
membranosa das mitocôndrias denominada PTPC (do inglês, Permeahility Transition por e Complex).
No objeto a seguir, observe que, sem os fatores tróficos, a Bad é ativada, separando-se da 14-3-3 ao se ligar com a
Bcl-2 na face citosólica da membrana externa da mitocôndria.
Com a inativação da Bcl-2 pela Bad, PTPC permite um fluxo molecular entre a matriz e o espaço
intermembranoso nas mitocôndrias, levando a alterações conformacionais da membrana externa que permitem
a liberação da proteína AIF (do inglês, e o citocromo c ao citoplasma.Apoptosis Inducing Factor) 
No citoplasma, AIF migra até a membrana e, como visto, promove a difusão de moléculas de fosfatidilserinas
para a superfície externa da membrana com o propósito deatraírem macrófagos. As AIFs também são
encaminhadas para a região nuclear da célula. Isso promove dois eventos importantes:
• a cromatina é condensada;
• as endonucleases que clivam o DNA constituinte dessa cromatina nuclear.
Já o citocromo c é combinado com uma proteína de adaptação denominada Apaf-1 (do inglês, Apoptosis Protease
 que o interliga com uma pró-caspase-9. Essa pró-capase-9 ao se desmembrar é convertida emActivating Factor),
caspase-9 que, por sua vez, é transformada em pró-caspase-3. Na sequência, a pró-caspase-3 se transforma em
caspase-3, enzima que promove a ativação sequencial da apoptose, como visto no início desse capítulo.
Um fato importante a ser considerado é que as concentrações citosólicas de Ca aumentam muito nas células++ 
em processo de apoptose. Uma observação interessante é o que ocorre nos epitélios, em que o Ca oclui as++ 
junções intercelulares, evitando o transporte de substâncias que venham a prejudicar células justapostas.
4.2.3 Resposta rápida para apoptose
Nos mecanismos imunológicos, as membranas de algumas células cancerígenas ou infectadas expõem receptores
de membrana que levam à apoptose. Nesses exemplos, ocorre de maneira bem mais rápida, quando comparado
aos eventos descritos anteriormente. Esses receptores são chamados TNF-R, cuja substância indutora é o TNF
(do inglês, ), e Fas, que interage com e FasL, cada um com cadeias de aminoácidosTumor Necrosis Fator
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(do inglês, ), e Fas, que interage com e FasL, cada um com cadeias de aminoácidosTumor Necrosis Fator
reconhecidas como “domínio de morte”. Essas sequências são as responsáveis por ativarem as enzimas caspases.
TNF dispara as vias de sinalização pela junção com o receptor TNF-R (ver figura a seguir), permitindo que os
domínios dos receptores voltados ao citosol se liguem à proteína de adaptação TRADD (do inglês, TNF Receptor-
Essa proteína se liga a outras três proteínas adaptadoras como a FADD (do inglês, Associated Death Domain). Fas
a RIP (do inglês, e a TRAF (do inglês, Receptor-Associated Death Domain), Receptor-Interacting Protein) TNF
Receptor-Associated Factor).
A RIP e a TRAF estão parcialmente relacionadas com a apoptose, ao passo que a FADD, que se associa com a pró-
caspase-8, a transforma na caspase-8. Em consequência, a caspase-8 ativa a prócaspase-9 e a converte em
caspase-9, sendo as etapas que culminam em uma apoptose bastante semelhante às anteriormente detalhadas.
Frente a infecções e células cancerosas, os linfócitos T citotóxicos e linfócitos NK assassinos naturais (natural
 produzem o FasL (do inglês, substância que permanece integrada à membrana e quekiller) Fascicle Ligated), 
interage com o Fas, receptor de superfície que promove a morte celular programada ou a apoptose.
Dessa forma, a via de sinalização iniciada pelo FasL é mais curta quando comparada às vias que são iniciadas
pelo TNF. Isso porque os domínios do receptor Fas citosólico estão associados com a FADD diretamente sem o
intermédio da TRADD.
Agora, vamos estudar sobre a apoptose que evita doenças como o câncer.
4.2.4 A apoptose que evita o câncer
As células nos tecidos corporais estão sujeitas a diversas condições biológicas como desordens e perturbações
em decorrência do processo de envelhecimento das células e da replicação que pode ser concluída com erros de
pareamentos e ambientais, como as radiações gama, os raios X, as radiação UV (ultravioleta), os agentes
químicos e infecciosos e o acúmulo celular de peróxido de hidrogênio (H2O2) ou ânions superóxido (02-).
VOCÊ QUER VER?
Assista na animação a cascata de reação das caspases que culminam na morte celular
programada. Disponível em: < >.https://www.youtube.com/watch?v=-vmtK-bAC5E&t=30s/
https://www.youtube.com/watch?v=-vmtK-bAC5E&t=30s/
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A proteína p53 é responsável por estabilizar o ciclo celular em G1, verificando a presença de modificações do
DNA na intenção de rastreá-las e iniciar o processo de reparo. Quer saber mais sobre a p53? Clique nas abas
abaixo e confira!
Intervenção da
proteína
Quando uma célula é exposta aos agentes químicos, físicos e biológicos (vírus), eles podem
levar à intervenção da proteína p53. Na impossibilidade de realizar reparo, a célula passa a
ser uma ameaça ao organismo. Sendo assim, a proteína p53 promove a morte celular como
uma forma de evitar que o DNA danificado seja transferido às próximas gerações celulares
originadas na divisão celular. O mecanismo de ação da p53 leva à inativação da Bcl-2 e assim
todos os passos já explicados que culminam na apoptose.
Gene p53
Em alguns casos, o próprio gene que codifica a proteína p53 (gene p53) pode estar alterado,
originando uma p53 impossibilitada de orquestrar o controle do DNA e de promover a
apoptose. Caso essa célula com p53 não funcional sofra divisão, as células-filhas receberão
essas alterações e sucessivamente irão repassá-las ao longo das próximas divisões.
Perceba que essa constatação é bastante perigosa, pois uma vez que os genes de regulação da divisão celular
estão afetados, podem ser gerados cânceres.
4.2.5 Necrose
Como a apoptose depende de ATP, as agressões que a provocam não podem bloquear completamente a
produção de energia. Se o ATP reduz muito, surge necrose. Nesta, há aumento da permeabilidade de lisossomos,
elemento fundamental na autólise. Admite-se que uma agressão pode, inicialmente, induzir apoptose. Se esta é
interrompida ou não se completa, pode evoluir para necrose. Necrose significa morte celular em organismo vivo
e seguida de autólise. Quando a agressão interrompe a produção de energia, os lisossomos perdem a capacidade
de conter as hidrolases e estas saem para o citosol e iniciam a autólise; as hidrolases lisossômicas digerem todos
os substratos celulares. Com a necrose, são liberadas alarminas (HMGB1, uratos e fosfatos) que são reconhecidas
em receptores celulares e induzem uma reação inflamatória.
VOCÊ SABIA?
Quando o DNA sofre mutação, a p53 se acumula na célula e ativa o gene CDKN1A, que codifica
os inibidores do ciclo celular como a p21, que inibem a ação de CDK (cinases dependentes de
ciclinas) sobre a pRB, proteína reguladora da divisão celular, mantendo-a inativa; como os
fatores de transcrição ficam retirados pela pRB, ocorre parada na divisão celular. Durante esse
tempo, entram em ação genes de reparo do DNA. Caso o reparo seja efetivo, a célula prossegue
em sua atividade normal. Caso o defeito não seja corrigido, são ativados genes pró-apoptóticos,
como o BAX, e a célula é estimulada a entrar em apoptose.
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4.2.6 Aspectos morfológicos
A digestão dos componentes celulares pelas enzimas liberadas resulta nos achados morfológicos.
Macroscopicamente, a necrose tem aspectos variados. A região de necrose isquêmica em órgãos com circulação
terminal adquire coloração esbranquiçada e se torna tumefeita. Na necrose anóxica de órgãos com circulação
dupla há extravasamento de sangue, adquirindo à área comprometida aspecto hemorrágico (avermelhado). Na
necrose que ocorre na tuberculose, a região necrosada assume aspecto de massa de queijo, esbranquiçada e
quebradiça (necrose caseosa). Na sífilis, as lesões têm aspecto de goma (necrose gomosa). Quando o tecido é
digerido até a liquefação, com aspecto semifluido, fala-se em necrose por liquefação, comum no encéfalo.
Os principais achados microscópicos são . Para saber mais sobre elas, clique nos alterações nucleares cards
abaixo.
Picnose nuclear
Contração e condensação da cromatina, tornando o núcleo mais basófilo, homogêneo e menor do que o normal: é
a picnose nuclear.
Cariólise
Digestão da cromatina e desaparecimento dos núcleos: é a cariólise.
Cariorrexe
Fragmentação do núcleo, constituindo a cariorrexe.
Picnose, cariólise e cariorrexe resultam do abaixamento do pH na célula morta (que condensa a cromatina) e da
ação de desoxirribonucleases e outras proteases que digerem a cromatina e fragmentam a membrana nuclear.
Figura 15 - Área de necrose na qual os hepatócitos apresentam citoplasma acidófilo e homogêneo, sem núcleos 
(cariólise).As setas amarelas mostram núcleos picnóticos. As setas azuis indicam hepatócitos contraídos e 
intensamente acidófilos, com núcleo picnótico.
Fonte: Reisner, 2018, p. 101.
Alterações citoplasmáticas
No início, há aumento da acidofilia; mais tarde, o citoplasma se torna granuloso e forma massas amorfas.
Ao ME se encontram várias alterações. No início, aparecem vacuolização de mitocôndrias, retículo
endoplasmático e complexo golgiense. Na sequência, as organelas perdem a individualidade e não são mais
reconhecidas. Depósitos cristalinos de sais de Ca++ são frequentemente encontrados. Às vezes, observam-se
restos de complexos juncionais.
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4.2.7 Causas
Muitos agentes lesivos podem produzir necrose pelos mecanismos descritos a seguir.
• Redução de energia, por obstrução vascular (isquemia, anóxia) ou por inibição dos processos 
respiratórios da célula.
• Geração de radicais livres.
• Ação de enzimas líticas.
• Ação direta sobre enzimas, inibindo processos vitais da célula (por exemplo, agentes químicos e toxinas).
• Agressão direta à membrana citoplasmática, como ocorre na ativação do complemento ou de linfócitos 
citotóxicos.
A seguir, fique atento e aprenda mais sobre os mecanismos de herança genética e os heredogramas. Vamos lá?
4.3 Mecanismos de herança genética e heredogramas
A genética também estuda padrões de heranças de doenças hereditárias em famílias humanas. O mapeamento
dos genes causadores de doenças em locais específicos dos cromossomos, a análise dos mecanismos pelos quais
os genes causam doenças, o diagnóstico e a possibilidade de tratamento de distúrbios genéticos. O estudo dos
princípios básicos da genética humana possibilita a compreensão de mecanismos envolvidos na etiologia de
inúmeras doenças e, consequentemente, a busca de alternativas para o tratamento e a prevenção dessas
condições.
Para aprender mais sobre este assunto, assista ao vídeo abaixo.
https://cdnapisec.kaltura.com/p/1972831/sp/197283100/embedIframeJs/uiconf_id/30443981/partner_id
/1972831?iframeembed=true&playerId=kaltura_player_1552419915&entry_id=1_4cdok3t8
4.3.1 Conceitos gerais da genética
A herança monogênica é determinada por um gene apenas, apresentando genótipos e fenótipos distribuídos
conforme padrões característicos. Quando o gene considerado se localiza em cromossomos autossômicos, a
herança é denominada autossômica e o gene é autossômico; quando o gene se situa nos cromossomos sexuais, a
herança é ligada ao sexo e o gene é ligado ao sexo.
Clique nas abas e aprenda mais sobre genética!
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Genótipo e fenótipo
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VOCÊ QUER LER?
Procure realizar leituras sobre patologias humanas e/ou veterinárias com ênfase nos
principais processos relacionados a doenças no corpo humano e/ou animal em:
KUMAR, V. et al. . 8ª edição. Rio de Janeiro: Elsevier, 2008.Patologia básica
ALESSI, A. C., SANTOS, R. L. . 2ª edição. Rio de Janeiro: Roca, 2017.Patologia Veterinária
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https://cdnapisec.kaltura.com/p/1972831/sp/197283100/embedIframeJs/uiconf_id/30443981/partner_id/1972831?iframeembed=true&playerId=kaltura_player_1552419915&entry_id=1_4cdok3t8
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Genótipo e fenótipo
A constituição genética de um indivíduo se chama genótipo. Fenótipo é a manifestação do genótipo
como o conjunto de características físicas, bioquímicas e fisiológicas determinadas por genes,
influenciado ou não pelo ambiente.
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Locus
A posição que o gene ocupa no cromossomo é denominada lócus. Os genes que ocupam o mesmo
lócus, no par de cromossomos homólogos, são chamados alelos. Em geral, alelos são as formas
alternativas de um gene ou de uma sequência de DNA em um dado lócus.
•
Haploides
Cada indivíduo possui dois conjuntos haploides de genes, um originado de sua mãe e o outro de
seu pai. Quando os dois membros de um par de alelos são iguais, o indivíduo é homozigoto quanto
a esses alelos; quando ambos os alelos diferem, o indivíduo é heterozigoto.
•
Característica dominante e recessiva
Característica dominante é aquela que se manifesta mesmo quando o gene que a determina se
encontra em dose simples (e o indivíduo é heterozigoto para esse gene); característica recessiva é
a que se manifesta apenas quando o gene respectivo está em dose dupla (e o indivíduo é
homozigoto para esse gene).
A seguir, você poderá aprender mais sobre as Leis de Mendel. Também vai estudar acerca da genética humana.
Mantenha-se atento!
4.3.2 Leis de Mendel e Genética Humana
Atualmente, são conhecidas mais de 20 mil características normais e patológicas que podem ser estudadas de
acordo com as leis de Mendel. Relembrando, a primeira de Mendel, lei da segregação, diz que os organismos de
reprodução sexual contêm seus genes em pares e apenas um dos constituintes desses pares é repassado
(transmitido) à prole por meio dos gametas. Assim, um alelo é transmitido fielmente à próxima geração, mesmo
que esteja presente em heterozigose. O princípio biológico desse evento é o pareamento e a subsequente
separação de cromossomos homólogos durante a meiose. Já a segunda de Mendel, lei da distribuição
independente, pela qual os genes de diferentes lócus são transmitidos de forma independente e proporcional.
Esse princípio biológico tem base no comportamento de diferentes pares de cromossomos durante a meiose.
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Figura 16 - Meiose e segregação de genes nos cromossomos.
Fonte: Schaefer; Thompson Jr, 2015, p. 141.
As leis de Mendel podem ser empregadas para o estudo de herança de características em seres humanos. No
entanto, na impossibilidade de se realizar cruzamentos controlados entre humanos, os avanços na área foram
 hereditariedade dos seres humanosmuito lentos. A investigação e o estudo da sempre dependeu dos registros
(incompletos muitas vezes). Dessa forma, as proles não sendo grandes o suficiente, dificultamfamiliais humanas
o discernimento das razões mendelianas. a motivação em Mesmo assim, desvendar a hereditariedade humana
sempre foi muito grande e, atualmente, são conhecidas muitas características e doenças genéticas, estudadas
inclusive em nível de expressão gênica.
https://brito964.wordpress.com/2012/10/09/filosofia-cap-6-aspectos-da-filosofia-contemporanea/
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Você sabe o que são heredogramas? Fique atento ao próximo assunto a ser estudado e aprenda!
4.3.3 Heredogramas
Os heredogramas membros de uma família. A figura abaixo apresenta os sinaissão diagramas que relacionam
gráficos mais utilizados em heredogramas.
VOCÊ QUER VER?
Assista estes dois vídeos que explicam a genética das características físicas humanas:
Descubre si tus rasgos son dominantes o recessivos. Disponível em: <https://www.youtube.
/>com/watch?v=_ZE0Gd3XAGw
¿Cómo serán tus hijos? Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=VNvqWThAIFM/
>.
https://www.youtube.com/watch?v=_ZE0Gd3XAGw
https://www.youtube.com/watch?v=_ZE0Gd3XAGw
https://www.youtube.com/watch?v=VNvqWThAIFM/
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Figura 17 - Principais símbolos utilizados nos heredogramas.
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Figura 17 - Principais símbolos utilizados nos heredogramas.
Fonte: Borges-Osório; Robinson, 2013, p. 147.
A prole é mostrada abaixo dos pais, começando com o primeiro a nascer à esquerda e seguindo para a direita
conforme a ordem de nascimento. Os indivíduos que têm distúrbio genético são indicados por cor. As gerações
geralmente são indicadas por algarismos romanos e os indivíduos específicos de uma geração são designados
por algarismos arábicos após o algarismo romano.
Veja a seguir um clássico heredograma de casos de hemofilia nas famílias reais europeias.
Figura 18 - Heredograma de hemofilia nas famílias reais europeias.
Fonte: Schaefer; Thompson Jr, 2015, p. 202.
Na herança monogênica (mendeliana), as características aparecem nas famílias em proporções mais ou menos
VOCÊ QUER LER?
Você percebeu que há símbolosindicando gêmeos univitelinos? Sabe como diferenciá-los?
Visite o da Fiocruz e compreenda melhor essa intrigante questão de genética humana. site 
Disponível em: <http://www.invivo.fiocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?
>.infoid=1394&sid=9/
http://www.invivo.fiocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=1394&sid=9/
http://www.invivo.fiocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=1394&sid=9/
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Na herança monogênica (mendeliana), as características aparecem nas famílias em proporções mais ou menos
fixas. Os tipos de genealogias apresentadas para essas características dependem se o gene está localizado em
autossomos ou cromossomos sexuais e se a característica é dominante ou recessiva. Dessa forma, há quatro tipos
de herança bem caracterizadas: autossômica dominante, autossômica recessiva, dominante ligada ao sexo e
recessiva ligada ao sexo.
4.3.4 Distúrbios Monogênicos
Consistem em doenças causadas por mutações em um único gene. Os padrões dessa herança dependem se o
fenótipo é dominante ou recessivo e da localização cromossômica da alteração genética, que pode ser em
cromossomos autossômicos ou sexuais.
4.3.5 Padrão de herança autossômica
Os distúrbios de herança autossômica normalmente afetam indivíduos do sexo masculino e feminino igualmente,
embora haja exceções, como os distúrbios limitados ao sexo.
A seguir, vamos conhecer mais sobre as doenças autossômicas recessivas. Fique atento!
Doenças Autossômicas Recessivas
Ocorrem somente em indivíduos com dois alelos mutantes e nenhum alelo normal. Nos indivíduos em que um
alelo único é mutante, o normal compensa o alelo anormal, impedindo que a doença se manifeste. Como cada
indivíduo herda somente um dos dois alelos de cada genitor, para que a doença autossômica recessiva se
manifeste, o indivíduo deve herdar um alelo mutante de cada genitor. Os indivíduos afetados por distúrbio
autossômico recessivo, em sua maioria, são filhos de genitores heterozigotos não afetados. Nesse caso, os pais
são também chamados de portadores e apresentam o risco de 25% de terem um filho afetado (homozigoto). A
figura a seguir exemplifica o padrão de herança autossômica recessiva. São observados na terceira geração
casais portadores com descendentes afetados.
Figura 19 - Genealogia hipotética representativa da herança autossômica recessiva rara.
Fonte: Borges-Osório; Robinson, 2013, p. 156.
Para aprender mais sobre esse padrão de transmissão, clique nas abas abaixo.
- -33
Para aprender mais sobre esse padrão de transmissão, clique nas abas abaixo.
•
Albinismo
Ausência de pigmento.
•
Alcaptonúria 
Distúrbio do metabolismo de aminoácidos.
•
Ataxia telangiectasia
Distúrbio neurológico.
•
Fibrose cística 
Doença genética que afeta glândulas produtoras de muco e suor e o pâncreas exócrino.
•
Distrofia muscular de Duchenne
Doença genética que acomete homens, com enfraquecimento e perda progressiva de massa
muscular.
•
Galactosemia
Afeta o metabolismo de carboidratos.
•
Glicogenose tipo I (Doença de Von Gierke)
Doença genética por depósito de glicogênio hepático, caracterizada por hipoglicemia.
•
Fenilcetonúria
Afeta o metabolismo de aminoácidos.
•
Doença falciforme
Distúrbio da hemoglobina.
•
Doença de Tay-Sachs
Afeta o depósito de lipídios.
Como a maioria dos alelos mutantes responsáveis por esses distúrbios se encontra nos portadores, esses alelos
•
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Como a maioria dos alelos mutantes responsáveis por esses distúrbios se encontra nos portadores, esses alelos
podem permanecer ocultos por diversas gerações. Esses genes recessivos se manifestam somente quando o
portador se une a outro portador para o mesmo lócus e ambos transmitem o alelo mutado ao descendente. A
possibilidade de ambos os genitores serem portadores de um alelo mutante no mesmo lócus aumenta se eles
forem consanguíneos, ou seja, possuírem um ancestral em comum que possa ter transmitido essa condição para
ambos. Embora a união consanguínea aumente o risco genético, esse risco não é muito superior ao risco que
indivíduos de famílias diferentes apresentam.
Doenças Autossômicas Dominantes 
O risco e a gravidade dos distúrbios dominantes dependem das características dos genitores, ou seja, se um ou
ambos são afetados e se a característica é estritamente dominante ou incompletamente dominante. Na prática,
os homozigotos para fenótipos dominantes não são vistos com frequência, pois as uniões que poderiam ter prole
homozigota são bastante raras. A figura a seguir mostra o padrão de herança autossômica dominante de um
casal (afetado e não afetado).
Figura 20 - Genealogia hipotética representativa da herança autossômica dominante rara.
Fonte: Borges-Osório; Robinson, 2013, p. 153.
Embora o padrão de doenças autossômicas dominantes seja raro, há exemplos clássicos como a acondroplasia,
distúrbio genético que se manifesta por meio de nanismo. A união de acondroplásicos é comum, podendo
resultar em filhos homozigotos. Os indivíduos homozigotos para a acondroplasia são gravemente afetados, não
sobrevivendo ao período pós-natal.
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Na hipótese de uma união de indivíduos heterozigotos, há o risco de 75% de gerarem prole afetada e 25%
normal. O são a braquidactilia utros exemplos de doenças genéticas dominantes (dedos curtos), a cegueira
 de Ehler-Danlos (distúrbio do tecido conjuntivo), a doença de Huntington noturna congênita; a síndrome
 Marfan (indivíduo alto e magro, com problemas cardíacos e de visão), a (distúrbio neurológico), a síndrome de
 sensibilidade neurofibromatose (tumorações no corpo), e a gustativa à feniltiocarbamida (PTC).
4.3.6 Padrão de herança ligada aos cromossomos sexuais X
Distribui-se de maneira diferente entre homens e mulheres. Como os homens apresentam apenas um
cromossomo X, são homozigotos em relação aos genes ligados ao X, sendo que as mulheres podem ser
heterozigotas ou homozigotas para os alelos. Os alelos para a maioria dos genes dos cromossomos X são
expressados a partir de um único X. Assim, o padrão de herança recessivo ou dominante ligado ao X se
distinguem com base no fenótipo de mulheres heterozigotas. Quando os fenótipos ligados ao X são expressos em
portadoras, são chamados de dominantes. Quando os fenótipos não são expressos em portadoras, são chamados
de recessivos. Alguns geneticistas consideram os termos dominante e recessivo ligados ao X dispensáveis às
doenças ligadas ao X, pois a dominância e a recessividade não são absolutas para um distúrbio ligado ao X. Esses
termos, porém, ainda são amplamente empregados e descrevem extremos de um espectro de penetrância e
expressividade em portadores do sexo feminino de distúrbios associados ao X.
A seguir, realize a atividade proposta e teste seus conhecimentos sobre o tema.
Agora, vamos conhecer mais sobre as doenças recessivas relacionadas ao cromossomo X. Vamos lá?
Doenças recessivas ligadas ao cromossomo X
As doenças recessivas ligadas ao cromossomo X, normalmente, são estritas ao sexo masculino, sendo condição
rara nas mulheres. O clássico exemplo da hemofilia A descreve que se um indivíduo hemofílico e uma mulher
saudável tiverem filhos, todos os meninos receberão um cromossomo Y paterno e um cromossomo X materno.
Dessa forma, não serão afetados. Porém, todas as meninas terão um cromossomo X do pai com alelo para
hemofilia, sendo obrigatoriamente portadoras. Agora, se uma filha de pai hemofílico se unir com homem
saudável, há a probabilidade de que 50% das filhas do casal sejam portadoras, 50% das filhas sejam normais,
50% dos filhos sejam afetados e 50% dos filhos sejam normais. A figura exemplifica esse padrão de herança.
VOCÊ QUER LER?
Caso você tenha ficado curioso e queira obter mais informações sobre as doenças
autossômicas, leia os exemplos em destaque no capítulo 5 em:
BORGES-OSÓRIO, M. R.; ROBINSON, W. M. . 3ª edição. Porto Alegre: Artmed,Genética Humana
2013.
https://www.scribd.com/document/378374129/Current-Diagnostico-e-Tratamento-Em-PEDIATRIA-22%EF%BF%BD%EF%BF%BD-Ed- -36
Figura 21 - Genealogia hipotética representativa da herança recessiva rara ligada ao sexo.
Fonte: Borges-Osório; Robinson, 2013, p. 163.
No heredograma são observadas três gerações, sendo que na I e na III há homens afetados pelo distúrbio
genético recessivo ligado ao sexo (figuras quadradas pintadas de preto). Na geração 2, há somente mulheres
portadoras do alelo para condição (figuras circulares com ponto negro ao centro). Note que a seta apontada para
o indivíduo 2 da terceira geração é o probando.
Agora, vamos estudar a respeito das doenças dominantes relacionadas ao mesmo cromossomo X. Fique atento!
Doenças dominantes ligadas ao cromossomo X
Doenças genéticas dominantes ligadas ao cromossomo X são regularmente expressas em heterozigotos e não há
transmissão entre pai e filho. Porém, todas as filhas e nenhum filho de homem afetado serão afetados. São raros
os distúrbios classificados como dominantes ligados ao X. Um exemplo é o raquitismo hipofosfatêmico, doença
na qual a capacidade dos túbulos renais de reabsorverem o fosfato é comprometida. A figura exemplifica esse
padrão de herança.
VOCÊ QUER VER?
Assista à animação sobre a transmissão genética da hemofilia. Disponível em: <https://www.
>.youtube.com/watch?v=Szr4K0J4i3s/
https://www.youtube.com/watch?v=Szr4K0J4i3s/
https://www.youtube.com/watch?v=Szr4K0J4i3s/
- -37
Figura 22 - Genealogia hipotética representativa da rara herança dominante ligada ao sexo.
Fonte: Borges-Osório; Robinson, 2013, p. 167.
No heredograma há três gerações de afetados pela condição genética em ambos os sexos (figuras quadradas e
circulares pintadas de preto). Note que a seta apontada para o indivíduo 4 da terceira geração é o probando.
Na sequência, vamos estudar sobre os alelos múltiplos. Mantenha-se concentrado!
3.3.7 Alelos múltiplos
Os conceitos básicos mendelianos de que só existem dois estados alélicos dos genes foi modificado quando se
descobriu genes com três, quatro ou mais alelos (alelos múltiplos) como nos tipos sanguíneos humanos. Os tipos
sanguíneos A, B, AB e O são detectados por testes de amostragem de sangue com diferentes soros. Quando as
hemácias têm apenas o antígeno A, o sangue é tipo A; quando há o antígeno B, o sangue é tipo B. Quando os dois
antígenos (A e B) estão presentes, o sangue é tipo AB e quando não há antígeno, é tipo O. Veja na imagem abaixo
uma tipificação de um indivíduo do grupo A.
VOCÊ QUER LER?
Caso você tenha ficado curioso e queira obter mais informações sobre as doenças ligadas ao
cromossomo X, leia os exemplos em destaque no capítulo 5 em:
BORGES-OSÓRIO, M. R.; ROBINSON, W. M. . 3ª edição. Porto Alegre: Artmed,Genética Humana
2013.
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Figura 23 - Hemácias suspensas em salina aglutinam na presença de soro anti-A.
Fonte: Borges-Osório; Robinson, 2013, p. 336.
Veja também no quadro abaixo a distribuição de fenótipos, genótipos, antígenos e anticorpos nos eritrócitos e
soro do sistema ABO.
Quadro 1 - Distribuição de fenótipos, genótipos, antígenos e anticorpos nas hemácias e no soro, respectivamente, 
do sistema de grupos sanguíneos ABO.
Fonte: Borges-Osório; Robinson, 2013, p. 335.
O gene responsável letra I e Ipela produção dos antígenos A e B é indicado pela tem três alelos: I , I e . O aleloA B IO
 especifica a produção do antígeno A e o alelo I , a produção do antígeno B. No entanto, A B o alelo i não produz
 Dessa forma, são determinados pelos genótipos tiposantígenos. os quatro fenótipos reconhecidos pelos
sanguíneos A, B, AB e O. Nesse sistema, os alelos I e I são codominantes e A B são expressados igualmente em
heterozigose. Já o alelo IO é recessivo em relação aos dois alelos. A figura exemplifica esse padrão de herança.
https://www.passeidireto.com/arquivo/5711166/extensoes-do-mendelismo
- -39
Quadro 2 - Relação de codominância dos alelos IA e IB e dominância sobre o alelo IO (genótipos) no controle dos 
grupos sanguíneos ABO (fenótipos).
Fonte: Klug, 2013, p. 74.
O quadro mostra as possibilidades de combinações de alelos (genótipos) e que as relações de codominância
entre IA e IB e de dominância desses para com IO resultam na expressão ou não de antígenos nas hemácias e a
classificação dos grupos sanguíneos (fenótipos). 
4.3.8 Transfusões sanguíneas
Os sistemas ABO e Rh são os mais importantes em casos de transfusão sanguínea. É aconselhado que os
receptores de sangue recebam de grupos idênticos. Porém, em casos de extrema emergência, doadores de outros
tipos também podem ser recrutados, desde que haja compatibilidade com o receptor. Os anticorpos no plasma
do doador, normalmente, não são levados em conta, pois em geral não levam a reações transfusionais quando
diluídos no sangue do receptor. A figura mostra a compatibilidade e a incompatibilidade entre os diversos
grupos sanguíneos do sistema ABO em transfusões.
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Figura 24 - Esquema de transfusão sanguínea entre os tipos sanguíneos do grupo ABO.
Fonte: Shutterstock.com
Observe que quando o doador for do grupo sanguíneo O não existe reação de aglutinação, pelo fato de não
possuir antígenos A e B, sendo denominado doador universal. Porém, quando o receptor for do grupo sanguíneo
AB e não possuir anticorpos anti-A e anti-B em seu soro, poderá receber sangue de todos os tipos sanguíneos,
sendo denominado receptor universal.
VOCÊ QUER VER?
Aproveite e conheça o - . Disponível em: <Jogo da transfusão The bloodtyping game
https://educationalgames.nobelprize.org/educational/medicine/bloodtypinggame/gamev2
/>./index.html
https://educationalgames.nobelprize.org/educational/medicine/bloodtypinggame/gamev2/index.html
https://educationalgames.nobelprize.org/educational/medicine/bloodtypinggame/gamev2/index.html
- -41
A seguir, você conhecerá mais sobre a Doença Hemolítica Perinatal. Acompanhe!
3.3.9 Doença Hemolítica Perinatal
A maioria dos casos de Doença Hemolítica Perinatal (DHPN) surge devido ao sistema de grupos sanguíneos Rh,
que tem importância nas transfusões pela incompatibilidade materno-fetal. A genética do sistema Rh pode ser
descrita com um único par de alelos, D e d. Assim, indivíduos Rh positivos possuem genótipos DD ou Dd, e Rh
negativos dd.
A condição principal para o desenvolvimento da DHPN é a mãe ser Rh negativa e o bebê Rh positivo, sendo o
diagnóstico confirmado pelo teste de Coombs (detecta a presença de anticorpos que reagem com hemácias e
provocam sua destruição, podendo ocasionar anemia hemolítica).
VOCÊ SABIA?
A bioquímica do sistema ABO é compreendida pelos antígenos A e B que apresentam grupos
de açúcares que se ligam a ácidos graxos na membrana das hemácias. A especificidade do A e
do B está baseada no carboidrato terminal do grupamento acrescentado à substância H. Essa
substância contém três moléculas de açúcar como a galactose (Gal), a N-acetilglicosamina
(AcGalNH) e a fucose. O alelo I é responsável por uma enzima que pode adicionar o açúcarA
terminal N-acetilgalactosamina à substância H. O alelo I é responsável por uma enzimaB
modificada que não acrescenta a N-acetilgalactosamina, mas, sim, a uma galactose (ver
imagem).
Os heterozigotos (I I ) adicionam um ou o outro açúcar em muitos substratos disponíveis naA B
superfície dos eritrócitos, exemplificando a base bioquímica da codominância em indivíduos
do grupo sanguíneo AB. Finalmente, as pessoas do grupo O não conseguem acrescentar
qualquer açúcar terminal (possuem somente a substância H).
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Figura 25 - Mecanismo determinante da DHPN. Se um homem Rh+ e uma mulher Rh– forem pais de um bebê 
Rh+, essa mulher poderá se tornar sensibilizada e formará anticorpos contra os antígenos presentes na 
superfície das hemácias de uma futura criança Rh+.
Fonte: Borges-Osório; Robinson, 2013, p. 346.
Quer aprender mais sobre a doença hemolítica perinatal? Clique nas setas e confira.
Na mãe Rh negativa, as células do bebê Rh positivo que atingirem sua circulação podem levar à formação de
anticorposanti-D na mãe. Esses anticorpos podem ser transferidos ao feto e suas hemácias podem ser
destruídas. Assim, o bebê desenvolve anemia e grandes quantidades de eritroblastos são liberadas na corrente
sanguínea fetal.
As crianças que sobrevivem à doença podem apresentar sinais como hepatoesplenomegalia, ascite, petéquias
hemorrágicas e edema, além de poderem desenvolver surdez, debilidade mental e paralisia cerebral.
Na tentativa de evitar a sensibilização de mulheres Rh negativa, é indicado o uso de sangue com Rh compatível
em casos de necessidade de transfusão. A sensibilização pós-parto pode ser evitada pela administração de
anticorpos anti-D para mãe nas primeiras 72 horas, período em que células fetais Rh positivas serão eficazmente
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anticorpos anti-D para mãe nas primeiras 72 horas, período em que células fetais Rh positivas serão eficazmente
destruídas, evitando a sensibilização.
O tratamento da hiperbilirrubinemia na DHPN pode ocorrer por transfusão ou após o nascimento, masin utero
os resultados ainda não são plenamente satisfatórios. Dessa forma, a fototerapia é bastante comum, pois degrada
o pigmento bilirrubina do bebê, além de diminuir o risco de desenvolvimento de (lesão do tecidokernicterus 
cerebral ocasionada pela deposição de bilirrubina).
No próximo tópico de estudo, você poderá aprender sobre o cariótipo e as alterações cromossômicas. Fique
atento!
3.4 Cariótipo e alterações cromossômicas
O que determina o desenvolvimento do sexo masculino ou feminino nos organismos? Por que existem apenas
dois fenótipos sexuais? O sexo de um organismo é determinado por seus genes? Essas questões e outras
relacionadas intrigaram geneticistas desde a redescoberta do trabalho de Mendel no início do século 20.
Para aprender mais sobre o tema, assista ao vídeo abaixo.
https://cdnapisec.kaltura.com/p/1972831/sp/197283100/embedIframeJs/uiconf_id/30443981/partner_id
/1972831?iframeembed=true&playerId=kaltura_player_1552420073&entry_id=1_mzowjbbu
3.4.1 Cromossomos
Como visto, o conjunto de cromossomos que define a espécie humana é classificado como autossomos (22
pares), semelhantes quanto a forma e as funções, e cromossomos sexuais, que completam os 23 pares. Podem
ser da mesma forma iguais (XX) ou diferentes (XY) na espécie humana.
Alguns genes estão presentes tanto no cromossomo X quanto no Y, sendo a maioria perto das extremidades dos
braços curtos, cujos alelos não obedecem ao padrão de herança ligados aos X ou Y, simulando a herança de um
gene autossômico. Na espécie humana, os cromossomos sexuais determinam os fenótipos masculino e feminino
(dimórficos). Em seres humanos, o sexo masculino é determinado por um efeito dominante do cromossomo Y,
levando à transformação das gônadas primordiais em testículos.
Uma vez formados, os testículos secretam testosterona, que estimula o desenvolvimento de características
masculinas. O Fator Determinante Testicular (TDF) é um produto do gene SRY localizado próximo à região
pseudoautossômica do braço curto do cromossomo Y.
https://cdnapisec.kaltura.com/p/1972831/sp/197283100/embedIframeJs/uiconf_id/30443981/partner_id/1972831?iframeembed=true&playerId=kaltura_player_1552420073&entry_id=1_mzowjbbu
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Figura 26 - Processo de determinação do sexo em seres humanos.
Fonte: Snustad; Simmons, 2017, p. 98.
Observe que o desenvolvimento sexual masculino depende da produção de um Fator Determinante Testicular
chamado TDF por gene do cromossomo Y. Na ausência desse fator, o embrião desenvolve características
femininas.
- -45
Antes de continuar seus estudos, gostaríamos de convidá-lo a conhecer Phoebe Hart!
Corpúsculo de Barr
Análises químicas mostram que o DNA se condensa em uma estrutura de coloração escura denominada
Corpúsculo de Barr. Essa estrutura está fixada à superfície interna da membrana nuclear, na qual se replica fora
de sincronia com os outros cromossomos na célula. O cromossomo X inativado continua em seu estado alterado
em todos os tecidos somáticos.
VOCÊ SABIA?
Você sabe o que é Síndrome de Insensibilidade a Testosterona? Após a formação dos testículos,
a secreção de testosterona inicia o desenvolvimento de características sexuais dos meninos. A
testosterona é um hormônio que se associa a receptores andrógenos em diversas células do
organismo. A formação do complexo hormônio-receptor permite a transmissão de sinais ao
núcleo celular, resultando no desenvolvimento de características masculinas. Caso o sistema
de sinalização de testosterona falhe, essas características não aparecerão e o indivíduo poderá
se desenvolver como do gênero feminino. Uma razão dessa falha é a incapacidade de produzir
o receptor de testosterona.
Indivíduos XY com essa deficiência característica, desenvolvem-se inicialmente como homens
com a formação dos testículos e produção de testosterona. No entanto, a testosterona não faz
efeito, pois não consegue transmitir o sinal de desenvolvimento nas células-alvo (desenvolvem
características femininas), sem a formação das gônadas femininas (ovários). Essa
característica é denominada síndrome de insensibilidade a andrógenos, sendo ocasionada por
uma mutação no gene AR ligado ao X, responsável por codificar o receptor de testosterona. A
mutação AR é transmitida aos filhos XY em um padrão típico ligado ao X.
VOCÊ QUER VER?
Conheça a história de Phoebe Hart, uma cineasta e professora nascida com a Síndrome de
Insensibilidade a Testosterona.
Disponível em: < >.https://www.youtube.com/watch?v=d-E8aCF1krE/
https://www.youtube.com/watch?v=d-E8aCF1krE/
- -46
Figura 27 - Corpúsculo de Barr em célula feminina.
Fonte: Snustad; Simmons, 2017, p. 101.
Observe que o Corpúsculo de Barr é uma estrutura fixada à superfície interna da membrana nuclear, na qual se
replica fora de sincronia com os outros cromossomos na célula. O cromossomo X inativado continua em seu
estado alterado em todos os tecidos somáticos. No entanto, é reativado nos tecidos germinativos.
No próximo tópico, vamos conhecer sobre o cariótipo humano.
3.4.2 Cariótipo humano
Atualmente, técnicas de bandeamento e pintura cromossômica permitem distinguir os cromossomos humanos
de forma detalhada. Dessa forma, os cromossomos podem ser organizados em grupos de acordo com o tamanho,
a forma e o padrão de bandeamento (veja a seguir).
VOCÊ O CONHECE?
Você sabe quem foi Murray Llewellyn Barr?
Murray Llewellyn Barr foi um médico e pesquisador que descobriu na década de 1940 que as
células somáticas interfásicas femininas apresentavam, aderida à face interna da membrana
nuclear, uma heterocromatina, hoje conhecida como cromatina sexual ou Corpúsculo de Barr.
O Corpúsculo de Barr é importante para diferenciar as células masculinas e femininas e para
serem identificadas anormalidades nos cromossomos sexuais.
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Figura 28 - Cariótipo corado de um indivíduo da espécie humana (homem) mostrando bandas em cada 
cromossomo. Autossomos numerados de 1 a 22 e X e Y são os cromossomos sexuais.
Fonte: Snustad; Simmons, 2017, p. 110.
O padrão de bandas de um cromossomo é chamado ideograma. Com a coloração Giemsa de alta resolução, os
citogeneticistas podem identificar cerca de 850 bandas no cariótipo humano. As técnicas de bandeamento e
pintura distinguem os braços cromossômicos e permitem analisar regiões específicas de interesse. Além disso,
os centrômeros dividem os cromossomos em braços longos e curtos, sendo o braço curto designado pela letra p
e o braço longo pela letra q.
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Figura 29 - O ideograma do cromossomo 5 humano.
Fonte: Snustad; Simmons, 2017, p. 110.
Observe que no ideograma as regiões do braço são numeradas consecutivamente a partir do centrômero. As sub-
regiões e as bandas de cada região são designadas por números adicionais.
3.4.3 Variação citogenética
Os fenótipos de muitos organismos são afetados por variações no númerode cromossomos em suas células.
Organismos com conjuntos completos, ou normais, de cromossomos são euploides. Os organismos nos quais há
deficiência ou excesso de determinado cromossomo são aneuploides, sofrendo, muitas vezes, desequilíbrios
genéticos específicos. Quanto à distinção entre aneuploidia e poliploidia, a aneuploidia é uma alteração no
número de parte do genoma, geralmente um cromossomo, enquanto a poliploidia é uma alteração numérica em
conjunto inteiro (completo) de cromossomos.
Aneuploidia 
São as alterações numéricas de parte do genoma, geralmente a alteração na dose de um único cromossomo.
Quando há um cromossomo a mais, um cromossomo a menos ou combinações dessas anomalias, os indivíduos
são considerados aneuploides. Da mesma forma, um indivíduo com deleção do braço cromossômico também é
aneuploide.
A idade materna avançada é uma das principais causas da ocorrência de aneuploidias, como observado nas
trissomias dos cromossomos 21, 18 e 13, assim como em proles com trissomia dos pares sexuais (47, XXX ou 47,
XXY). Essa regra, no entanto, não se aplica à Síndrome de Turner (45, X). Abortos espontâneos com aneuploidias
também ocorrem com maior frequência em mulheres com idade avançada. É estimado que, se as mulheres com
mais de 35 anos deixassem de se reproduzir, a incidência de crianças com alterações cromossômicas numéricas
poderia diminuir para cerca de 30 a 50%.
Trissomia em seres humanos 
Entre as anormalidades cromossômicas humanas mais conhecidas, a Síndrome de Down, distúrbio causado por
um cromossomo 21 extra, é a mais incidente. Indivíduos portadores da Síndrome de Down geralmente
apresentam estatura baixa, hipermobilidade articular, crânio largo, narinas amplas, língua grande com sulcos
característicos, mãos curtas e largas com prega palmar e comprometimento mental. A expectativa de vida é
menor quando comparada aos indivíduos não sindrômicos.
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Figura 30 - Menina com Síndrome de Down (47, XX, +21). Menina com Síndrome de Down (47, XX, +21).
Fonte: Snustad; Simmons, 2017, p. 116.
A trissomia do 21 pode ser causada pela não disjunção cromossômica em uma das divisões meióticas que pode
ocorrer com qualquer um dos genitores, porém com maior probabilidade para o sexo feminino. Nas mulheres
com menos de 25 anos, o risco de gestar um filho com Síndrome de Down é de aproximadamente 1 em 1.500,
enquanto que em mulheres com 40 anos, é de 1 em 100. Esse aumento do risco é causado por fatores que afetam
adversamente o comportamento meiótico dos cromossomos enquanto a mulher envelhece. Nas mulheres, a
meiose começa na vida fetal, mas só é concluída depois da fertilização do ovócito. Durante o longo período antes
da fertilização, as células permanecem na prófase da primeira divisão meiótica. Quanto maior é a duração da
prófase, maior é a chance de que não haja pareamento nem disjunção subsequente do cromossomo (veja a
seguir). Portanto, as mulheres mais velhas são mais propensas a produzir ovócitos aneuploides.
Figura 31 - A não disjunção meiótica do cromossomo 21 e a origem da Síndrome de Down.
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Figura 31 - A não disjunção meiótica do cromossomo 21 e a origem da Síndrome de Down.
Fonte: Snustad; Simmons, 2017, p. 118.
Como visto, também há casos de trissomias dos cromossomos 13 e 18. Porém, são mais raras e os indivíduos
afetados possuem anormalidades graves e geralmente morrem nas primeiras semanas de vida.
Antes de prosseguir com seus estudos, vamos testar os conhecimentos adquiridos sobre o tema?
Além dessas trissomias dos autossomos, há outras trissomias observadas nos cromossomos sexuais. Seres
humanos com cariótipo triplo-X (47, XXX) são do gênero feminino com fenótipo normal. Por vezes, há leve
comprometimento mental e diminuição de fertilidade.
Uma outra possibilidade é o cariótipo 47, XXY, cujo fenótipo é masculino, mas que também pode apresentar
características sexuais femininas e esterilidade. As anormalidades associadas a esse distúrbio constituem a
Síndrome de Klinefelter. Os indivíduos portadores dessa síndrome possuem aspecto eunucoide com ausência de
barba, além de ginecomastia em até 25% dos casos e testículos pouco desenvolvidos, membros alongados,
genuvalgo (joelhos próximos, juntos), distribuição de gordura e pelos corporais semelhantes às mulheres. O
cariótipo XXY pode se originar pela união de ovócito XX e do espermatozoide Y ou da união de ovócito X com
espermatozoide XY. Além disso, outros casos têm cariótipos mais complexos, como XXYY, XXXY, XXXYY, XXXXY,
XXXXYY e XXXXXY. Todos os portadores da Síndrome de Klinefelter têm um ou mais Corpúsculos de Barr nas
células e aqueles que têm mais de dois cromossomos X geralmente têm algum grau de comprometimento
mental. O cariótipo 47, XYY é outra trissomia viável em seres humanos. Os portadores são do sexo masculino e
geralmente são mais altos que os homens 46, XY, além de não apresentarem uma síndrome constante de
características, mas podem manifestar deficiência mental moderada, comportamento agressivo, incoordenação
motora fina e problemas de conduta.
Monossomia
Em seres humanos, só existe um monossômico viável, o cariótipo 45, X, do distúrbio denominado Síndrome de
Turner. Esses indivíduos possuem um cromossomo X único e um complemento diploide de autossomos. O
fenótipo é feminino, porém com ovários rudimentares. Para aprender mais sobre a monossomia, clique nas abas
abaixo.
Cariótipo 45, X
As mulheres 45, X, normalmente são baixas; têm pescoço alado, problemas auditivos e cardiovasculares
significativos. O cariótipo 45, X, pode se originar de ovócitos ou espermatozoides sem um cromossomo sexual ou
devido à perda de um cromossomo sexual nas divisões celulares após a fertilização, pois muitos indivíduos com
Síndrome de Turner são mosaicos somáticos com dois tipos de células, ou seja, 45, X e 46, XX. Dessa forma,
quanto mais tarde ocorrer a perda do cromossomo sexual, a população celular aneuploide será também menor,
da mesma forma que a intensidade da síndrome.
Barr negativas
As pacientes com Síndrome de Turner são Barr negativas e as anormalidades fenotípicas provavelmente
VOCÊ QUER LER?
Caso você tenha ficado curioso e queira obter mais informações sobre as aneuploidias dos
autossomos, leia os exemplos em destaque no capítulo 4 em:
BORGES-OSÓRIO, M. R.; ROBINSON, W. M. . 3ª edição. Porto Alegre: Artmed,Genética Humana
2013.
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As pacientes com Síndrome de Turner são Barr negativas e as anormalidades fenotípicas provavelmente
ocorrem porque um pequeno número de genes são ativos em dose dupla para o crescimento e o
desenvolvimento das mulheres normais com XX. A constatação de que pelo menos alguns genes ligados ao
cromossomo X também estão presentes no cromossomo Y explicaria por que os homens XY crescem e se
desenvolvem normalmente. Além disso, o cromossomo X que foi inativado nas mulheres normais, torna-se ativo
durante a ovogênese.
Observe na figura a seguir, a origem do cariótipo da Síndrome de Turner na fertilização.
Figura 32 - Origem do cariótipo da Síndrome de Turner na fertilização (A) ou após a fertilização (B).
Fonte: Snustad; Simmons, 2017, p. 119.
Note que em A ou em B há a possibilidade de nascerem indivíduos com cariótipo 45, X, sexo feminino. Além
disso, não possuem Corpúsculos de Barr, indicando que o único cromossomo X presente não foi inativado.
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Antes de prosseguir com seus estudos, vamos testar os conhecimentos adquiridos sobre o tema?
Você sabe o que é a Síndrome Cri-du-chat? Então, fique atento, pois vamos compreender aspectos relacionados
às deleções que podem causar aneuploidias como essa síndrome.
3.4.4 Deleções podem causar aneuploidias como Síndrome Cri-du-chat
A ausência de um segmento cromossômico é denominada deleção. Em um organismo diploide, a deleção de um
segmento cromossômico compõe um genoma hipoploide, podendo estar relacionada a um efeito fenotípico. Um
exemplo clássico é a síndrome do miado do gato, também conhecida como Síndrome Cri-du-chat em seres
humanos. Esse distúrbio é causado por deleção no braço curto