AULA 7 - Genética Quantitativa e Herança Multifatorial

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Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul 
Departamento de Ciências da Vida - DCVida 
Núcleo Comum da Saúde 
Componente curricular: Biologia: Genética, Biologia Celular, 
Embriologia e Biologia Tecidual 
Prof. Dr. Jonatas Zeni Klafke 
CRBm 258 
Aula 7 
Genética Quantitativa e Herança Multifatorial 
A Genética das Mal-formações congênitas 
Classificação das características 
humanas 
 
1. Características qualitativas ou descontínuas, 
condicionadas por herança monogênica, com 
fenótipos marcadamente diferentes, distribuição 
populacional descontínua e praticamente sem 
efeito ambiental; 
 
 
Classificação das características 
humanas 
2. Características quantitativas ou contínuas, que se 
distribuem de maneira contínua na população, apresentando 
diversos fenótipos intermediários, de um extremo ao outro. 
As diferenças entre os indivíduos colocados ordenadamente, 
em relação a esses traços, são pequenas e mensuráveis, de 
modo que sua distribuição populacional se dá segundo uma 
curva normal ou em forma de sino. Sua herança é 
denominada quantitativa ou poligênica, consistindo em 
muitos genes (poligenes) situados em diferentes lócus, cada 
um com pequenos efeitos sobre a característica, produzindo 
mudanças quantitativas mensuráveis. Seus efeitos podem dar-
se aumentando ou diminuindo a expressão de um caráter, 
sendo que, em geral, os poligenes têm efeitos aditivos, isto é, 
cumulativos, nenhum dos genes sendo dominante ou 
recessivo em relação aos outros. Esse tipo de herança é 
bastante influenciado pelo ambiente. 
 
Classificação das características 
humanas 
 
3. Características semicontínuas ou quase 
contínuas, que apresentam aspectos tanto das 
características poligênicas quanto das 
monogênicas, isto é, são determinadas por 
vários genes, com influência ambiental variável, 
mas apresentam distribuição descontínua na 
população. Seu tipo de herança é denominado 
multifatorial. 
Herança multifatorial: 
conceito e tipos 
 A expressão herança multifatorial designa 
um tipo de herança no qual estão envolvidos 
vários genes e diversos fatores ambientais. É 
também designada de herança complexa, 
devido às complexas interações entre diversos 
fatores genéticos e ambientais. Os vários genes 
envolvidos na herança multifatorial podem ser 
poligenes com efeitos aditivos; vários genes, um 
deles com um efeito principal ou maior; 
poligenes, com efeito maior de dois ou mais 
genes. 
Herança multifatorial – Poligenes 
 
Uma característica quantitativa ou contínua é influenciada por 
um grande número de genes, cada qual com um pequeno efeito 
no fenótipo. 
 
Grande número de classes fenotípicas e pequena contribuição 
de cada alelo. 
 
Poligenes – são genes com pequeno efeito em um caráter 
particular que podem suplementar uns aos outros produzindo 
efeitos quantitativos que podem ser mensuráveis. 
 
Acentuado efeito do ambiente. 
Exemplos de características multifatoriais ou Genética 
Quantitativa na espécie humana; 
 
Peso; 
 
Altura; 
 
Pressão sanguinea; 
 
Cor da pele; 
 
Cor dos olhos 
Pigmentação da pele em humanos: 
Quanto mais genes interagindo, maior a quantidade de combinações. 
Características multifatoriais com 
efeito de limiar 
 Certas características multifatoriais, como 
grande parte das malformações congênitas, não 
têm uma distribuição contínua na população, 
existindo um limiar que separa os indivíduos em 
dois grupos: os normais e os afetados, sendo 
que entre estes últimos as anomalias variam de 
moderadas a graves. Nesse caso, a característica 
e sua herança são denominadas multifatoriais 
com efeito de limiar. 
Características quantitativas ou contínuas 
 
Se distribuem de maneira contínua na população, apresentando 
diversos fenótipos intermediários. 
Diferenças entre os indivíduos são pequenas e mensuráveis. 
Forma um gráfico em forma de sino segundo uma curva normal. 
 p= genes para 
resistência. 
q= genes para 
suscetibilidade 
(deletérios). 
 
Aumento dos genes q 
enfraquecem a 
proteção. 
Fatores ambientais 
podem desencadear 
defeito congênito. 
 
A mostra a distribuição de uma 
característica multifatorial com 
efeito de limiar diferencial para 
os sexos, ilustrando 
os diferentes limiares para o 
sexo masculino (nesse caso, 
mais suscetível) e o feminino 
(menos suscetível). 
Reconhecendo a herança multifatorial. 
 
Os principais critérios para o reconhecimento da herança 
multifatorial são descritos a seguir. 
 
1. Distribuição populacional da característica em forma de uma 
curva normal: 
 
 As características multifatoriais se distribuem, em uma 
população, de acordo com uma curva normal. Essa curva, 
composta pela distribuição dos indivíduos em cada classe 
fenotípica, é devida à segregação casual dos alelos de diferentes 
lócus. 
 Quando uma característica é determinada por um lócus 
com dois alelos codominantes (A e a), resultam três classes 
genotípicas e fenotípicas nos descendentes de heterozigotos 
Aa x Aa: 1/4 AA, 1/2 Aa e 1/4 aa. 
 
 Distribuição de características multifatoriais, determinadas por: A – um par de 
alelos (3 fenótipos); B – dois pares de alelos (5 fenótipos); C – três pares de alelos (7 
fenótipos); D – quatro pares de alelos (9 fenótipos); E – cinco pares de alelos (11 fenótipos); 
F – n pares de alelos (distribuição em curva normal). 
2. Efeito de muitos genes situados em diferentes 
lócus e de diversos fatores ambientais: 
 
 Se cada gene sofrer um pequeno efeito 
ambiental, os poligenes sofrerão esses efeitos 
somados ou multiplicados. Por exemplo, na altura, 
estão envolvidos metabolismo adequado (que 
depende de vários passos enzimáticos 
determinados geneticamente), hormônios (também 
condicionados geneticamente) e um ambiente que 
forneça alimentos balanceados (nesse ambiente, 
haverá fontes de variação: climática, 
socioeconômica, etc.). 
3. A semelhança entre parentes pode ser 
expressa em termos de correlação ou de 
concordância entre gêmeos: 
 
 Uma das maneiras de se verificar se uma 
característica é multifatorial é por intermédio de 
estudos de famílias, de gêmeos e de populações. 
Assim, a semelhança entre parentes pode ser 
expressa em termos de correlação ou de 
concordância entre gêmeos. 
4. A herdabilidade indica se o papel dos genes 
na determinação de um fenótipo é grande ou 
pequeno: 
 
 
Herdabilidade: 
 
Proporção da variação fenotípica resultante de diferenças 
genéticas em relação à variação fenotípica total. 
 
h2= VG/VG+VA 
VG= variação genética 
VA= variação ambiental 
VG+VA= variação total, VT 
 
Quanto maior a herdabilidade, maior o papel dos fatores 
genéticos na determinação da característica. 
Herdabilidade em seres humanos 
 
Medida a partir de gêmeos idênticos separados ao nascimento. 
Característica H2 
Estatura 0,88 
Circunferência torácica 0,61 
Circunferência abdominal 0,25 
Pressão arterial 0,64 
Frequência cardíaca 0,49 
QI 0,69 
Autismo 0,90 
Alcoolismo 0,55 
• 5. A medida média de uma característica, para a 
descendência, situa-se entre o valor médio observado 
para os genitores e o valor médio da população: 
 
 A “regressão em direção à media” ou “lei da 
regressão filial” (como esse critério é chamado) é comum 
em estudos dos familiares de características métricas. Em 
geral, esse critério explica a observação de que genitores 
“extremos” na curva normal têm filhos que são, em 
média, menos excepcionais. 
 
 Exemplo: na estatura, genitores com alturas 
extremas tendem a ter filhos com alturas localizadas a 
meio-termo entre a média da característica dos genitores 
e a média da população. 
6. Risco de recorrência versus sexo do probando: 
 
 Risco de recorrência é o risco de surgimento 
de um novo afetado em uma família na qual já 
existe um indivíduo afetado. Se a característica for 
de limiar e mais frequente em um sexo do que no 
outro (característica com limiar diferencial para os 
sexos), o risco de recorrência será maior para 
parentes de afetados do sexo menos suscetível.Por exemplo: na estenose pilórica, o risco 
para a prole de mulheres afetadas (sexo menos 
suscetível) é de 20%, enquanto o risco para a prole 
de homens afetados (sexo mais suscetível) é de 5%. 
 
7. Risco de recorrência versus número de afetados: 
 
 É o risco de surgimento de um novo afetado em uma 
família na qual já existe um indivíduo afetado. 
 Maior quando há mais de um afetado na família. 
Supõe-se um grande número de genes deletérios na família. 
Ex. fissura labial; Risco após um filho afetado: 4% e após 
dois filhos afetados: 10% 
8. Risco de recorrência versus gravidade do defeito 
 
Quanto mais grave a anomalia, maior o risco de recorrência. 
Quanto mais grave, maior o número de genes deletérios. 
Ex. fissura labial 
Unilateral: risco de recorrência de 2,5% 
Bilateral com fissura palatina: risco de recorrência de 5,6% 
9. Risco de recorrência versus parentesco: 
 
 A consanguinidade aumenta o risco de 
recorrência nos parentes em primeiro grau, caindo 
esse risco bruscamente nos parentes em segundo 
grau e gradualmente do terceiro grau em diante. Por 
exemplo: o risco de recorrência para fissura labial é de 
40/1.000 para parentes em primeiro grau... 
 
Ex. fissura labial: 
40/1.000 parentes em primeiro grau 
7/1.000 parentes em segundo grau 
3/1.000 parentes em terceiro grau 
 
 
 
10. Risco de recorrência versus frequência 
populacional: 
 
 Se representarmos a frequência populacional 
por p, o risco para parentes em primeiro grau de um 
afetado é igual à raiz quadrada dessa frequência (√ 
p). Portanto, quanto menor o risco populacional, 
maior o aumento relativo do risco para irmãos, o 
que não se aplica às características monogênicas. 
 
 Por exemplo: para anencefalia com espinha 
bífida, a frequência populacional é de 1/130 e o risco 
de recorrência é de 1/20 (um aumento de 7 vezes 
em relação ao risco da população) 
 
 
 
Exemplos de características 
multifatoriais patológicas 
 
Hipertensão essencial 
Pressão arterial superior a 14/9 
Não é uma doença, mas é um fator de risco. 
Associação de fatores genéticos, sexo, idade, ingestão de sal, 
obesidade, estresse, personalidade, profissão, ingestão de 
álcool, tabagismo e localização geográfica. 
Quase duas dezenas de genes envolvidos. 
 
Homens de 20 a 39 anos – risco de 2,5 em caso de parente de 
primeiro grau hipertenso, 3,8 quando dois ou mais parentes. 
Malformações congênitas 
 
Alterações cromossômicas 
Explicam 6% de todas as anomalias congênitas conhecidas. 
 
Herança monogênica 
Explica cerca de 8% das anomalias congênitas. 
 
Herança multifatorial 
Fatores genéticos associados a ambientais. 
 
Agentes teratogênicos 
Agem sobre o organismo em formação. 
Agentes teratogênicos: radiações, vírus, drogas, doenças 
maternas. 
Depende do tempo de exposição: curta (talidomida) ou longa 
duração (álcool), da dosagem... 
 
Malformações congênitas – tipos 
 
Anencefalia com ou sem espinha bífida 
2F:1M 
Devido a falha no fechamento do tubo neural – deve ocorrer na 
quarta semana de desenvolvimento embrionário. 
Anencefalia – falha no desenvolvimento do encéfalo e do crânio 
Espinha bífida – falha no desenvolvimento da medula espinhal e 
coluna vertebral. 
 
Pode ser grave, incompatíveis com a vida até suaves (espinha 
bífida oculta). 
Mais frequente na Irlanda que na França, concepção no outono, 
idade materna acima de 40, em primogênitos, condição 
econômica desfavorável, regiões industriais, deficiência de 
ácido fólico. 
Brasil prevalência: 1,8 anencéfalos/1.000 nascimentos 
Malformações congênitas – tipos 
 
Deslocamento congênito do quadril 
6F:1M 
Pode progredir para um acentuado deslocamento do quadril ou 
corrigir-se espontaneamente. Importante diagnóstico rápido. 
Predisposição: fragilidade da articulação coxofemoral; idade 
materna avançada; primogênito, nascimento no inverno, nível 
socioeconômico mais elevado. 
Correção é feita pelo engessamento imediato ou imobilização do 
quadril. 
1:1.000 nascimentos 
Malformações congênitas – tipos 
 
Estenose pilórica 
5M:1F 
Hipertrofia da camada muscular do estômago na região do 
piloro. Obstrui a passagem de alimento. 
Vômito, constipação intestinal, perda de peso pela desnutrição e 
desidratação. 
Correção cirúrgica urgente, leva à cura total. 
2,5/1.000 meninos e 0,5/1.000 meninas 
 
 
Malformações congênitas – tipos 
 
Fissura labial, associada ou não à fissura palatina 
2M:1F 
É característica de muitas síndromes (Patau, ex). 
Na maioria dos casos é multifatorial ou causada por 
teratógenos (talidomida, rubéola). 
Surge devido a defeitos na fusão entre os ossos faciais, entre a 
quinta e oitava semana de gestação. 
Parentes de afetados tendem a ter maxilar menos proeminente, 
faces retangulares ou trapezoides, cabeças grandes. 
No afetado, dificuldade na alimentação, fala e audição. 
Tratamento cirúrgico: 
fissura labial, até 3 meses; 
fissura palatina até 1 ano e meio; 
fissura labial com deformação do nariz, até 4 anos. 
 
Malformações congênitas – tipos 
 
Fissura palatina isolada 
2F:1M 
Correção deve ser feita até 1 ano e meio de vida. 
Frequência 1/2.500 nascimentos. 
Malformações congênitas – tipos 
 
Pés tortos: 
Frequência 1-2/1.000