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1 BBPM IV - Belini – NA PRÁTICA, O QUE BUSCAMOS COM A GENÉTICA? • Elucidar as variações e mutações na predisposição às doenças • Modificações do curso das doenças • Resposta individual à fármacos Causa das doenças = associação entre genes e ambiente • Componente genético: alterações em genes únicos ou monogênicas, alterações cromossômicas, alterações multifatoriais ou complexas VISÃO GERAL E CONCEITOS • Locus: posição de um segmento de DNA no cromossomo • Loci: plural de locus • Alelos: uma das formas alternativas de um gene • Alelos selvagem: alelo predominante, em geral, presente em mais da metade dos indivíduos em uma população • Alelos mutante: alelo com a presença de mutação • Genótipo: constituição genética de um indivíduo, mais especificamente, os alelos presentes em um ou mais loci • Fenótipo: características bioquímicas, fisiológicas e morfológicas de um indivíduo, sendo determinada pelo genótipo + ambiente • Homozigoto: indivíduo ou genótipo com alelos idênticos para um locus num par de cromossomos homólogos • Heterozigoto: indivíduo ou genótipo com alelos diferentes para um locus num par de cromossomos homólogos • Heterozigoto composto: indivíduo ou genótipo com dois alelos mutados diferentes para um locus num par de cromossomos homólogos • Hemizigoto: genótipo de um indivíduo com apenas um gene em um único cromossomo, não há o seu homólogo • Haplótipo: grupo de alelos em loci localizados no mesmo cromossomo, estritamente ligados, herdados como unidade • Distúrbios monogênicos: doenças caracterizadas por alelos de um único gene (autossômica, ou ligado ao sexo) CARACTERÍSTICAS MENDELIANAS: • Lei da segregação: um alelo por progenitor transmitido aleatoriamente para a prole • Lei da distribuição independente: genes de diferentes locus são transmitidos independentemente • Herança dominância e recessividade • Pleiotropia: cada gene tem um efeito primário. A partir desse efeito primário, podem surgir consequências diferentes. A pleiotropia corresponde a um gene com efeitos fenotípicos múltiplos • Penetrância: % de indivíduos com os alelos mutante e que manifesta a doença • Penetrância completa: alelos mutantes expressará o fenótipo esperado - mutação no gene FRFR3 (receptor de hormônio de crescimento de fibroblasto 3) → acondroplasia → penetrância 100% • Penetrância incompleta ou reduzida: ausência dos sintomas da doença, não ocorre expressão do gene - ex: ptose palpebral congênita hereditária 1 (herança autossômica dominante) - ex: neoplasia endócrina múltipla (7% até os 10 anos e 100% aos 60 anos) 2 BBPM IV - Belini - ex: hemocromatose hereditária (homozigoto C282Y – 24% em homens, 14% em mulheres) • Fatores da falta de manifestação: - idade manifestação variável - regulação epigenética - modificadores ambientais • Qual a probabilidade de um indivíduo desencadear sintomas de uma doença recessiva (penetrância de 70%), a partir de progenitores heterozigotos? 25% de chance de ser aa X 70% = 17,5% de chance • Expressividade: grau com que um gene se manifesta no fenótipo (leve à mais grave) a) Penetrância incompleta com expressão variável: um tipo de polidactilia (AD), grau de manifestação (número e o tamanho dos dedos extras) b) Penetrância completa com expressão variável: neurofibromatose. Pode variar o grau, mas sempre manifesta. NF1(neurofibrina) - pequenas lesões pigmentadas na pele (anchas café com leite) - neurofibromas (nódulos cutâneos moles, não encapsulados, multilobulares e pedunculares) • Heredogramas ou genealogias: representação gráfica da árvore familiar, usando símbolos padronizados, para determinar o padrão de herança de uma doença genética HERANÇA MENDELIANA • Padrões de herança em distúrbios monogênicos depende: a) localização cromossômica (autossômica, sexual ou mitocondrial). - Mutações no cromossomo X são distribuídos de formas diferentes para os filhos - Pai com mutação no X só transmitem para as filhas - Herança mitocondrial fogem da mendeliana b) fenótipo dominante ou recessivo • Loci autossômico: a) Fenótipo recessivo: expresso em homozigotos, hemizigotos b) Fenótipo dominante: expresso em heterozigoto, homozigoto - homozigotos mais graves > heterozigoto (dominância incompleta). Um exemplo é acondroplasia (nanismo hereditário), heterozigoto menos grave - codominância: expressão fenotípica de ambos alelos de um locus em heterozigose • Loci ligados ao X: a) Fenótipo recessivo ligado ao X: expresso em hemizigotos e nunca em heterozigotos b) Fenótipo dominante ligado ao X: expresso em hemizigotos e em heterozigotos • Gene não é dominante ou recessivo. A HERANÇA (dominante ou recessiva) é o fenótipo determinado pelos alelos mutados 3 BBPM IV - Belini PADRÕES AUTOSSÔMICAS DE HERANÇA MENDELIANA • HERANÇA AUTOSSÔMICA RECESSIVA: - doença expressa somente em indivíduos com dois alelos mutados - alelo mutante diminui ou exclui a função do produto gênico – perda de função • As doenças de condição dominante são mais expressivas do que as de condição recessiva • Distúrbio mais raros comum do que as AD - dos 25 mil genes, em media cada pessoa carrega de 5 a 8 alelos recessivos - cruzamento aleatório menor chance de ocorrência - entender a frequência de algumas doenças conforme a população → fibrose cística (1:2.000 com AF e 1:23 portadores) →Anemina falciforme em afro-americanos (1:700 SS e 1:14 AS) é mais presente do que em hispânicos (1:46.000 e 1:180) • Três tipos de união podem resultar em prole homozigota com alelos mutantes Distúrbios autossômicos recessivos influenciados pelo sexo (é diferente da ligada ao sexo, isto é, quando é ligado ao cromossomo sexual) - espera-se que homens e mulheres apresentem gravidade igual - mas.... existem exceções Ex: hemocromatose hereditária (5 a 10x mais comum em homens do que em mulheres porque as mulheres menstruam e eliminam parte do excesso de ferro causado pela doença) • Heredrograma de herança autossômica recessiva - aparece igualmente em homens e mulheres - transmissão horizontal (possibilidade de ter mais de um afetado na mesma geração) - há saltos de gerações - afetados em geral possuem genitores normais 4 BBPM IV - Belini HERANÇA AUTOSSÔMICA DOMINANTE • Apenas uma cópia do gene anormal é necessário para que o indivíduo seja afetado • Homens e mulheres são afetados e podem transmitir para qualquer descendente • Mais da metade de todos os distúrbios mendelianos são de forma AD • Obtenção de afetados: • A maioria das doenças AD são dominante incompleto e tem expressividade variável - dominantes completos = doença muito grave • Neurofibromatose (OMIM 162200 e 101000): penetrância completa com expressividade variável • Mutações dominantes novas (esporádicas): ocorrência em associação com idade paterna avançada - ex: acondroplasia (estatura baixa, membros superiores curtos, macrocefalia) - mutação no gene FGFR3 (receptor de hormônio de crescimento de fibroblasto 3) 80% das crianças não possui um genitor afetado • Heredograma Herança Autossômica Dominante: - fenótipo geralmente está em todas as gerações (“transmissão vertical”) - pessoa afetada tem um genitor afetado - homens e mulheres transmitem o fenótipo igualmente - não há saltos de gerações - exceções: 1) mutações novas 2) fenótipo não expresso (não penetrante) REFERÊNCIA - Thompson e Thompson - Borge-osório
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