Prévia do material em texto
GENÉTICA & EMBRIOLOGIA PROF. ROBERTO ANDRADE PADRÕES DE HERANÇA INTRODUÇÃO Herança genética ou biológica é o processo pelo qual uma célula ou organismo adquire ou torna-se predisposto a adquirir um fenótipo semelhante ao da geração parental através da transmissão do genótipo destes. •Os padrões de herança descrevem como um fenótipo é transmitido através das gerações. •São muito utilizados para descrever a transmissão de uma síndrome genética em uma família. •Estes padrões ajudam a predizer o risco de recorrência para os relativos. •Estas síndromes são também chamadas de disfunções mendelianas em referência a seus padrões de hereditariedade. PADRÕES DE HERANÇA CLASSIFICAÇÃO Herança Monogênica •Fenótipo determinado por um único gene. Herança Poligênica •Fenótipo determinado por mais de um gene. Herança Autossômica •Fenótipo determinado por cromossomos autossômicos. - Dominantes: associadas a um gene dominante; - Recessivas: associadas a um gene recessivo. Herança Sexual • Fenótipo determinado por cromossomos sexuais. - Relacionadas ao cromossomo X; - Relacionadas ao cromossomo Y. Herança Citoplasmática •Fenótipo associado ao DNA mitocôndrial. Herança Multifatorial •Fenótipo associado ao genoma e a influências externas, principalmente ambientais e comportamentais. PADRÕES DE HERANÇA PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA homozigota para determinado alelo recessivo quando os pais têm esse tipo de parentesco. Muitos dos estudos clássicos de genética humana se valeram da análise de casamentos entre parentes, principalmente de primos em primeiro grau. Abordaremos esse assunto com mais detalhes no Capítulo 4. FIGURA 3.13 Herança mendeliana em heredogramas humanos. A. Convenções do heredograma. B. Herança de uma característica dominante. A característica aparece em todas as gerações. C. Herança de uma característica recessiva. Os dois indivíduos afetados são filhos de parentes. Nos seres humanos, o número de filhos de um casal geralmente é pequeno. A média atual nos EUA é de dois. Nos países em desenvolvimento, é de seis a sete. Esses números estão longe do poder estatístico obtido por Mendel nos experimentos HERANÇA AUTOSSÔMICA DOMINANTE •Fenótipo baseado em um único gene localizado em um cromossomo autossômico. •Manifesta-se em homozigose e heterozigose. - AA = afetado; - Aa = afetado; - aa = não afetado. •Ambos os sexos tem a mesma probabilidade de serem afetados. •Em geral, o fenótipo aparece em todas as gerações de uma família. •O indivíduo afetado possuí um dos pais afetados. •Pais não afetados não transmitem o fenótipo afetado para a prole. •Casos isolados devem-se a mutações espontâneas. PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA HERANÇA AUTOSSÔMICA DOMINANTE Acondroplasia •Forma mais prevalente de nanismo. •Indivíduos homozigóticos morrem antes do nascimento. •Apenas os indivíduos heterozigóticos sobrevivem e manifestam o fenótipo. •Caracterizada por distúrbio esquelético severo. - membros curtos; - cabeça grande; - lordose lombar; - mãos pequenas; - nas crianças ocorrem a formação de pregas cutâneas nos membros. •É comum apresentar deficiência no desenvolvimento motor. •Incidência: 1:15.000 a 1:40.000 •O diagnóstico pré-natal antes da 20ª semana de gestação só é possível através de testes moleculares do DNA fetal. Exemplos Clínicos • Acondroplasia ✓ tipo de nanismo causado por um alelo autossômico dominante; ✓ indivíduos homozigóticos morrem antes de nascer; ✓ indivíduos heterozigóticos apresentam a anomalia, mas conseguem sobreviver. Herança Autossômica Dominante Tuesday, March 26, 2013 Exemplos Clínicos • Acondroplasia ✓ Caracterizada por distúrbio esquelético severo; - membros curtos - cabeça grande - ponte nasal baixa - lordose lombar - mãos pequenas, em tridente - nas crianças pequenas há excesso de pele nos membros, o que se evidencia pela formação de pregas cutâneas exageradas. ✓ Em geral os indivíduos tem inteligência normal, embora a maioria apresente retardo no desenvolvimento motor. Herança Autossômica Dominante Tuesday, March 26, 2013 PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA HERANÇA AUTOSSÔMICA DOMINANTE Neurofibromatose •Apresenta duas variações: NF1 e NF2. •A NF1 é causada por uma mutação no cromossomo 17, enquanto que na NF2 a mutação ocorre no cromossomo 22. •A NF1 é a mais comum, com incidência de 1:4.000. •A NF2 é mais rara, com incidência de 1:40.000. •Fenótipo apresenta-se como um distúrbio associado ao sistema nervoso. - surgimento de múltiplos tumores carnosos benignos na pele (neurofibromas); - presença de múltiplas lesões pigmentadas, achatadas e irregulares na pele; - é possível o aparecimento de pequenos tumores benignos na íris ocular (nódulo de Lish); - apesar de pouco frequênte, é possível apresenta deficiência cognitiva. •A remoção cirúrgica dos tumores é uma medida paliativa, e em geral, adotada quando há risco de malignidade dos tumores. Exemplos Clínicos • Neurofibromatose (de Von Recklinghausen) ✓ aparecimento de múltiplos tumores carnosos benignos na pele (neurofibromas) ✓ presença de múltiplas lesões pigmentadas, achatadas e irregulares na pele ✓ crescimento de pequenos tumores benignos na íris (nódulos de Lish) ✓ retardo mental (menos freqüente) ✓ as pessoas com neurofibromatose precisam realizar cirurgias quando têm problemas com algum tipo de tumor. Herança Autossômica Dominante Tuesday, March 26, 2013 Exemplos Clínicos • Neurofibromatose (de Von Recklinghausen) ✓ aparecimento de múltiplos tumores carnosos benignos na pele (neurofibromas) ✓ presença de múltiplas lesões pigmentadas, achatadas e irregulares na pele ✓ crescimento de pequenos tumores benignos na íris (nódulos de Lish) ✓ retardo mental (menos freqüente) ✓ as pessoas com neurofibromatose precisam realizar cirurgias quando têm problemas com algum tipo de tumor. Herança Autossômica Dominante Tuesday, March 26, 2013 PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA HERANÇA AUTOSSÔMICA DOMINANTE Polidactilia •Do grego, polis (muito) daktylus (dedos). •Alteração quantitativa dos dedos da mão (quirodáctilos) e/ou dos pês (pododáctilos). •Raramente produz dedos funcionais. •Apresenta variação morfológica na formação dos dedos extras.Exemplos Clínicos • Polidactilia Herança Autossômica Dominante Tuesday, March 26, 2013 Exemplos Clínicos • Polidactilia ✓ do grego, polys = muitos; daktylus = dedos ✓ Alteração quantitativa anormal dos dedos das mãos (quirodáctilos) ou dos pés (pododáctilos). ✓ Raramente gera um sexto dedo funcional. ✓ Há uma variação muito grande na expressão dessa característica, desde a presença de um dedo extra, completamente desenvolvido, até a de uma simples profusão carnosa. ✓ Em 2010 foi divulgado um caso de um garoto chinês com 16 dedos nos pés e 15 nas mãos. ✓ A polidactilia é até 10 vezes mais comum entre africanóides que entre caucasóides. Herança Autossômica Dominante Tuesday, March 26, 2013 PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA HERANÇA AUTOSSÔMICA RECESSIVA •Fenótipo baseado em um único gene localizado em um cromossomo autossômico. •Manifesta-se apenas em homozigose recessiva. - AA = não afetado; - Aa = não afetado; - aa = afetado. •Ambos os sexos tem a mesma probabilidade de serem afetados. •Em geral, o fenótipo “pula” as gerações de uma família. •O gene afetado pode ser transmitido por muitas gerações em uma família sem manifestar o fenótipo. •Pais não afetados podem transmitir o fenótipo afetado para a prole. homozigota para determinado alelo recessivo quando os pais têm esse tipo de parentesco. Muitos dos estudos clássicos de genética humana se valeram da análise de casamentos entre parentes, principalmente de primos em primeiro grau. Abordaremos esse assunto com mais detalhes no Capítulo 4. FIGURA 3.13 Herança mendelianaem heredogramas humanos. A. Convenções do heredograma. B. Herança de uma característica dominante. A característica aparece em todas as gerações. C. Herança de uma característica recessiva. Os dois indivíduos afetados são filhos de parentes. Nos seres humanos, o número de filhos de um casal geralmente é pequeno. A média atual nos EUA é de dois. Nos países em desenvolvimento, é de seis a sete. Esses números estão longe do poder estatístico obtido por Mendel nos experimentos homozigota para determinado alelo recessivo quando os pais têm esse tipo de parentesco. Muitos dos estudos clássicos de genética humana se valeram da análise de casamentos entre parentes, principalmente de primos em primeiro grau. Abordaremos esse assunto com mais detalhes no Capítulo 4. FIGURA 3.13 Herança mendeliana em heredogramas humanos. A. Convenções do heredograma. B. Herança de uma característica dominante. A característica aparece em todas as gerações. C. Herança de uma característica recessiva. Os dois indivíduos afetados são filhos de parentes. Nos seres humanos, o número de filhos de um casal geralmente é pequeno. A média atual nos EUA é de dois. Nos países em desenvolvimento, é de seis a sete. Esses números estão longe do poder estatístico obtido por Mendel nos experimentos PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA HERANÇA AUTOSSÔMICA RECESSIVA Albinismo •A mutação nos melanócitos (células de pigmentação na pele) impede a produção de melanina. •O fenótipo é caracterizado pela ausência parcial ou total de pigmentação na pele, cabelos e olhos. •É uma síndrome genética muito comum entre os animais. Exemplos Clínicos • Albinismo ✓ O albinismo é uma disfunção universal que pode afetar tanto o homem quanto outros animais. ✓ É muito frequente em ratos, coelhos, cavalos, porcos, peixes, tubarões e tigres. ✓ De uma forma geral, não há meios de prevenir o albinismo. ✓ É sugerido a casais com histórico da doença na família que procurem aconselhamento genético. Herança Autossômica Recessiva Tuesday, March 26, 2013 Exemplos Clínicos • Albinismo ✓ Patologia congênita em que os pais, não necessariamente albinos, são portadores do gene causador da doença. ✓ O indivíduo possui melanócitos, onde a melanina é gerada, mas uma disfunção não permite que estas células fabriquem o pigmento. ✓ Características clínicas: ausência parcial ou total do pigmento melanina na pele, no cabelo e nos olhos. Herança Autossômica Recessiva Tuesday, March 26, 2013 Exemplos Clínicos • Albinismo ✓ Patologia congênita em que os pais, não necessariamente albinos, são portadores do gene causador da doença. ✓ O indivíduo possui melanócitos, onde a melanina é gerada, mas uma disfunção não permite que estas células fabriquem o pigmento. ✓ Características clínicas: ausência parcial ou total do pigmento melanina na pele, no cabelo e nos olhos. Herança Autossômica Recessiva Tuesday, March 26, 2013 PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA HERANÇA AUTOSSÔMICA RECESSIVA Fenilcetonúria (PKU) •Distúrbio metabólico associado ao aminoácido essencial fenilalanina. •A mutação provoca a inativação da enzima fenilalanina hidroxilase (FAH), responsável pela conversão da fenilalanina em outro aminoácido, a tirosina. •A ausência da enzima resultado acúmulo de fenilalanina e fenilpiruvato no sangue, urina e tecidos. •Este acumulo é extremamente tóxico para o sistema nervoso central. •Sua incidência é de 1:15.000 •O fenótipo é caracterizado por: - irritabilidade; - convulsões e vômitos; - lesões inflamatórias e eczemas na pele; - deficiência cognitiva manifestada precocemente aos 6 meses de vida. •Seu diagnóstico é feito logo após o nascimento (Teste do Pezinho) •Seu tratamento consiste no controle da dieta através da ingesta mínima de fenilalanina. Exemplos Clínicos • Fenilcetonúria (PKU) ✓ Características clínicas: - irritabilidade; - convulsões; - ataques epiléticos e vômitos; - pele seca com lesões inflamatórias e eruptivas ou eczema generalizado; - pigmentação da pele, cabelos e olhos é mais clara no indivíduo afetado que nos membros normais da irmandade; - retardo mental já é observado aos seis meses de vida e conduz a um QI geralmente inferior a 50; - Pode ser detectada pelo teste do pezinho (7º-10º dia de vida); - O tratamento consiste basicamente no controle dietético com a ingestão de alimentos com baixo teor de fenilalanina desde os primeiros meses de vida. Herança Autossômica Recessiva Tuesday, March 26, 2013 PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA HERANÇA SEXUAL •Fenótipo baseado em um único gene localizado em um dos cromossomos sexuais. •Herança relacionada a região não homóloga entre os cromossomos sexuais. Padrão de herança ligada aos cromossomos sexuais “ Herança ligada ao sexo é a designação da herança genética relacionada a genes presentes na parte não homóloga dos cromossomos sexuais, ou seja, no caso da espécie humana, os genes presentes no cromossomo X sem correspondentes no cromossomo Y” Tuesday, March 26, 2013 PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA HERANÇA SEXUAL •Os seres humanos apresentam dois sexos: MASCULINO •Sexo heterogamético. •Apresenta um cromossomo X e um cromossomo Y. •Seus gametas são metade compostos por cromossomos X e a outra metade por cromossomos Y. FEMININO •Sexo homogamético. •Apresenta dois cromossomos X. •Seus gametas são compostos apenas por cromossomos X. No organismo feminino, um dos cromossomos X permanece inativo e se constitui na cromatina sexual ou corpúsculo de Barr. Padrão de herança ligada aos cromossomos sexuais Corpúsculo de Barr • Em 1949, o geneticista canadense Murray Llwellyn Barr e o seu aluno Ewart George Bertran descobriram que no núcleo das células femininas de indivíduos normais podia ser encontrada uma pequena massa de cromatina condensada, que não estava presente nas células masculinas de indivíduos com um número normal de cromossomos sexuais. • Em 1961, a citogeneticista britânica Mary Frances Lyon sugeriu que este corpúsculo seria formado a partir da inativação parcial de um dos cromossomos X das fêmeas. Tuesday, March 26, 2013 PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA HERANÇA SEXUAL PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA ligação desse complexo proteico, como ocorre nas fêmeas, não há hiperativação dos genes ligados ao X. Dessa maneira, a atividade total do gene ligado ao X em machos e fêmeas é quase igual. Em mamíferos placentários, a compensação de dose de genes ligados ao X ocorre por inativação de um dos cromossomos X da fêmea. Esse mecanismo foi proposto pela primeira vez em 1961 pela geneticista britânica Mary Lyon, que o deduziu a partir de estudos em camundongos. Pesquisas subsequentes de Lyon e de outros cientistas mostraram que o processo de inativação ocorre quando o embrião do camundongo tem alguns milhares de células. Nessa ocasião, cada célula toma uma decisão independente de silenciar um de seus cromossomos X. O cromossomo a ser inativado é escolhido ao acaso; uma vez escolhido, porém, permanece inativo em todas as células descendentes dessa célula. Assim, as fêmeas de mamíferos são mosaicos genéticos contendo dois tipos de linhagens celulares; em cerca de metade dessas células é inativado o cromossomo X herdado da mãe, e na outra metade é inativado o X herdado do pai. Portanto, uma fêmea heterozigota para um gene ligado ao X pode ter dois fenótipos. Um dos melhores exemplos desse mosaicismo fenotípico provém do estudo da cor da pelagem em gatos e camundongos (Figura 5.15). Nessas duas espécies, o cromossomo X tem um gene para pigmentação da pelagem. As fêmeas heterozigotas para diferentes alelos desse gene têm áreas claras e escuras na pelagem. As áreas claras expressam um alelo e as áreas escuras, o outro. Em gatos, nos quais um alelo produz pigmento preto e o outro, pigmento laranja, esse fenótipo malhado é chamado de tartaruga. Cada área colorida da pelagem define um clone de células produtorasde pigmento, ou melanócitos, derivadas por mitose de uma célula precursora existente por ocasião da inativação do cromossomo X. FIGURA 5.15 Mosaico colorido resultante da inativação do cromossomo X em fêmeas de mamíferos. Um cromossomo X no zigoto tem o alelo para pelagem escura, e o outro cromossomo X tem o alelo para pelagem clara. Em cada célula do embrião inicial, um dos dois cromossomos X é inativado aleatoriamente. Qualquer que seja o cromossomo X escolhido, ele permanece inativo em todas as células descendentes dessa. Assim, o embrião em desenvolvimento passa a ser constituído de clones de células que expressam apenas um dos alelos para cor da pelagem. Esse mosaicismo genético produz as áreas de pelagem clara e escura características dos gatos tartaruga. Um cromossomo X inativado não se parece com outros cromossomos nem atua como eles. Análises químicas mostram que seu DNA é modificado pelo acréscimo de muitos grupos metila. Além disso, condensase em uma estrutura de coloração escura, denominada corpúsculo de Barr (Figura 5.16) em homenagem ao geneticista canadense Murray Barr, que a observou pela primeira vez. 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. No entanto, é reativado nos tecidos germinativos, talvez porque sejam necessárias duas cópias de alguns genes ligados ao X para a conclusão bemsucedida da ovocitogênese. O mecanismo molecular da inativação de X é apresentado no Capítulo 18. Estudos citológicos identificaram seres humanos com mais de dois cromossomos X (Capítulo 6). Na maioria das vezes, essas pessoas têm fenótipo feminino normal, aparentemente porque todos os cromossomos X, exceto um, são inativados. Algumas vezes, todos os cromossomos X inativados condensamse em um único corpúsculo de Barr. Essas HERANÇA SEXUAL Corpúsculo de Barr •A inativação parcial de um dos cromossomos X funciona como um mecanismo de compensação dos genes associados a este cromossomo. •A inativação ocorre de forma aleatória ainda nos primeiros estágios da embriogênese (16º dia). •Sendo assim, uma fêmea heterozigota para determinado gene ligado ao cromossomo X, por exemplo XAXa, terá tecidos/órgãos em que o alelo dominante (XA) será expresso e outros tecidos/órgãos onde o alelo recessivo (Xa) se manifestará. •Esta situação é conhecida como mosaicismo. Padrão de herança ligada aos cromossomos sexuais Mosaicismo alelo A no cromossomo X materno cromosso X paterno com alelo a inativação ao acaso do cromossomo X embrião com células que expressam os diferentes alelos mosaicismo no adulto através dos diferentes padrões de coloração dos pêlos Tuesday, March 26, 2013 PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA HERANÇA SEXUAL LIGADA AO CROMOSSOMO X - DOMINANTE •Fenótipo baseado em um único gene localizado na região não homóloga do cromossomo X. •O gene é transmitido pela mãe a todos os descendentes. •Os pais só transmitem para as filhas. •Se expressa em mulheres homozigotas e heterozigotas. - XAXA = afetada; - XAXa = afetada; - XaXa = não afetada. Padrão de herança ligada aos cromossomos sexuais “ Herança ligada ao sexo é a designação da herança genética relacionada a genes presentes na parte não homóloga dos cromossomos sexuais, ou seja, no caso da espécie humana, os genes presentes no cromossomo X sem correspondentes no cromossomo Y” Tuesday, March 26, 2013 PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA HERANÇA SEXUAL LIGADA AO CROMOSSOMO X - DOMINANTE Raquitismo Hipofosfatêmico •Distúrbio metabólico caracterizado pela baixa absorção de fósforo e deficiência de vitamina D. •É considerado a causa mais comum de raquitismo hereditário. •O diagnóstico precoce é difícil, mesmo havendo antecedentes familiares, e pode ser feito a partir dos 6 meses de vida. •O quadro clínico é caracterizado por: - insuficiência de mineralização da matriz óssea; - baixa estatura e deformidades principalmente nos membros inferiores; - alterações morfológicas dentais e ósseas; - fraqueza muscular, fraturas patológicas e dor generalizada. •O tratamento tem como objetivo reduzir as deformidades ósseas e melhorar o ritmo de crescimento. Padrão de herança ligada ao cromossomo X Herança ligada ao X Dominante - Exemplos Clínicos Raquitismo Hipofosfatêmico • Insuficiência de mineralização ou retardo da mineralização da matriz óssea recém formada durante o processo de ossificação. • O raquitismo hipofosfatêmico é considerado a causa mais comum de raquitismo hereditário. • Caracteriza-se por alterações no metabolismos de fósforo e vitamina D. • O diagnóstico nos primeiros meses de vida é difícil, mesmo quando há antecedentes familiares para a doença. • Geralmente, estes lactentes podem ser diagnosticados a partir do sexto mês, com base na elevação da fosfatase alcalina sérica, hipofosfatemia e redução da reabsorção tubular de fosfato. Tuesday, March 26, 2013 PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA HERANÇA SEXUAL LIGADA AO CROMOSSOMO X - DOMINANTE Síndrome de Rett •Distúrbio caracterizado por grave deficiência cognitiva. •Ocorre quase que exclusivamente em crianças do sexo feminino. •Meninos afetados não resistem e morrem precocemente. •É considerado um dos tipos mais graves do espectro autista. •Compromete progressivamente as funções motora e intelectual. •Também está relacionado à distúrbios de comportamento. PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA HERANÇA SEXUAL LIGADA AO CROMOSSOMO X - RECESSIVO •Fenótipo baseado em um único gene localizado na região não homóloga do cromossomo X. •O gene é transmitido pela mãe a todos os descendentes. •A incidência do fenótipo é muito mais alta em homens do que em mulheres. •A mulher só apresenta o fenótipo em homozigose recessiva. - XAXA = não afetada; - XAXa = não afetada; - XaXa = afetada. •Um homem afetado transmite o gene para todas as filhas. Padrão de herança ligada aos cromossomos sexuais “ Herança ligada ao sexo é a designação da herança genética relacionada a genes presentes na parte não homóloga dos cromossomos sexuais, ou seja, no caso da espécie humana, os genes presentes no cromossomo X sem correspondentes no cromossomo Y” Tuesday, March 26, 2013 PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA HERANÇA SEXUAL LIGADA AO CROMOSSOMO X - RECESSIVO Hemofilia A •Distúrbio de coagulação caracterizado por tempo de sangramento prolongado. •O fenótipo apresenta uma mutação no gene que codifica o fator VIII, componente da cascata de coagulação. Daltonismo •Distúrbio da percepção visual que dificulta a visualização das cores primárias verde e vermelho. •O fenótipo é caracterizado pela redução ou ausência de receptores visuais (cones), comprometendo assim a percepção de cores MULHER XHXH = não afetada XHXh = não afetada, portadora XhXh = afetada HOMEM XHY = não afetado XhY = afetado MULHER XDXD = não afetada XDXd = não afetada, portadora XdXd = afetada HOMEM XDY = não afetado XdY = afetado PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA HERANÇA SEXUAL LIGADA AO CROMOSSOMO X - RECESSIVO Distrofia Muscular de Duchene •Distúrbio caracterizado por uma fraqueza muscular progressiva. •Ausência ou redução de distrofina, proteína estrutural que ajuda a manter a integridade da fibra muscular. •Apresenta uma incidência de 1:3.500, sendo assim uma das distrofia mais comuns. •Fenótipo encontrado quase que exclusivamente em meninos. •A perda da capacidade reprodutiva impede que o homem transmita o gene para a prole. •Baixa expectativa de vida ocasionado por complicações cardiorespiratórias. •Baseado no histórico familiar, recomenda-se um teste molecular intrauterino para o diagnóstico. • Distrofia Muscular de Duchene (DMD) O homem não apresenta capacidade física para a reprodução, sendo esta a razão principal de as mulheres não apresentarema DMD ✓ Por volta dos 3 anos, os indivíduos acometidos pela DMD apresentam dificuldades para subir escadas, correr, levantar do chão e aumento característico do volume das panturrilhas. Padrão de herança ligada ao cromossomo X Herança ligada ao X Recessiva Exemplos Clínicos Tuesday, March 26, 2013 PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA HERANÇA SEXUAL LIGADA AO CROMOSSOMO X - RECESSIVO Síndrome do X frágil (Martin & Bell) •Disfunção cognitiva associada ao espectro autista. •Fenótipo caracterizado por uma mutação no gene FMR1 (fragile X mental retardation gene 1) que resulta na ausência da proteína FMRP (fragile X mental retardation protein). •Incidência de 1:2.000 homens e 1:4.000 mulheres. •Em geral, o quadro clínico é mais grave em homens. •Mulheres portadoras (heterozigotas) podem não apresentar o fenótipo. •O quadro clínico é caracterizado por: - faces alongadas, orelhas grandes e amolecidas; - hipertrofia dos testículos nos meninos e da mandíbula em ambos os sexos; - deficiência cognitiva e atraso no desenvolvimento da linguagem; - alterações emocionais, flacidez muscular e entre 15-20% podem apresentar convulsões. • Síndrome do X frágil (Síndrome de Martin & Bell) ✓ Faces alongadas, orelhas grandes e amolecidas, hipertrofia da mandíbula, aumento dos testículos nos meninos, retardo no aparecimento da linguagem, problemas de atenção, flacidez muscular, retardo mental (de leve a severo), convulsões (de 15% a 20% dos casos). ✓ As mulheres podem apresentar alterações emocionais, como ansiedade e depressão, isolamento social, confusão mental e distúrbios de aprendizagem (principalmente em matemática). ✓ É aconselhado aos pacientes acometidos por esta síndrome tratamento multidisciplinar (psicoterapia, psicopedagogia, psicofarmacologia, fonoaudiologia). Padrão de herança ligada ao cromossomo X Herança ligada ao X Recessiva Exemplos Clínicos Tuesday, March 26, 2013 PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA HERANÇA SEXUAL LIGADA AO CROMOSSOMO Y •Fenótipo baseado em um único gene recessivo (genes holândricos) localizado na região não homóloga do cromossomo Y. •Distúrbios restritos ao sexo masculino. •Os pais só transmitem para os filhos. •Um exemplo muito comum (alta incidência) é a hipertricose. XYH = não afetado XYh = afetado Padrão de herança ligada ao cromossomo Y Herança Restrita ao Sexo - Genes Holândricos • Os genes afetados se localizam nas regiões do cromossomo Y sem homologia no X • São herdados apenas pelos homens, sendo transmitidos diretamente de pais para filhos. • Exemplo: hipertricose XY ! afetado XY ! normal h H O gene SRY, condiciona o desenvolvimento dos testículos nos embriões de mamíferos (incluindo a espécie humana) e, portanto, relaciona-se à determinação das características sexuais masculinas. Tuesday, March 26, 2013 Padrão de herança ligada aos cromossomos sexuais “ Herança ligada ao sexo é a designação da herança genética relacionada a genes presentes na parte não homóloga dos cromossomos sexuais, ou seja, no caso da espécie humana, os genes presentes no cromossomo X sem correspondentes no cromossomo Y” Tuesday, March 26, 2013 PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA Padrão de herança ligada aos cromossomos sexuais “ Herança ligada ao sexo é a designação da herança genética relacionada a genes presentes na parte não homóloga dos cromossomos sexuais, ou seja, no caso da espécie humana, os genes presentes no cromossomo X sem correspondentes no cromossomo Y” Tuesday, March 26, 2013 HERANÇA RESTRITA AO SEXO •Fenótipo baseado em um único gene localizado na região homóloga dos cromossomos sexuais. •Também chamada de herança pseudoautossômica. •Apresenta padrões de herança semelhante a herança autossômica. HERANÇA INFLUENCIADA PELO SEXO •Fenótipo baseado em um único gene localizado nos cromossomos autossômicos. •Apresenta variação na expressão de determinados genes influenciada pela presença de hormônios masculinos. •Tais fenótipos apresentam características dominantes nos homens e recessivas em mulheres. •Um exemplo é a calvice, muito mais frequente em homens. MULHER CC = não afetada Cc = não afetada, portadora cc = afetada HOMEM CC = afetado Cc = afetado cc = não afetado PADRÕES DE HERANÇA HERANÇA POLIGÊNICA •Fenótipo determinado por mais de um gene. •Nesta situação podem ocorrer codominância de dois genes. •Um exemplo de herança poligênica é o Sistema ABO sanguíneo. SISTEMA ABO • Na espécie humana existem 4 grupos sanguíneos do sistema ABO: A, B, AB, O •Eles estão relacionados à presença de certos antígenos na membrana dos glóbulos vermelhos. GRUPO A: apresentam o antígeno Aglutinogênio A. GRUPO B: apresentam o antígeno Aglutinogênio B. GRUPO AB: apresentam Aglutinogênios A e B. GRUPO O: não apresentam Aglutinogênios A e B. PADRÕES DE HERANÇA SISTEMA ABO •A presença deste antígenos está relacionada a 3 diferentes genes localizados no cromossomo 9. - O alelo A ou IA condiciona a formação do aglutinogênio A; - O alelo B ou IB condiciona a formação do aglutinogênio B; - O alelo O ou i não forma essas substância. •Os alelos IA e IB são dominantes em relação ao i. •Entre os alelos IA e IB há codominância, assim cada um fornece o seu efeito e aparecem as duas substâncias. •A relação de dominância entre os três alelos pode ser representada da seguinte forma: IA = IB > i Grupo A IA IA / IA i Grupo B IB IB / IB i Grupo AB IA IB Grupo O ii FENÓTIPO GENÓTIPO PADRÕES DE HERANÇA SISTEMA ABO •Em uma transfusão sanguínea o sistema ABO determina quais tipos podem ser doadores e quais serão os receptores. •A relação entre eles é determinada pela presença de anticorpos anti-aglutinogênio A (anti-A) e anti- aglutinogênio B (anti-B). •A presença de anticorpos impede a transfusão sanguínea aleatória entre os grupos ABO. Grupo A IA IA / IA i anti-B Grupo B IB IB / IB i anti-A Grupo AB IA IB não existem Grupo O ii anti-A e anti-B FENÓTIPO GENÓTIPO ANTICORPO PADRÕES DE HERANÇA SISTEMA ABO AB AB O O BBA AIAIA / IAi IBIB / IBi IAIB ii DOADOR UNIVERSAL RECEPTOR UNIVERSAL Referências Bibliográficas ALBERTS, B. et al. Molecular Biology of the Cell. 6ª ed. New York: Garland Science; 2014. GRIFFITS, A. J. F. et al. Introdução à genética. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013. JUNQUEIRA, L. C. & CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular. 9ª Edição. Editora Guanabara Koogan, 2012. SNUSTAD, D. P.; SIMMONS, M. Fundamentos de genética. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013.