Genetics 3

7/21/2019 Genetics 3

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Genética III: Genética Humana

§1. Genética Humana

As árvores genealógicas são usadas para mostrar a herança de doenças genéticas humanas.

Uma árvore genealógica na qual é possível rastrear o padrão de herança de traço genético.Modos de herança de doenças genéticas

1) Herança ligada ao sexo (ligada ao x) (traço recessivo ligado ao X)

a) Árvore genealógica:

Todos os indivíduos do sexo femininosão fenotipicamente normais (masmetade são portadores)

Metades dos filhos são normais,metade são daltônicos

Todos têm progênie normal (filhos efilhas)

+ = alelo normal portado emum cromossomo X

m = alelo mutante portado emcromossomo X

Y = cromossomo Y (não portanenhum alelo)

Em traços ligados ao X com fenótipo recessivo, as mulheres são portadoras. As mulheresportadoras possuem o alelo mutante, mas não exibem o traço.

b) Características de um traço herdado ligado ao X:

1) Afeta predominantemente os homens – eles precisam de apenas uma cópia do alelo mutantepara exibir o traço.

(o traço é raro nas mulheres – elas precisam ser m/m para exibi-lo – ocorre se o homemafetado se casar com a mulher portadora).

2) Homens afetados (m/y) não transmitem o traço aos filhos do sexo masculino (não transmitem oalelo mutante).

3) O traço “pula” gerações – as mulheres são portadoras não afetadas –, carrega o alelo mutante,mas não exibe o traço, portanto eles parecem fenotipicamente normais.

4) As mulheres portadoras podem transmitir o traço (alelo mutante) para ½ dos filhos e ½ dasfilhas.



5) As mulheres afetadas transmitem o alelo mutante para todos os filhos e filhas (as filhas setornam portadoras)

Por que os homens são predominantemente afetados por traços ligados ao sexo? - É preciso apenas uma cópia mutante de um gene para exibir o traço

Homens: m Xm homens afetados com ausência de uma boa cópia de genes Y

Mulheres: m Xm mulheres portadoras ainda têm uma cópia boa do gene + X+

Exemplos: daltonismo para verde e vermelho, hemofiliaOs genes que são afetados nessas doenças são portados em cromossomos X.

2) Herança Autossômica Dominante

Autossomos (cromossomos não sexuais) Os seres humanos possuem 22 pares de autossomos e um par de cromossomos sexuais

a) Árvore genealógica de um traço autossômico dominante

b) Características de um Traço Autossômico Dominante (Como Doença de Huntington)

1) Os heterozigotos são afetados – apenas uma cópia de alelo é necessária para ser afetado comtraço

2) O traço está presente em todas as gerações (ele não “pula” uma)

3) Afeta homens e mulheres igualmente

4) Indivíduos m/+ afetados transmitem traço de até 50% progênie. Se o afetado for m/m, TODOSos filhos, meninos e meninas, recebem o traço.

5) Os indivíduos não afetados nunca transmitem o traço.

Doença de Huntington – degeneração cerebral – ocorre em indivíduos entre 40 e 50 anos deidade. A doença de Huntington é um mal que mostra penetrância completa – o que significa que, se vocêpossuir o alelo mutante, sempre terá o fenótipo da doença.



Entretanto, para a maior parte das doenças, se você for m/+, terá uma certa probabilidade de ter adoença.Isso se deve a uma penetrância incompleta – ter o alelo mutante não significa que você sempreterá o fenótipo da doença. Os heterozigotos (m/+) mostram traço com probabilidade p < 100%Exemplos de doenças que mostram penetrância incompleta:

Câncer de cólon: ~80% dos indivíduos com genótipo m/+ desenvolverão câncer Diabetes do tipo I (diabetes com início na juventude): exibe penetrância de ~30%Câncer de mama: ~85% dos indivíduos com alelo mutante desenvolvem câncer demama.Dois genes implicados: BRCA1, BRCA2. Genes encontrados no cromossomo #17Ele é herdado de modo dominante autossômico.

Use a ligação com os outros genes para rastrear e encontrar esses genes mutantes.

Exemplo: Árvore genealógica mostrando a herança de um gene mutante (m)

o alelo mutante A é transmitido com o alelo mutante mo alelo mutante B é transmitido com o alelo selvagem m

Como o fenótipo de um alelo mutante A é sempre visto com o fenótipo de alelo mutante do geneda doença (m), podemos dizer que A está sempre ligado a m, estando, portanto, próximo a ele nocromossomo. Do mesmo modo, B deve estar ligado com o alelo selvagem.

Se A for visto com o fenótipo do tipo selvagem ou B for visto com o fenótipo mutante (doença),podemos assumir que ocorreu a recombinação.

3) Herança Autossômica Recessiva

a) árvore genealógica:



b) Características de um traço recessivo autossômico:

1) Não está presente em todas as gerações, em uma árvore genealógica grande podem ser apenas uma ou duas pessoas afetadas

2) Os pais normalmente não são afetados – ¼ da progênie é afetada

3) A prole dos afetados normalmente não é afetada (normalmente não é transmitida para ageração seguinte)

4) Afeta homens e mulheres igualmente

Esse tipo de herança foi estudado por Archibald Garrod (médico inglês que viveu na época de1900)

Garrod estudou pacientes com a doença alcaptonúria –- o fenótipo da alcaptonúria é que a urina da pessoa fica negra ao ser exposta ao ar - estudou pacientes com alcaptonúria e descobriu que 8/17 eram filhos de

casamentos entre primos de 1º grau- isso levou Garrod a acreditar que a alcaptonúria era uma doença genética



- A endogamia aumenta as chances de que o alelo de uma doença (m), que é raro napopulação, torne-se heterozigoto (m/m)- Muitas doenças raras são o resultado de endogamia. Por exemplo: os casos de albinismo sedevem a casamentos entre primos de 1º grau.

Garrod pesquisou por que a urina dos alcaptonúricos ficava negra ao ser exposta ao ar.- ele descobriu que os pacientes com alcaptonúria excretavam grandes

quantidades de ácido homogentísico (HGA), que fica negro ao ser exposto ao ar.- ele considerou a hipótese de que o HGA fosse produzido a partir da quebra de

proteínas, especialmente os aminoácidos fenilalanina e tirosina- O HGA se oxida (ao ser exposto ao ar) e vira uma substância negra

Garrod testou sua hipótese ao alimentar os pacientes:1) Dieta alta em proteína à resultado: quantidades aumentadas de HGA na urina

2) Fenilalanina à resultado: aumento do HGA na urina3) Tirosina à resultado: aumento do HGA na urina4) HGAà resultado: aumento quantitativo do HGA na urina.Garrod propôs que deveria haver caminhos nos seres humanos que envolviam a quebra deaminoácidos, e também sugeriu que a alcaptonúria (doença genética) se devia a um bloqueiona quebra do HGA.

Proteínas àà Fenilalanina à Tirosina àà HGAà XX Produto Z

Garrod sugeriu a hipótese de que a doença se devia a um defeito bioquímico. O HGA seacumula em decorrência da ausência da enzima para quebrar o HGA nos pacientes comalcaptonúria.

Hipótese: Doença Genética em decorrência de Defeito Bioquímico.Garrod se deu conta de que os genes poderiam codificar enzimas, que criam reaçõesbioquímicas.Ele chamou doenças como a alcaptonúria de “erros inatos de metabolismo”.O trabalho de Garrod levou ao trabalho de Beadle e Tatum que, em 1942, desenvolveram anoção de que um gene corresponde a uma enzima.

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