Determinação da Cor dos Olhos
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- Osvaldo Duarte
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1 Determinação da Cor dos Olhos
2 Herança não Mendeliana -Fenótipos sem padrão de segregação mendeliano -Poligênica interações alélicas e -Oligogênica gênicas -Fatores ambientais -Modificações epigenéticas
3 Herança não Mendeliana -A combinação de diversos fatores cria uma gama de fenótipos que se distribui de forma contínua em uma população. A maioria das doenças comuns, características anatômicas, comportamentais e fisiológicas.
4 Herança da Cor dos Olhos Comumente explicada como característica de herança mendeliana: -Olhos escuros: dominante -Olhos claros: recessivo
5 Herança da Cor dos Olhos
6 Herança da Cor dos Olhos
7 Herança da Cor dos Olhos Variação na tonalidade - muito maior que apenas claro e escuro -Estas questões e descobertas mais atuais indicam que a cor dos olhos não é herdada de modo mendeliano
8 Herança da Cor dos Olhos é poligênico, e seu background genético é variável em diferentes populações. Está sujeita a certas mudanças ao longo da vida. é influenciado principalmente por fatores genéticos que atuam em conjunto como um traço quantitativo, dando origem a uma gama de cores de azul a marrom escuro geradas por complexas interações genéticas. Genetics and Molecular Biology, 41, 1, (2018)
9 Cor do olho variação na qualidade e na quantidade de melanina produzida nos melanócitos da íris. Íris tecido que controla quantidade de luz que entra no olho. -Músculo de ~12mm diâmetro com um centro aberto: pupila Dilata: pouca luz - pupila larga Contrai: luz intensa - pupila pequena -Melanócito ocular melanina no citoplasma (no resto do corpo a melanina é secretada).
10 Produção de Melanina -Duas vias dentro de melanossomas organela dos melanócitos Início: Tirosinase (TYR) catataliza reação entre tirosina e dopa (dopacromo tautomerase) formando dopaquinona. -Cisteína = feomelanina (pigmento vermelho-amarelo) -Proteína relacionada a tirosinase 1 (TYR-related protein 1) = eumelanina (pigmento marrom-escuro) Os genes que produzem transcritos que atuam nas vias de produção de melanina ou que interagem com estas vias genes envolvidos na determinação da cor dos olhos.
11 Genes Mais de 16 genes estão envolvidos Alguns exemplos de genes envolvidos no fenótipo determinação da cor da íris são: HERC2, IRF4, SLC24A4, SLC45A2 e TYR
12 Genes OCA2 e HERC2 -Genes mais importantes na determinação da cor do olho -OCA2 (oculocutaneous albinism II) - proteína de membrana no melanossoma transporte tirosina - formação melanina. -Considerado a principal região codificadora para olhos escuros. -HERC2 (hect domain and RCC1-like domain-containing protein 2)... Cromossomo 15q... Gene HERC2 Gene OCA2
13 -Sequência consenso - íntron 86 - HERC2 (sobreposição): HLTF (helicase-like transcription factor-famila SWI/SNF) proteína remodeladora da cromotina dependente de ATP. -SNP: T>C elimina o sítio de reconhecimento para HLTF.
14 Pigment Cell Melanoma Res. 22; Ausência da proteína OCA2 nos melanócitos resulta em melanossomas imaturos - sem produção de melanina - sem entrada de tirosina - resultando em olhos azuis.
15 HERC2/OCA2 Interação Epistática Um gene mascara o efeito do outro em um locus diferente -Mendeliana indivíduos olhos azuis produzem filhos olhos azuis. -Sob epistasia: mesmo quando gene OCA2 apresenta alelos para olhos escuros, o SNP no íntron do gene HERC2 impede sua expressão. -Gene HERC2 H alelo T h alelo C* -Gene OCA2 O - escuro o - inativo hhoo x Hhoo ho ho Ho HhOo Hhoo ho hhoo hhoo 4:12
16 HERC2/OCA2 Interação Epistática -SNP- éxon 9: gene OCA2 -C>T -Arginina >glutamina -Hipótese: afeta a conformação da proteína: 419aa Hhoo olhos azuis
17 Interação Epistática -Enzima Tirosinase (TYR) gene em 11q14-q21 inicia a melanogênese. -Mutações não funcionais mascaram qualquer outro gene responsável pela pigmentação -Completa falta de pigmento olhos vermelhos albinismo ocular comum em albinos. -Pouco pigmento olhos violeta
18 Se há total falta de pigmento olhos vermelhos -O que ocorre com os olhos azuis? -Olhos azuis possuem menos melanina em comparação a olhos verdes parece haver falta de pigmento. Journal of Human Genetics (2011) 56, 5 7 -Produção residual de melanina -A sequencia consenso - pode ser reconhecida, porém menos frequentemente ou reconhecida por outro fator menos expresso. -Tirosina entraria por outra proteína não especializada nos melanossomos.
19 Efeito Pleiotrópico -Mutações na fenilalanina hidroxilase (síntese de tirosina a partir de fenilalanina) não produz tirosina usado pela TYR para formar dopaquinona. -Fenilcetonuricos: pele clara olhos azuis
20 Fator Ambiental -Via feomelanina presença de cisteína -Falta para produção de feomelanina (pigmento vermelho-amarelo) -Durante a distribuição da pigmentação na infância dietas pobres metionina (cisteína é produzida a partir dela) afetam cor dos olhos - até suplementação do aa. -Peixe, carnes vermelhas, sementes. feijão, ovos, alho, lentilhas, cebola, iogurte e
21 Variação dos Tons Escuros -Dominância incompleta entre alelos para a cor escura indivíduos heterozigotos com tons intermediários de marrom. OCA2 principal região para olhos marrons 300 SNPs -Mistura de eumelanina e feomelanina : Íris marrom com contorno dourado
22 -Gene MC1R (16q24.3) (Melanocortin 1 receptor) proteína instrui o melanócito para alterar a produção entre eumelanina e feomelaniana. Alguns alelos aumentam a probabilidade de olhos verdes -Pais de olhos verdes filhos de olhos castanhos - efeito epistático, genes modificadores. -Olhos verdes - menos frequentes nas populações - talvez devido a falta de codificação para isso no genoma concentração de eumelanina e feomelanina.
23 Heterocromia -Indivíduo com íris de cores diferentes ou em apenas um dos olhos. -Mutações somáticas - células com genótipos diferentes -Adquirida tumores, ferimentos -Herdada expressão diferenciada
24 -Indivíduos com Síndrome de Prader-Willi e Angelman podem apresentar pele clara e olhos azuis. -Genes OCA e HERC2 15q Região síndromes 15q
25 Em um estudo na Argentina foram avaliados 5 SNPs relacionados a cor da íris e foi quantificada a cor dos olhos. Foi encontrada uma associação notável de HERC2 rs GG com cor azul (p <0,01), mas os demais marcadores não mostraram associação com a cor da íris. Esses resultados diferem daqueles de outras populações do mundo para estes SNPs (p <0,01). As diferenças encontradas podem responder à composição étnica da Argentina. Genetics and Molecular Biology, 41, 1, (2018)
26 Referências Frudakis, Tony, Thomas, Matthew, Gaskin, Zach, Venkateswarlu, K., Chandra, K. Suresh, Ginjupalli, Siva,... Ponnuswamy, K.N. (2003). Sequences associated with human iris pigmentation.(author Abstract). Genetics, 165(4), Désirée White, & Montserrat Rabago-Smith. (2010). Genotype phenotype associations and human eye color. Journal of Human Genetics, 56(1), 5-7. Diana María Hohl, Brenda Bezus, Julia Ratowiecki, & Cecilia Inés Catanesi. (2018). Genetic and phenotypic variability of iris color in Buenos Aires population. Genetics and Molecular Biology, 41(1),
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