11/12/2018. Biologia IV Profa. Dra. Ilana L. B. C. Camargo

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1 Biologia IV Profa. Dra. Ilana L. B. C. Camargo 1

2 Novos alelos formados por mutação podem resultar na ausência de função, funcionamento diminuído, aumentado ou uma nova função protéica. Observações de Mendel Gregor Johan Mendel Monge Augustiniano ( ) Ervilha (Pisum sativum) - planta herbácea leguminosa. Na reprodução, surgem vagens contendo sementes, as ervilhas. Planta fácil de cultivar, de ciclo reprodutivo curto e que produz muitas sementes. Muitas variedades disponíveis, dotadas de características de fácil comparação. Outra vantagem: estame e pistilo, os componentes envolvidos na reprodução sexuada do vegetal, ficam encerrados no interior da mesma flor, protegidas pelas pétalas. Isso favorece a autopolinização e, por extensão, a autofecundação, formando descendentes com as mesmas características das plantas genitoras. estame A partir da autopolinização, Mendel produziu e separou diversas linhagens puras de ervilhas para as características que ele pretendia estudar. pistilo 2

3 Obteve linhagens puras para cada uma destas características: com autofecundação a mesma característica da geração parental (P), aparecia na primeira geração filial (F1) e assim por diante no F2, F3.... Dominantes e recessivos Lisa Rugosa Amarela Verde Lisa O que apareceu = Dominante Amarela Primeira Lei de Mendel Recessivo Fenótipo 3:1 Lisa Rugosa Verde Amarela 3

4 A comprovação da hipótese de dominância e recessividade nos vários experimentos efetuados por Mendel levou, mais tarde à formulação da sua 1º lei: Cada característica é determinada por dois fatores que se separam na formação dos gametas, onde ocorrem em dose simples isto é, para cada gameta masculino ou feminino encaminha-se apenas um fator. Hoje sabemos que os fatores a que Mendel se referiu são os genes e que realmente estão localizados nos cromossomos homólogos que se separam durante a meiose Eventualmente, um alelo pode impedir a manifestação de um ou mais de seus alelos. O alelo capaz de impedir a manifestação dos demais é conhecido por dominante; os que têm seu efeito bloqueado por um alelo dominante é chamado recessivo. 4

5 . Dominantes e recessivos RR rr Lisa Rugosa Amarela Verde Rr Rr Rr Rr Lisa O que apareceu = Dominante Amarela Primeira Lei de Mendel Recessivo RR Rr Rr rr Fenótipo 3:1 Lisa Rugosa Verde Amarela 5

6 Heterozigotos Quadrado de Punnet Homozigoto Fenótipo 3:1 Genótipo 1:2:1 2 homozigotos e 2 heterozigotos 1- Existência de genes diferenças fenotípicas contrastantes e seus padrões de herança eram atribuídos a algumas partículas hereditárias (Genes) 2 Genes estão aos pares O gene pode ter formas diferentes, cada uma correspondendo a um fenótipo alternativo de uma característica. As formas diferentes de um tipo de gene são chamados alelos. Nas ervilhas, cada tipo de gene está presente duas vezes em cada célula, constituindo um par de genes. 3- Cada gameta possui apenas um membro de cada par de genes. 4 -Segregação igual: Os membros dos pares de genes se segregam (separam) igualmente (50%) para os gametas; 5- Fertilização aleatória. 6

7 Ser liso é dominante! Lisa Rugosa Lisa Rugosa Heterozigoto Homozigoto Hoje, se sabe que traços determinados geneticamente são herdados independentemente (segregação) somente quando são localizados em diferentes cromossomos ou distante o suficiente no mesmo cromossomo para ser separado por recombinação. 7

8 ¾ de F2 são lisas ¼ da F2 é rugosa ¾ destas são lisas e amarelas ¼ são verdes ¾ são amarelas ¼ são verdes ¾ x ¾ = 9/16 lisas, amarelas ¾ x ¼ = 3/16 lisas, verdes ¼ x ¾ = 3/16 rugosas, amarelas ¼ x ¼ = 1/16 rugosa, verde Mendel concluiu Pares diferentes de genes se distribuem independentemente na formação de gametas Para dois pares de genes heterozigotos A/a e B/b, b tem a mesma probabilidade de ir para um gameta com a quanto para um gameta com A e o mesmo para o alelo B Isso só é verdade para genes em cromossomos diferentes!!!! 8

9 Distribuição esperada de genótipos para pais com combinações diferentes de genótipos para um alelo A dominante e um alelo recessivo a Pais Prole Distribuição * Do fenótipo Dominante para o fenótipo Recessivo 3:1 Herança autossômica dominante. Quando um pai é afetado e o outro não é, cada prole tem uma probabilidade de 50% de herdar o alelo mutante e a condição 9

10 Os distúrbios monogênicos são caracterizados por seu padrão de transmissão nas famílias Para estabelecer o padrão de transmissão, em geral a primeira etapa é a obtenção de um heredograma que conta a história familiar do paciente, uma representação gráfica de uma árvore genealógica O heredograma usa símbolos padronizados Os padrões apresentados pelos distúrbios monogênicos nos heredogramas dependem principalmente de dois fatores: o local cromossômico dos locus gênico (autossômico ou ligado ao X), e se o fenótipo é dominante ou recessivo Herança Autossômica e Ligada ao X Esta distinção é óbvia, pois depende da localização cromossômica do gene em questão Existe apenas uma informação a ser ressaltada que é o fato de homens serem hemizigóticos para o cromossomo X 10

11 Para compensar o fato da mulher possuir dois cromossomos X, e consequentemente dois grupos de genes deste cromossomo, os alelos localizados no cromossomo X das mulheres são ativos em apenas um destes cromossomos, levando à inativação do cromossomo X, formando o corpúsculo de Barr (hipótese de Lyon, compensação de dose) Esta inativação ocorre cedo, começando logo após a fertilização e se completa ao final da primeira semana de desenvolvimento O cromossomo X inativo pode ser originado do pai ou da mãe, é completamente ao acaso 21 Por definição, um fenótipo expresso do mesmo modo tanto em homozigotos quanto em heterozigotos é dominante, enquanto um fenótipo expresso somente em homozigotos é recessivo 22 11

12 Fenótipos pouco comuns; Há saltos de gerações; Indivíduos afetados herdam os dois alelos recessivos dos ancestrais; Casais normais, quando ambos são heterozigotos, podem ter filhos afetados (25%) e filhos normais (75%); Pais normais com filhos(as) afetados(as), pais heterozigotos e filhos(as) afetados(as) recessivos(as). Albinismo Exemplos: Albinismo, Fibrose Cística (doença pulmonar crônica suor salgado), Fenilcetonúria (PKU), Doença de Tay-Sachs (distúrbio neurológico), etc

13 Fenótipos comuns; Não há saltos de gerações; Indivíduos normais herdam os dois alelos recessivos dos ancestrais; Casais afetados, quando ambos são heterozigotos, podem ter filhos afetados (75%) e filhos normais (25%); Exemplos: Acondroplasia, Polidactilia, Prognatismo Mandibular Acondroplasia: Um tipo de nanismo acentuado, sem retardo mental, apresentam cabeça grande e testa saliente Doença de Huntington: contração muscular involuntária, demência progressiva (identificação genes) Neurofibromatose: distúrbio sistema nervoso (manchas café-com-leite)

14 - Não se distribui igualmente em homens e mulheres; - Não há transmissão de pai para filho; - Há mais homens afetados do que mulheres afetadas; - Manifesta em homozigose nas mulheres e em hemizigose, nos homens; - Todas as filhas de um homem afetado, serão no mínimo portadoras; Hemizigose: Somente um alelo de um par está presente. Exemplos: Hemofilia, Daltonismo e Distrofia Muscular de Duchene (fraqueza muscular) 27 Daltonismo ou cegueira a cores O daltonismo é a incapacidade de distinguir as cores vermelha e verde. Acomete 5% a 8% dos homens e 0,04% das mulheres. Teste para daltônicos A pessoa daltônica não consegue diferenciar as cores da imagem. É determinado por um gene recessivo ligado ao sexo, sendo representado pelo alelo X d. O alelo dominante X D condiciona a visão normal. Uma mulher só será daltônica se o seu pai for e se a mãe for portadora do alelo recessivo. Os homens afetados transmitem o gene a todas as suas filhas, enquanto os filhos não são afetados. Existe 50% de chance da mãe portadora passar o gene afetado a um filho ou filha. 14

15 - Não se distribui igualmente em homens e mulheres; - Não há transmissão de pai para filho; - Manifesta em homozigose ou heterozigose nas mulheres e em hemizigose, nos homens; - Todas as filhas de um homem afetado, serão afetadas; Exemplos: Síndrome de Rett (retardo mental acentuado) e raquitismo hipofosfatêmico 29 Exemplos: Hipofosfatemia: concentração sérica baixa de fosfato. A hipofosfatemia crônica ocorre no hiperparatireoidismo, no hipotireoidismo (hipoatividade da tireóide), na disfunção renal e com o uso prolongado de diurético Síndrome orofaciodigital: Essa síndrome é encontrada apenas no sexo feminino. A proporção aproximada de meninas para meninos é de 2:1, sugerindo que essa doença é letal no sexo masculino. A explicação mais sensata da causa do modo da herança é um gene mutante dominante ligado ao X. As características diagnósticas são fendas parciais na língua, lábio superior, crista alveolar e palato; irregularidades da dentição (ausência de dentes, dentes supranumerários); membranas entre a mucosa bucal e crista alveolar; ângulos mediais dos olhos situados lateralmente; hipoplasia das cartilagens alares; hipoplasia malar; encurtamento assimétrico dos dedos, sindactilia parcial e polidactilia unilateral; retardo moderado e tremores

16 - A alteração pode-se comportar dominante no homem e recessiva na mulher; Exemplos: Calvície - É um tipo de herança que só se manifesta nos homens, pois seus genes se localizam na região do cromossomo Y. - A hipertricose auricular, que se caracteriza pela presença de pêlos longos e abundantes na orelha, é um exemplo deste tipo de herança. 31 Hipertricose 32 16

17 1. Capacidade Gustativa para o PTC (feniltiocarbamida): - Sensível Dom - Insensível Rec 2. Capacidade de enrolar a língua: - Capaz Dom - Incapaz Rec 3. Furo no queixo: - Ausência Dom - Presença Rec 4. Implantação do cabelo: - Alta Dom - Baixa Rec s sangue de carneiros 1800 s sangue humano Rejeição Karl Landsteiner médico austríaco 1900 sangue humano é de diferentes tipos e somente certas combinações eram compatíveis 1910 descoberta do locus I do antígeno sanguíneo ABO Hoje se conhece mais de 20 genes que codificam proteínas de superfície de Hemácias Genes alelos codominantes Os dois são expressos 17

18 Proteína se liga à superfície Açúcares são ligados à proteína = antígenos A expressão dos genótipos do sistema sanguíneo ABO está relacionada com o lócus gênico denominado H, existente no cromossomo 19, onde está o alelo H (dominante) ou h (recessivo). O alelo H produz uma enzima (enzima H) que transforma uma substância precursora em antígeno H, que, por sua vez, é transformado em antígeno A ou B por ação, respectivamente, de enzimas sintetizadas sob o comando dos alelos I A ou I B. Como o alelo i é inativo, não promove qualquer transformação no antígeno H, que permanece presente nas hemácias dos indivíduos do verdadeiro sangue tipo O. 18

19 Genótipo Fenótipos Antígenos de superfície Tipo sanguíneo ABO 19

20 20

21 Pessoas com o fenótipo Bombaim não produzem a enzima ativa (H) que transformaria a substância precursora em antígeno H. Sendo assim, a ausência da enzima faz com que essas pessoas não apresentem os antígenos A e B nem o H, em suas hemácias, mesmo possuindo os alelos responsáveis pela síntese dessas substâncias. Então, indivíduos HH ou Hh (quase toda a população humana), são capazes de expressar os genótipos: I A I A ou I A i (sangue tipo A); [tem antígeno A e anticorpo B] I B I B ou I B i (sangue tipo B); [tem antígeno B e anticorpo A] I A I B (sangue tipo AB); [tem antígenos A e B e não tem anticorpos A e B] ii (sangue tipo O); [não tem antígenos A e B e tem anticorpos A e B] Indivíduos de composição genética hh por outro lado, são incapazes de promover essa transformação, não expressando, como consequência, os referidos genótipos, caracterizando, portanto, os falsos O. Fenótipo Bombaim não tem antígenos H na superfícies das hemácias e tem anticorpos H. Qual é a doença que o indivíduo apresenta? Ser deficiente para a enzima H não causa doença. Mas se uma transfusão sanguínea for necessária, pessoas com fenótipo Bombaim podem receber sangue apenas de outros doadores que também são deficientes para a enzima H. Se pacientes com anti-h (fenótipo Bombaim) em sua circulação recebem transfusão de sangue que contém antígeno H (sangue do grupo O, por exemplo), podem correr o risco de sofrer uma reação hemolítica aguda transfusional. Como saber? O teste para detectar se uma pessoa é realmente O ou falso O é feito aplicando-se o anticorpo anti-h em uma gota de sangue. Se houver aglutinação, o indivíduo é um O verdadeiro, ou seja, ii. Se não ocorrer aglutinação, ele é falso O, podendo ser I A I A, I A i, I B I B, I B i ou I A I B. 21

22 Pessoa do Tipo B produz anticorpo contra o sangue do tipo A Coagulação, bloqueio dos vasos sanguíneos e falta circulação diminuindo nível de oxigênio Teoricamente O = doador universal AB = receptor universal Porém na prática, outras proteínas de superfície são produzidas e podem causar alguma incompatibilidade 22

23 Tipo ABO é ainda diferenciado em + ou - Outro antígeno de grupo sanguíneo chamado Fator Rh Ser Rh + ou Rh depende da combinação de alelos de 3 genes. Os antígenos foram identificados a princípio nos macacos Rhesus daí o nome Rh 23

24 Durante a gravidez e após o nascimento do primeiro filho Rh +, a mãe Rh - pode receber injeção de imunoglobulina Anti-D para neutralizar as hemácias do bebê em seu corpo antes que estimule a produção de anticorpos na mãe. Com isso, não haverá problemas com o próximo filho Rh +. Fim do semestre!! Bons estudos e boa prova!!! 24