GENÉTICA CLÍNICO-LABORATORIAL
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- Wagner Gesser Câmara
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1 GENÉTICA CLÍNICO-LABORATORIAL Aula 2 Licenciatura em Ciências Biomédicas Laboratoriais 2016/17 1º Semestre
2 Sumário Princípios de hereditariedade 1. Revisão de conceitos básicos 2. Leis de Mendel 3. Quadro de Punne; 4. Probabilidade gené?ca 5. Dominância Incompleta Exercício 1
3 Cario8pos Conjunto cromossómico de um organismo 1. Haploide n 2. Diploide 2n 3. Haplodiplonte n & 2n
4 Cario8pos
5 Células Somáticas vs Células Germinais 2n 2n n
6 Células Somáticas vs Células Germinais Células Somá8cas: Mitose garante o crescimento dos organismos e a reposição de células mortas. O DNA é transmi?do de forma constante de célula para célula. Células Gâmetas: Meiose forma novos gâmetas. O material gené?co é reduzido a metade para garan?r a quan?dade de DNA necessária a cada espécie. Ocorre troca de material gené?co paterno e materno provocando um aumento da variabilidade das células resultantes.
7 Células Somáticas Mitose
8 Células Somáticas Mitose
9 Células Gâmetas Meiose
10 Gâmetas Meiose
11 Ciclo celular Célula filha G0 G1
12 Ciclo celular Ponto de res8ção (check point M) M (Mitosis) Célula filha Início do ciclo celular G1 (Gap1): Crescimento celular. G2 (Gap2):A célula prepara-se para a divisão celular. Ponto de res8ção (check point G2) G0 (Gap0): Estado aquiescente G1 S (Synthesis): Duplicação cromossómica Ponto de res8ção (check point G1)
13 Ciclo celular G1 (Gap1): Crescimento celular - Todos os componentes celulares excepto os cromossomas são replicados (Gap0): Estado aquiescente (a célula não plorifera, nem se divide) Ponto de res8ção (check point G1) Ponto de res8ção (check point G2) S (Synthesis): Duplicação cromossómica G2 (Gap2):A célula prepara-se para a divisão celular. Os cromossomas duplicados são analisados para a correção de erros de replicação Ponto de res8ção (check point M)
14 Ciclo celular A sequencia de acontecimentos do ciclo celular funciona como uma especie de relógio, com sitios de controlo: check points Os check points podem parár o ciclo celular caso existam sinais de regulação negativos
15 Ciclo celular Pontos de Restrição/controlo: Check Points G1 check point: pára o ciclo celular quando detecta DNA danificado, impedindo a sua síntese na fase S G2 check point: Pára o ciclo celular em resposta a DNA danificado ou não replicado, assegurando desta forma que a fase S é devidamente concluída M check point: Pára o ciclo celular quando são detectados erros na mitose: Problemas na segregação cromossómica
16 Ciclo celular A passagem da célula pelas várias fases do ciclo celular é coordenada e regulada fundamentalmente pelo complexo ciclina-quinase:
17 Morte Celular (necrose) & Apoptose É um processo de morte celular, que no caso da apoptose é programada A necrose celular ocorre devido a lesões irreversíveis na célula. Na apoptose a célula é alvo de processos bioquímicos que determinam o seu des?no final Na Necrose celular há evasão do citoplasma devido a desintegração celular
18 Apoptose Controla o número de células num organismo É essencial ao desenvolvimento, morfogénese e homeostase Elimina as células danificadas num tecido sem afectar as células vizinhas É um processo altamente regulado por cascatas de sinalização Encontra-se em equilíbrio com a mitose (ciclo celular) em tecidos adultos sãos
19 Morte Celular (necrose) & Apoptose Na Apoptose a membrana nunca se rompe, pelo que não há invasão do espaço extracelular com restos celulares Na necrose há evasão dos tecidos adjacentes ao contrário do que ocorre na apoptose que ocorre numa célula individual, independentemente do tecido em que se encontre
20 Hereditariedade Mendeliana
21 Carió8po Na espécie humana existem 46 cromossomas nas células somá8cas (2n = 46), 23 nas células germinais
22 Cromossoma Braço Curto Braço Longo
23 Cromossomas...
24 Herança Monogénica Herança Mendeliana Gregor Mendel Nasceu em Heinzendorf, na Áustria. Era filho de pequenos fazendeiros,?nha dificuldades financeiras para conseguir estudar. Em 1843, ingressou como noviço no mosteiro de agos?niano da cidade de Brünn, hoje Brno, na atual República Checa. A observação minuciosa do mundo que o rodeava valeu lhe o reconhecimento para a história da vida
25 Herança Monogénica Herança Mendeliana Análise da transmissão de caracteris?cas feno?picas entre ervilhas 7 caracteris?cas diferentes Formulação de uma hipotese sobre a transmissão das caracteris?cas entre as gerações Observação da transmissão de caracteris?cas durante 10 anos
26 Herança Monogénica Herança Mendeliana Terminologia em Genética
27 Herança Monogénica Herança Mendeliana Terminologia em Genética
28 Herança Monogénica Herança Mendeliana
29 Herança Monogénica Herança Mendeliana
30 Herança Monogénica Herança Mendeliana
31 Herança Monogénica Herança Mendeliana
32 Herança Monogénica Leis de Mendel: 1ª: Lei da Segregação: os organismos diploides possuem genes que ocorrem aos pares e apenas um membro de cada par é transmitido á geração seguinte. 2ª: Lei da distribuição independente: Os genes de diferentes locus são transmitidos independentemente em proporções definidas. Conceito de dominância: quando dois alelos diferentes (heterozigoto) estão presentes num genótipo, apenas é observado no genótipo as características do alelo dominante. Características autossómicas: Aparecem igualmente em homens e em mulheres. Podem ser transmitidas diretamente de homem para homem.
33 Herança Monogénica - Conceitos Locus: posição do gene no cromossoma Alelos: genes que ocupam o mesmo locus em cromossomas homólogos Alelos iguais: Individuo homozigoto Alelos diferentes: Individuo heterozigoto Gene Dominante: As caracterís?cas são manifestadas quando o gene e s t á e m d o s e s i m p l e s (Heterozigó?co) Gene Recessivo: As caracterís?cas só são manifestadas quando o gene está em dose dupla (Homozigó?co)
34
35 Herança Monogénica Tipos de Herança Monogénica: Autossómica Dominante Autossómica Recessiva Dominante ligada ao sexo Recessivo Ligado ao sexo
36 Previsão de fenó8pos Quadro de Punne; Probabilidade gené?ca
37 Segregação Cromossómica Apenas um alelo de cada progenitor é transmi?do para a geração seguinte através dos gâmetas A segregação cromossómica acontece devido à separação de cromossomas homólogos durante a meiose Durante a fase S da interfase meio?ca, os cromossomas são replicados resultando em duas copias de cada alelo, uma em cada cromaldeo.
38 Segregação Cromossómica
39 Segregação Cromossómica Durante a anafase II da meiose, os dois cromaldeos de cada cromossoma replicado separam se; cada gameta resultante da meiose possui apenas um único alelo de cada locus, tal como o principio da segregação de Mendel prevê
40 Quadro de PunneU Sabendo o genó?po dos gâmetas pode se aceder às diferentes combinações de alelos de forma a obter genó?pos para a seguinte geração
41 Quadro de PunneU Paulo: olhos azuis (aa) Ana: olhos castanhos; Filha de uma mulher com olhos azuis (Aa) Qual a probabilidade de Paulo e Ana terem filhos de olhos azuis? Coluna: Gametas de Ana (heterozigó?ca) Linha: Gametas de Paulo (homozigó?co) Soma dos Gametas que têm a hipótese de se cruzar durante a fecundação
42 Quadro de PunneU Genó8po: 50% Aa OU 2:4 Fenó8po: 50% de hipóteses de ter um filho com olhos castanhos Genó8po: 50% aa OU 2:4 Fenó8po: 50% de hipóteses de ter um filho com olhos azuis
43 Quadro de PunneU (uma caracterís8ca)
44 Quadro de PunneU (Duas caracterís8cas) Rato Negro com pelo curto (BBLL) Rato Castanho com pelo longo (bbll) Cruzamento Dihíbrido Genó?po de toda a F1: BbLl Féno?po: Negro com pelo curto
45 Previsão de Fenó8pos (Duas caracterís8cas F1) Cruzamento Dihíbrido Genó?po de toda a F1: BbLl
46 Previsão de Fenó8pos Cruzamento Dihíbrido (Duas caracterís8cas F2) BBLL BBLl BbLl BbLL Bbll bbll bbll
47 Previsão de Fenó8pos Cruzamento Dihíbrido (Duas caracterís8cas F3) BL BL bl bl
48 Cruzamento Dihíbrido Neste caso analisam se cruzamentos tendo em conta duas caracterís?cas. Quadro de Punnet, no entanto, só pode ser u?lizado quando os genes são independentes um do outro, isto é, quando a segunda lei de Mendel é cumprida (a presença de um determinado alelo do gene X não implica a presença de um outro alelo do gene Y). Exemplo: cruzamento entre AaYy. Gâmetas: : AY, Ay, ay e ay 4 Féno?pos 16 Géno?pos
49 Herança Poligénica A herança poligénica ocorre quando existem genes que individualmente exercem leve efeito num mesmo traço fenolpico. É um conceito com base mendeliana que é estudado por métodos estals?cos Probabilidade: uma ferramenta em Gené8ca
50 Probabilidade: uma ferramenta em Gené8ca Qual a probabilidade de ter uma ciança com Albinismo!?
51 Probabilidade: uma ferramenta em Gené8ca Albinismo: Doença recessiva (a) Pai : Aa Mãe : Aa Aa x Aa Gametas possíveis: AA 1/4 Aa 1/2 aa 1/4 Probabilidade de ter uma criança albina: (aa) = 1/4 Probabilidade de ter uma criança normal: (AA ou Aa) = 3/4
52 Probabilidade: uma ferramenta em Gené8ca Albinismo: Doença recessiva (a) Pai : Aa Mãe : Aa 3 crianças normais 2 crianças albinas n=5 Binominal: (a+b) n (1/4 + 3/4) 5
53 Probabilidade: uma ferramenta em Gené8ca Pai : Aa Mãe : Aa 3 crianças normais 2 crianças albinas n=5 Binominal: (a+b) n (1/4 + 3/4) 5 (10a 2 b 3 )= probabilidade de ter 2 filhos com albinismo e 3 normais
54 Dominância Incompleta
55 Dominância Incompleta A dominância incompleta verifica se quando um individuo heterozigó?co para uma determinada caracterís?ca, exibe um fenó?po intermédio entre os dois alelos heterozigó?cos. Cada genó?po heterozigó?co, tem o seu um fenó?po especifico especifico. Esta forma de dominância não obedece ao conceito de dominância definido por Mendel
56 Dominância Incompleta
57 Dominância Incompleta
58 EXERCICIO 1 A cor preta nos ratos (B) é dominante sobre a cor castanho (b); o padrão sólido (S) é dominante sore o padrão machado branco (s). A cor e o padrão são caracterís?cas controladas por genes de segregação independente. Um rato homozigó?co preto com manchas brancas é cruzado com uma fêmea homozigó?ca castanha sem manchas (padrão sólido). Todos os filhos resultantes deste cruzamento (F1) são pretos com padrão sólido. Um rato F1 é cruzado com um rato castanho com manchas brancas. a) Indique os genó?pos dos progenitores do rato F1 b) Indique os genó?pos e os fenó?pos da geração resultante do cruzamento do F1
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