Genética Humana: Hereditariedade e Alelos

Genealogia humana

Na espécie humana:

Modo de transmissão da informação genética de geração em geração realiza-se através dos mesmos mecanismos de heteriedade que operam noutras espécies.

Dificuldades no estudo da genética humana: ciclo de vida longos, impossibilidade de cruzamentos experimentais, pequeno nº de descendentes, elevado nº de cromossomas. (técnicas: cariótipo, DNA)

Necessidade de: arvores genológicas, hierogramas, pedigrel: diagrama que evidencia a historia da transmissão de um dado caráter ao longo das gerações.

Permite determinar se os genes envolvidos são: dominantes ou recessivos, estão localizados nos autossomas ou nos cromossomas sexuais.

Hereditariedade Autossómica:

-Hereditariedade dominante autossómica: Doença de Huntington

-Hereditariedade recessiva autossómica: Fenilcetonúria e do albinismo.

Hereditariedade dominante autossómica:

-Os homens e as mulheres são igualmente afetados;

-A anomalia tende a aparecer em todas as gerações;

-Quando um individuo manifesta a anomalia, pelo menos um dos progenitores também o possui;

-Quando um dos elementos do casal apresenta a anomalia, aproximadamente metade da sua descendência pode ser afetada;

-Os heterozigóticos manifestam a anomalia;

-A maioria dos descendentes afetados possui pais normais;

-Os heterozigóticos apresentam fenótipo normal;

-Dois progenitores afetados originam todos os seus descendentes com anomalia. (ex.: albinismo)

Doença de Huntington – Dominante

-Doença genética determinada por genes autossómicos dominantes;

-Manifesta-se entre os 35 e os 45 anos;

-É causado por uma deficiência de um único gene do cromossoma 4;

-Uma parte do DNA (sequência CAG) repete mais do que deveria;

-Provoca a degeneração progressiva das células nervosas do cérebro;

-Conduz a perda progressiva das capacidades intelectuais emotivas;

Fenilcetonúria: recessiva

-Fenilcetonuria é um aminoácido que faz parte da maioria das proteínas alimentares;

Individuo normal:

-Possui, num determinado locus, um gene que codifica a síntese de uma enzima que, ao nível do fígado, permite a conversão da fenilalanina em tirosina;

Individuo afetado:

-Possui no mesmo locus, um gene que codifica uma enzima não funcional;

Consequências: (acumulação do acido fenilpirúvico e da fenilalanina)

-Graves ao nível do desenvolvimento do cérebro; perturbações motoras e convulsões; (prevenção PKU – teste do pezinho – suspender a fenilalanina da alimentação até ao sistema nervoso estar completamente formado).

Polidactilia (nº excessivo de dedos) – dominante

Exceções ás leis de Mendel:

-Quando não há a expressão de um gene dominante em relação ao recessivo.

-As proporções não estão de acordo com os pressupostos de Mendel;

Interações entre alelos de um mesmo gene:

Relações de dominância:

-Completa -Incompleta -Codominância -Alelos letais

Dominância incompleta

Existência, no caso de dois alelos, de três fenótipos distintos;

3º fenótipo aparece em indivíduos heterozigóticos;

Deve-se ao facto de nenhum dos alelos ser totalmente dominante;

-Um dos alelos é ligeiramente mais dominante do que o outro, tende este ultimo também expressão, resultando num fenótipo intermedio entre ambos.

Codominância:

Nenhum dos genes é dominante;

Ambos têm o mesmo peso genético; expressam-se ambos de igual forma:

Ex.: sistema ABO, cordas vocais

Alelos múltiplos:

Uma determinada característica pode ser determinada por um gene que tem mais do que dois alelos – polialelismo

-Os alelos denominam-se de alelos múltiplos ou polialelos. Ex.: sistema ABO

Sistema ABO

-Caracteriza-se pela presença ou não de determinadas glicoproteínas na superfície da membrana das hemácias.

As glicoproteínas denominam-se de antigénios ou aglutinogénios

No plasma circulam proteínas relacionadas com os antigénios das hemácias, os anticorpos (aglutininas)

-Desencadeiam o processo de aglutinação em determinadas transfusões sanguíneas incompatíveis.

Quatro grupo saguineos: A, O, AB, B

Tipo A:

-As hemácias apresentam antigénios do tipo A na superfície da membrana plasmática;

-O plasma contem anticorpos anti-B  AA ou AO

Tipo B:

-As hemácias apresentam antigénios do tipo B na superfície da membrana plasmática;

-O plasma contém anticorpos do tipo A;

Tipo AB: (recetor universal)

-As hemácias apresentam antigénios do tipo A e B na superfície da membrana plasmática;

-Não apresentam nenhum tipo de anticorpos no plasma.

Tipo O: (dador universal)

-As hemácias não apresentam nenhum antigénio na superfície da membrana plasmática;

-Apresentam anticorpos do tipo A e B;

A e B – Codominância

O – alelo recessivo

Sistema Rhesus

Fator Rh: É um antigénio especifico localizado na superfície das hemácias, que induz, como resposta imunitária, a produção de um anticorpo – anti-Rh.

Experiencia de Landsteiner:

-A cobaia produz anticorpos por reação dos antigénios estranhos do macaco;

-O soro com os anticorpos é adicionado ao sangue humano;

-A ocorrência de aglutinação revela existência de proteínas comuns – fator Rh

-Um par de alelos em que o gene condiciona o aparecimento do fator Rh é dominante;

Combinações entre alelos podem ser letais

Alelo letal: causa a morte pré ou pós-natal ou que então, produz uma deformidade significante;

 A combinação de determinados alelos pode originar fenótipos mortais.

Existem alelos que, reunidos em homozigotia, podem conduzir à morte do seu portador;

 Em heterozigotia não são letais o que permite a sua manutenção na população;

 Os seus efeitos podem manifestar-se:

- Logo no desenvolvimento embrionário;

-Após o nascimento (mais ou menos tardiamente)

Exemplo: Gato de Manx

-Gene que codifica a presença ou não de cauda

M – Codifica o desenvolvimento normal da coluna vertebral e consequentemente da cauda

ML – interfere no desenvolvimento da cauda: ausência de cauda

O gene ML:

- É letal;

- Quando em homozigotia desencadeia a morte dos embriões;

- Quando em heterozigotia o animal sobrevive, mas sem cauda.

Alelos letais na espécie humana:

-É heterozigótica para um número reduzido de alelos letais;

- Os efeitos letais expressam-se em homozigotia:

- Podem resultar em abortos espontâneos;

- Podem manifestar-se durante a vida (ex. doença de Huntington)

Alelos letais:

Admite-se que todas as espécies incluem no seu genoma genes letais:

- Uns são dominantes:

 -Manifestam-se nos heterozigóticos:

-Provocam a morte dos indivíduos quando em homozigotia;

 Outros são também dominantes e provocam a morte logo em heterozigotia;

- A maior parte são recessivos:

- Levando à morte apenas seres homozigóticos;

- Permitindo a vida em heterozigóticos.

Hereditariedade ligada ao sexo

Genes autossómicos: quando se localizam nos autossomas.

Genes heterossómicos ou ligados ao sexo: quando se localizam nos cromossomas sexuais.

• características ligadas ao sexo – são as características hereditárias que dependem de genes localizados no cromossoma X e Y.

Transmissão genética de genes localizados nos cromossomas sexuais

Os dois cromossomas não emparelham totalmente ocorrendo regiões onde não há genes homólogos.

-Isto é, os cromossomas X e Y apresentam genes distintos.

Genes localizados no cromossoma X:

Os resultados obtidos no cruzamento direto ou no seu recíproco são diferentes.

-Devem-se ao facto de, no macho, o cromossoma Y não possuir os alelos correspondentes do cromossoma X,

-Não são totalmente homólogos;

Transmissão genética de genes localizados no cromossoma X

-Os machos manifestam o único alelo que está localizado no cromossoma X.

 -Os alelos recessivos têm maior probabilidade de se manifestarem.

-Afeta, com muito maior frequência, os homens;

-As mulheres heterozigóticas (portadoras) não manifestam a característica;

-Os homens que manifestam a característica transmitem o alelo apenas às filhas;

-Uma mulher que manifeste a característica é filha de um pai afetado e de uma mãe afetada ou portadora;

Exemplo: daltonismo e hemofilia.

Transmissão genética de genes localizados no cromossoma Y

Anomalias no cromossoma Y são apenas exclusivos do homem;

 Genes holândricos – genes que não têm correspondência no cromossoma X.