A herança autossômica monogênica

A herança autossômica

monogênica

(dominante e recessiva)

Profa. Lilian Escobar

O termo autossômico é usado para descrever o locus gênico localizado em cromossomos não sexuais, ou seja, nos cromossomos chamados autossomos.

Monogênico refere-se ao padrão de herança genético, e que uma determinada característica anatômica, fisiológica ou até comportamental é determinada por um gene (localizado em um locus de um par de homólogos) que apresenta duas versões (alelos) – um dominante e um recessivo.

Diferença entre a herança

autossômica dominante e a recessiva

Recessiva: manifestação clínica só é

observada em indivíduos homozigotos

para o alelo mutante (recessivo). Esses

indivíduos herdam um alelo recessivo de

cada um dos genitores.

Dominante: basta a presença de um só

alelo para se manifestar que pode ser

herdado de qualquer um dos genitores.

Principais características da recessiva:

Padrão característico do heredograma horizontal, indivíduos afetados

se limitam a 1 prole e a doença, geralmente, não é observada em várias

gerações.

Homens e mulheres apresentam igual probabilidade de serem

acometidos e o cruzamento entre dois indivíduos normais (fenótipo

normal), porém, heterozigotos para o alelo mutante

(recessivo), apresenta 1 chance em 4 de ter uma criança afetada.

Se os genitores são heterozigotos (Aa): 1 chance em 4 da criança ser

homozigota p/ o alelo mutante (aa) e ser afetada.

A probabilidade de que 2 heterozigotos para o alelo mutante se casem

depende da frequência de heterozigotos na população. O alelo mutante

é raro na população.

Alelos mutantes podem ser transmitidos nas famílias por numerosas

gerações sem se manifestar.

Chance de surgir indivíduo afetado aumenta quando genitores são

aparentados e tenham herdado o alelo mutante de um ancestral

comum.

Exemplos de manifestações fenotípicas

determinadas por herança monogênica

autossômica recessiva

Doença de Tay Sacks: distúrbio neurológico

degenerativo procedente de uma mutação que

afeta o gene a síntese de uma enzima

(hexoaminidase A), relacionada com o

metabolismo de um tipo de lipídio (nagliosídeos

GM2) da membrana de células nervosas. É uma

doença de manifestação precoce, geralmente por

volta do 6º mês de vida.

Exemplos de manifestações fenotípicas

determinadas por herança monogênica

autossômica recessiva

FIBROSE CÍSTICA: (mucoviscidose) distúrbio decorrente de uma mutação que afeta a atividade de canais iônicos, o que determina alterações na secreção de muco em diferentes órgãos (pulmões, intestino e pâncreas). É uma doença comum na população com aproximadamente 1 afetado para cada 2000 nascimentos.

SINTOMAS: alteração na secreção pulmonar, dificultando a respiração e facilitando a ocorrência de infecções pulmonares (pneumonia), e alterações das secreções intestinais e pancreáticas, comprometendo a digestão e a atividade intestinal.

FENILCETONÚRIA (PKU)

É responsável por atingir 1 em cada 10.000 crianças. Originada

de uma mutação que afeta o gene responsável pela síntese da

enzima (fenilalanina hidroxilase), que atua convertendo o

aminoácido fenilalanina em tirosina.

A fenilalanina é um importante aminoácido presente na dieta

humana. Quando presente na dieta do paciente com PKU, o

acúmulo de fenilalanina nos tecidos corpóreos prejudica o

desenvolvimento do sistema nervoso central no lactente e

interfere o funcionamento do cérebro maduro.

A manifestação da doença pode ser evitada se o diagnóstico

for efetuado precocemente (teste do pezinho) e se for

adotada uma dieta que restrinja a ingestão do aminoácido

fenilalanina.

TESTE DO PÉZINHO

Herança autossômica monogênica

dominante

É uma herança com padrão vertical, isto é, a característica passa de

uma geração para outra verticalmente.

Principais características:

• Afeta igualmente homens e mulheres e podem transmitir o caráter

com igual probabilidade. Todo indivíduo afetado apresenta um genitor

afetado

• Os indivíduos afetados apresentam genótipo homozigoto ou

heterozigoto.

• A ocorrência de indivíduos afetados homozigotos é muito rara, o

cruzamento usual mais frequente é entre um indivíduo afetado

heterozigoto e um indivíduo homozigoto normal. Neste caso há

50% de chance de nascer uma criança afetada e 50% de ser normal.

Às vezes, dois indivíduos heterozigotos também podem cruzar-se.

Supondo sempre que a penetrância é completa e haja expressividade por parte do alelo dominante, as regras são:

O traço aparece em gerações sucessivas, sem “pular” nenhuma (deixar de se manifestar).

O traço é transmitido de uma pessoa afetada a cerca de metade de seus descendentes.

Homens e mulheres apresentam igual probabilidade de manifestar o fenótipo afetado.

Homens e mulheres possuem igual probabilidade de transmitir o alelo dominante.

Em famílias nas quais os pais são normais, nascem filhos normais.

Penetrância de um gene e expressividade

A penetrância corresponde à capacidade que um determinado alelo de herança monogênica autossômica dominante tem de se expressar em alguns indivíduos.

Pode ser definida com a porcentagem de indivíduos de determinado genótipo que exibem o fenótipo associado ao genótipo, isto é, apenas uma parcela das pessoas que possuem um dado genótipo exibe genótipo correspondente.

Quando a frequência de expressão de um fenótipo é menor de 100%, algumas pessoas com o genótipo não o expressam, diz-se que o gene apresenta penetrância reduzida.

Exemplos

Polidactilia pré-axial - a penetrância é incompleta. Os

portadores do genótipo heterozigoto nem sempre

apresentam o caráter (fenótipo).

Plantas de feijão carioca - um alelo dominante

responsável por listras marrons na semente que são creme-

claro. As plantas LL e Ll são listradas (variegadas) e as

plantas ll produzem sementes sem variegação (variedade

feijão-mulatinho). Contudo, o alelo dominante L apresenta

penetrância de 95%, portanto 5% das sementes cultivadas

não apresentam listras, mesmo apresentando o alelo L.

Assim, 5% das plantas com genótipos LL ou Ll não

apresentarão listras sendo semelhantes ao feijão-mulatinho.

EXPRESSIVIDADE

Modo de expressão de um alelo que pode ser uniforme ou variável. A expressividade mede a extensão com a qual um determinado genótipo se expressa em um indivíduo em nível fenotípico.

Quando o efeito do alelo é bastante constante em diferentes ambientes, diz-se que ele apresenta alta expressividade. Porém, quando um alelo se manifesta com diferentes fenótipos, ele possui expressividade variável.

A braquidactilia, encurtamento dos

dedos, deve-se a um alelo dominante

(herança autossômica monogênica) que, em

alguns indivíduos, expressa-se na forma de

dedos muito encurtados, enquanto, em

outras pessoas, expressa-se como dedos

levemente mais curtos que o normal.

Em cães da raça Beagle (presente também nos demais mamíferos) existe um alelo dominante Sque determina distribuição homogênea dos melanócitos na epiderme, condicionando fenótipos não variegados.

Animais com genótipos homozigoto e heterozigoto dominante (SS ou Ss) apresentam pelagem uniforme (coloração homogênea), enquanto os animais com genótipo ss apresentam pelagem com manchas.

Entretanto, a expressividade do alelo s em homozigose é variável, havendo, portanto, animais com pelagem quase homogeneamente pigmentada até um extremo de pigmentação, com poucas manchas pigmentadas.

Probabilidade

É a chance de ocorrência de um determinado

evento entre dois ou mais possíveis.

Probabilidade = n. de casos favoráveis/ n. de casos

possíveis

ou

Probabilidade = resultado esperado/n. total de ocorrências

Probabilidade

Exemplo:

No cruzamento entre dois indivíduos heterozigotos (Aa), qual a probabilidade de nascer uma criança que seja homozigota recessiva (aa)? Para tal, basta realizar o cruzamento usar o quadrado de Punnett.

A chance de nascer uma criança homozigota recessiva será de 25% ou 1/4.

As possibilidades genéticas derivam-se dos eventos casuais durante a formação dos gametas e dos encontros aleatórios entre os gametas. Nem sempre o que é esperado efetivamente acontece. Quanto menor a população analisada, maior será o desvio do que se esperava. Assim, é necessário ampliar a amostragem para que possamos ter um resultado mais fiel.

Resultados observados versus

resultados esperadosEm um cruzamento-teste entre uma cobaia

preta heterozigota (Bb) e uma cobaia branca

(bb) espera-se que metade dos descendentes

seja de coloração preta e a outra metade

branca. Contudo, nasceram 5 filhotes: 3

pretos (Bb) e 2 brancos (bb).

O resultado invalida a regra de probabilidade?

Não, pois a amostragem é pequena e

ampliando o número de filhotes tenderemos

a encontrar a proporção esperada.

Combinação de probabilidades

Eventos independentes (regra do “e”): p x p = (1/2)2 = 1/4.

A probabilidade de ocorrer simultaneamente dois ou mais eventos independentes (não exclusivos) é igual ao produto dos eventos isolados.

Eventos mutuamente exclusivos (regra do “ou”): é a soma A1+ A2 e sua probabilidade, por P(A1 + A2). É determinada pela soma das probabilidades dos eventos isolados.

A probabilidade condicional em

GenéticaEm alguns casos, é necessário calcular um determinado

evento previamente para que possamos ter a probabilidade

de outro evento que está vinculado ao primeiro.

Exemplo:

Qual será a probabilidade do indivíduo 11 (normal) ser

portador do alelo (heterozigoto)?

Usando o exemplo anterior, qual a probabilidade de nascer uma

criança afetada do casamento de 11 com 12 sabendo-se que 12 é

normal e heterozigota?

Para nascer uma criança afetada é necessário que 11 seja

heterozigoto.

-Probabilidade de 11 ser heterozigoto (2/3) com a chance da

criança ser afetada (1/4). Portanto, tem-se 2/3 X 1/4 = 2/12

= 1/6. Note que o valor de 1/4 para a criança ser afetada procede

do cruzamento de 11 sendo Aa e de 12 que é Aa.