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A herança autossômica monogênica

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A herança autossômica monogênica

  1. 1. A herança autossômica monogênica (dominante e recessiva) Profa. Lilian Escobar
  2. 2. 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.
  3. 3. 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.
  4. 4. 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.
  5. 5. 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.
  6. 6. 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.
  7. 7. 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.
  8. 8. TESTE DO PÉZINHO
  9. 9. 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.
  10. 10. 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.
  11. 11. 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.
  12. 12. 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.
  13. 13. 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.
  14. 14.  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.
  15. 15. Em cães da raça Beagle (presente também nos demais mamíferos) existe um alelo dominante S que 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.
  16. 16. 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
  17. 17. 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.
  18. 18. Resultados observados versus resultados esperados Em 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.
  19. 19. 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.
  20. 20. A probabilidade condicional em Genética Em 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)?
  21. 21. 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.

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