O documento discute conceitos básicos de genética como herança monogênica, polimorfismos genéticos e as leis de Mendel. Apresenta os princípios da herança autossômica dominante e recessiva, ligada ao X e Y, além de mutações nova e polimorfismos genéticos.

1. Genética Básica
Aula: Herança Monogênica e Polimorfismos Genéticos ou do DNA

2. PADRÕES DE HERANÇA MONOGÊNICA
Herança Autossômica
Genes nos pares cromossômicos de 1-22
Genes nos cromossomos X e Y (23º par)
Herança Ligada ao Sexo

3. PRINCÍPIOS BÁSICOS DA HEREDITARIEDADE
• Gregor Mendel estabeleceu os princípios básicos da herança e publicou suas descobertas em 1866. Boa parte do
sucesso de Mendel pode ser atribuída a 7 características que ele estudou.

4. PRINCÍPIOS BÁSICOS DA HEREDITARIEDADE

5. PRINCÍPIOS BÁSICOS DA HEREDITARIEDADE
• Um conceito óbvio, mas
importante, é que apenas os
alelos do genótipo são herdados.
Embora o fenótipo seja
determinado, pelo menos em
parte, pelo genótipo, os
organismos não transmitem seus
fenótipos para a próxima
geração. A distinção entre
genótipo e fenótipo é um dos
princípios mais importantes da
genética moderna.

6. OS CRUZAMENTOS MONO-HÍBRIDOS REVELAM O PRINCÍPIO DA
SEGREGAÇÃO E O CONCEITO DE DOMINÂNCIA
• Mendel começou ao estudar os cruzamentos mono-híbridos –
cujos genitores tinham apenas uma única característica diferente.
Em um experimento, Mendel cruzou uma ervilha de geração pura
(homozigota) para sementes lisas com uma que era pura para
sementes rugosas. A primeira geração de um cruzamento é a
geração P (parental).

7. OS CRUZAMENTOS MONO-HÍBRIDOS REVELAM O PRINCÍPIO DA
SEGREGAÇÃO E O CONCEITO DE DOMINÂNCIA

8. OS CRUZAMENTOS MONO-HÍBRIDOS REVELAM O PRINCÍPIO DA
SEGREGAÇÃO E O CONCEITO DE DOMINÂNCIA

9. E O CRUZAMENTO DIHÍBRIDOS?

10. AS DUAS LEIS DE MENDEL

11. AS DUAS LEIS DE MENDEL
Se uma planta F1 descrita na fizer um cruzamento reversível com um genitor com sementes lisas, qual proporção dos
descendentes terá sementes rugosas? (Use um quadrado de Punnett.)
a. 3/4
b. 1/2
c. 1/4
d. 0

12. HERANÇA AUTOSSÔMICA DOMINANTE
É causado por uma mutação
em uma única cópia de um
gene situado em um dos
cromossomos. Uma pessoa
será afetada se tiver um gene
normal e um mutado.

13. DOMINANTE RECESSIVO

14. HERANÇA AUTOSSÔMICA DOMINANTE
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS:
• Tanto homens quanto mulheres podem ser
igualmente afetados, e ambos podem transmitir o
distúrbios para os filhos e filhas;
• O individuo afetado tem um dos genitores
afetados;
• O afetado tem 50% chance de ter filhos
afetados;
• Em uma família o distúrbio é transmitido ao
longo das gerações.

16. HERANÇA AUTOSSÔMICA DOMINANTE
HOMOZIGOSE
• A maioria das pessoas afetadas com um distúrbio autossômico
dominante são heterozigoto.
• Raramente ocorre em homozigose, mais comumente devido a
reprodução entre dois heterozigotos.
• Na maioria dos casos, o homozigoto resulta em um fenótipo muito
mais grave. Ex: acondroplasia, doença precoce de artéria coronariana,
Doença de Huntington.

17. • Acondroplasia
• Neurofibromatose (tipo 1 e 2)
• Retinobastoma
• Sindrome de Marfan
• Doença de Huntington
• Hipercolesterolemia familial
• Neuropatia motora e sensorial hereditária
• Distrofia miotonica
Sindrome de Marfan

18. HERANÇA AUTOSSÔMICA RECESSIVA
. Só se manifesta no estado de
homozigose, com as pessoas
afetadas tendo dois genes
mutantes.

19. HERANÇA AUTOSSÔMICA RECESSIVA
Principais Características:
• Homens e mulheres são igualmente afetados;
• Em geral, apenas os membros de uma única família são afetados;
• Os pais são obrigatoriamente heterozigotos e assintomáticos;
• A probabilidade de que um futuro irmão de uma pessoa afetada
seja portador é de 50% e 25% de ser homozigoto normal.

20. HERANÇA AUTOSSÔMICA RECESSIVA

23. • Anemia falciforme
• Fenilcetonúria
• Fibrose cística
• Talassemias (alfa e beta)
• Alcaptonuria
• Albinismos
• Quase todos os erros
hereditários do metabolismos

24. HERANÇA LIGADA AO SEXO
Herança Ligada ao X
- Herança é considera quando os genes
envolvidos se situam no cromossomo
X, em sua proporção não homóloga,
sem correspondência ao Y.
- Mulheres podem ser homozigotas ou
heterozigotas;
- Homens sempre serão hemizigotos.

25. HERANÇA LIGADA AO X
- As doenças relacionadas com genes do cromossomo X são classificadas como
doenças ligadas ao X.
- A grande maioria das doenças ligadas ao X é recessiva, contudo existem
algumas poucas que são dominantes.
- As características condicionadas pelos genes ligados ao X comportam de
maneira diferenciada nos sexos masculinos e femininos.

26. HERANÇA RECESSIVA LIGADA AO X
- A doença é causada por uma mutação em um gene situado no cromossomo X, e
geralmente só se manifesta nos homens. As mulheres não são afetadas pois tem
dois cromossomos X.
Principais Características:
• Apenas os homens diretamente aparentados pela linhagem feminina são afetado;
• Todas as filhas de um homem afetado serão portadoras, a menos que por acaso
herdem também um gene mutante de sua mãe, em cujo caso serão afetadas;

27. HERANÇA RECESSIVA LIGADA AO X
Principais Características:
• Como o homem transmite seu cromossomo Y para todos os seus filhos, todos
serão não afetados.
• As mulheres portadoras terão 50% de probabilidade de transmitir o gene
mutante para seus filhos e 50% de transmitir para suas filhas, que também
serão portadoras.

29. Hemofilia
• Doença hereditária causada por
uma falha na coagulação do
sangue;
• Alelo Dominante: H (produz
fator VIII);
• Alelo Recessivo: h (ausência do
fator VIII) – Induz a Hemofilia A;
• Homens XhY e mulheres XhXh
são hemofílicos;
• Homens XHY e mulheres
XHXH/XHXh são normais.
HERANÇA RECESSIVA LIGADA AO X

30. Hemofilia
• Doença hereditária causada por
uma falha na coagulação do
sangue;
• Alelo Dominante: H (produz
fator VIII);
• Alelo Recessivo: h (ausência do
fator VIII) – Induz a Hemofilia A;
• Homens XhY e mulheres XhXh
são hemofílicos;
• Homens XHY e mulheres
XHXH/XHXh são normais.
HERANÇA RECESSIVA LIGADA AO X

31. • Muito mais homens do que mulheres apresentam o fenótipo raro em estudo. A razão é que uma mulher só pode herdar o genótipo se
tanto sua mãe quanto seu pai tiverem o alelo (p. ex., XAXa e XaY), enquanto um homem pode herdar o fenótipo quando apenas a mãe
tem o alelo (XAXa e XAY). Se o alelo recessivo for muito raro, quase todas as pessoas que apresentam o fenótipo serão do sexo
masculino.
• Nenhum dos descendentes de um homem afetado apresenta o fenótipo, mas todas as suas filhas são “portadoras” que carregam o
alelo recessivo mascarado na condição heterozigota. Na geração seguinte, metade dos filhos dessas filhas portadoras apresentará o
fenótipo.
• Nenhum dos filhos de um homem afetado apresenta o fenótipo em estudo, nem passará a condição para seus descendentes. A razão
por trás dessa falta de transmissão de homem para homem é que um filho obtém seu cromossomo Y do pai; logo, ele normalmente
não pode herdar o cromossomo X do pai também. Por outro lado, a transmissão de um distúrbio de homem para homem é um
diagnóstico útil para uma condição herdada autossomicamente.
HERANÇA RECESSIVA LIGADA AO X

32. Deficiência de glicose-6-fosfato desidrogenase
Daltonismo
Distrofias musculares de Duchenne e Becker
Hemofilias (A e B)

35. A DOENÇA PODE SER OBSERVADA EM MULHERES?
• Homozigose: se uma mulher é homozigota para uma mutação
recessiva ligada ao X, será afetada do mesmo modo que o homem. A
homozigose pode surgir se sua mãe for portadora e seu pai for afetado,
ou se apenas um de seus genitores tiver um alelo mutante e ocorrer
uma nova mutação no outro cromossomo.

36. A DOENÇA PODE SER OBSERVADA EM MULHERES?
• Inativação do cromossomo X: Se os cromossomos X com o gene
normal forem inativado em um pequeno numero de células, a mulher
apresentará um grande numero de células nas quais o cromossomo X
ativo contem o gene mutado e, portanto, poderá apresentar a doença.

37. HERANÇA DOMINANTE LIGADO AO X
• É causada por uma mutação em um gene no cromossomo X que se
manifesta em uma mulher heterozigota. Principais características:
• Tanto homens quanto mulheres são afetados, embora as mulheres sejam
em geral menos gravemente afetadas que os homens;
• Todas as filhas e nenhum dos filhos de um homem afetado serão afetados.
• As mulheres heterozigotas transmitem a condição para metade dos filhos
de ambos os sexos.

38. HERANÇA DOMINANTE LIGADO AO X
• Os homens afetados passam a condição para todas as filhas, mas para nenhum dos filhos.
• Mulheres heterozigotas afetadas que se casam com homens não afetados passam a condição para metade de seus filhos e
filhas.
• Esse modo de herança não é comum. Um exemplo é a hipofosfatemia, um tipo de raquitismo resistente à vitamina D.
Algumas formas de hipertricose (excesso de pelos corporais e faciais) mostram uma herança dominante ligada ao X.

39. HERANÇA DOMINANTE LIGADO AO X
(UFJF) Um homem possui uma anomalia dominante ligada ao cromossomo X e é casado com uma mulher normal. Em relação
aos descendentes deste casal é CORRETO afirmar que:
A) esta anomalia será transmitida a todos os filhos do sexo masculino.
B) esta anomalia será transmitida à metade dos filhos do sexo masculino.
C) esta anomalia será transmitida a todas as filhas.
D) esta anomalia será transmitida à metade das filhas.
E) esta anomalia não será transmitida a nenhum descendente.

40. HERANÇA RESTRITA AO SEXO (CROMOSSOMOY)
• Quando o gene envolvido se situa no cromossomo Y, na porção não homóloga
ao cromossomo X.
• Exemplo: hipertricose – presença de pelos grossos e longos nas orelhas
masculinas.

41. HIPERTRICOSE

42. HERANÇA LIGADO AO Y (HERANÇA HOLÂNDRICA)
• A transmissão de homem para homem, com apenas os homens sendo
afetados.
• As mutações de genes ligados ao Y manifestam-se primariamente
como infertilização masculina.

43. MUTAÇÃO NOVA
• Novas mutações, embora raras, surgem continuamente e ocorrem tanto em
células somáticas quanto nas germinativas, levando ao aparecimento de
doenças monogênicas em probandos cujos pais não são afetados.
• Podem ser causadas por fatores ambientais como radiação ou infecção.
• Se ocorreu em uma divisão mitótica avançada, logo antes da meiose, então o
risco de recorrência para um filho será improvável.
• Mas se surgir em uma mitose inicial na linhagem germinativa, então este
genitor quase que certamente produzirá outros gametas portadores da mutação.

44. POLIMORFISMO GENÉTICO OU DO DNA

45. MUTAÇÃO
• A palavra “mutação” é amplamente usada para comunicar qualquer diferença entre a sequência de bases no genoma de um indivíduo e a
sequência representada em um genoma de referência.
• Contudo, também é comumente interpretada como sinônimo de uma alteração que ‘causa uma doença’, por isso, tem uma conotação
historicamente negativa.
POLIMORFISMO GENÉTICO

46. VARIANTE
• Variante, no contexto de genética e genômica, significa
qualquer diferença entre a sequência do genoma de um
indivíduo em relação a um genoma de referência.
• As variantes podem ser classificadas com base no seu
impacto clínico ou de acordo com o tipo de alteração que
causam na sequência do DNA.
• As classificações clínicas refletem a probabilidade da variante
causar uma doença. Atualmente, as variantes são
classificadas seguindo as diretrizes internacionais do Colégio
Americano de Genética e Genômica (ACMG), que as dividem
em 5 categorias.
POLIMORFISMO GENÉTICO

47. STR OU MICROSSATÉLITES
• Esta classe de polimorfismo genético, também conhecida como
polimorfismo de microssatélite, é composta por unidades
repetitivas de nucleotídeos (tandems).
• Regiões polimórficas porque o número de vezes que se repetem
varia entre os indivíduos da população.
• Por exemplo, um tandem (repetição de um fragmento) ‘AATT’
pode se repetir cinco vezes em um determinado indivíduo
enquanto em outro a repetição acontece somente duas vezes.
• Dezenas de milhares de loci de STRs são conhecidos no genoma
humano, tornando a análise de tais repetições um método de
escolha nas ciências forenses. Isso acontece pois é muito
improvável que dois indivíduos (não gêmeos monozigóticos)
possuam o mesmo conjunto de alelos para dez ou quinze loci
diferentes.
TIPOS DE POLIMORFISMO GENÉTICO
Locus FGA Cromossomo 4 – TTTC (15 a mais de 51 vezes

48. SNPs
• As variantes de nucleotídeo único (SNPs) são alterações de um único nucleotídeo na sequência de DNA ou, em outras palavras, a troca
de um nucleotídeo por outro, como por exemplo, a substituição de uma Timina por uma Citosina (T>C).
• Os SNPs são a forma mais comum de variação genética em humanos e ocorrem cerca de uma vez em cada 1.000 nucleotídeos em
média, ou seja, uma pessoa possui cerca de 4 a 5 milhões de SNPs em seu genoma.
• A grande maioria dos SNPs explicam o funcionamento do corpo e as características físicas ligadas à ancestralidade, sendo os principais
responsáveis pela variabilidade genética entre as populações. Ainda, muitos SNPs são associados a doenças comuns, como diabetes
mellitus tipo 2, doença de Alzheimer e doenças cardíacas.
TIPOS DE POLIMORFISMO GENÉTICO

49. TIPOS DE POLIMORFISMO GENÉTICO

50. INDELS (INSERÇÃO OU DELEÇÃO)
• Inserções e deleções (InDels) são adições ou perdas de uma ou mais bases consecutivas na sequência do DNA. Indels são altamente
abundantes em genomas humanos, sendo o segundo tipo de variação genética mais comum, ficando atrás apenas dos SNPs.
TIPOS DE POLIMORFISMO GENÉTICO

51. TIPOS DE POLIMORFISMOS GENÉTICOS
...GGATTTCTAGGTAACTGAGTCGA
...GGATTTCTAGGTAACTGAGTCGA...
...GGATTTCCAGGTAACTCAGTCGA...
...GGATTTCTAGGTA ACTC AGTCGA...
...GGATTTCTAGGGTAACTGAGTCGA...
...GGATTTCT AGGT AACTGAGTCGA...
...GGAT- -CT AGGT AACTGAGTCG A...
SNP
Inserção
Deleção