Genética Mendeliana

1. Professor Fláudio Genética Mendeliana

2. Variações de dominância • Dominância • No heterozigoto, um alelo encobre o efeito fenotípico do outro • Dominância incompleta ou semidominância • O fenótipo do heterozigoto é intermediário aos fenótipos dos dois homozigotos. • Co-dominância • Há uma independência no funcionamento dos alelos. Os dois alelos contribuem igualmente para o fenótipo dos heterozigotos.

3. Relações de dominância

4. Dominância incompleta Semidominância

5. Co-dominância Num certo sentido a co-dominância é a falta total de dominância. O heterozigoto exibe os fenótipos de ambos os homozigotos.

6. Co-dominância em eqüínos e bovinos Diferente da dominância incompleta, ambos alelos são expressos

7. Alelos múltiplos Ex.: Cor da pelagem em coelhos. 4 alelos • C  selvagem (aguti). • cch  chinchila. • ch  himalaia. • ca  albino. C > cch > ch > ca

9. Sistema ABO • O gene I que determina o sistema sangüíneo ABO possui mais que um alelo dominante. • A enzima codificada adiciona moléculas de açúcar aos lipídeos sobre a superfície das hemácias. • IA adiciona Galactosamina • IB adiciona Galactose • i nenhum açúcar é adicionado • Os alelos IA e IB são co-dominantes • O alelo i é recessivo para ambos • As diferentes combinações dos três alelos produz quatro fenótipos diferentes

10. Sistema ABO

11. Possible alleles from female IA or IB or i IAIA IAIB IAi IA or IB IAIB IBIB IBi Possible alleles from male or i IAi IBi ii Blood types A AB B O Sistema ABO

12. Sistema ABO

13. Rosa X Simples F1 100% Rosa F2 3 Rosa : 1 Simples Ervilha X Simples F1 100% Ervilha F2 3 Ervilha : 1 Simples a b d c Interação Gênica

14. Epistasia • Interação entre dois genes onde um deles modifica a expressão fenotípica do outro. • Em 1918, o geneticista R. A. Emerson cruzou duas variedades de milho com grãos brancos • Para sua surpresa, todas as plantas de F1 possuíam grãos púrpura. • As plantas da geração F2 mostraram uma razão de 9 púrpuras para 7 brancas. • A genética mendeliana prediz uma razão de 9:3:3:1. • Então, porquê esta razão foi modificada no experimento de Emerson?

15. Milho • Há dois genes que contribuem para a cor do grão: • B produção de pigmento • A  deposição do pigmento • Cada gene pode bloquear a expressão do outro. • Para produzir pigmento a planta deve possuir, pelo menos, uma cópia funcional de cada gene

16. Genes complementares

17. Epistasia em cães Labrador • Interação de dois genes com dois alelos cada • Gene E: pigmento no pelo • Gene D: quão escuro é o pelo

18. Epistasia • A epistasia também pode ser dominante ou recessiva • Será dominante quando apenas a presença de um dos alelos dominantes é suficiente para gerar o fenótipo. • Será recessiva quando a presença dos dois alelos recessivos for obrigatória para manifestar o caráter.

19. Epistasia dominante • O gene epistático é dominante. Ex:cor da plumagem de galinhas. epistáticoB (apenas um alelo já confere o caráter cor branca). _ _B_ A_bb

20. O gene epistático é recessivo. Ex:cor da pelagem de camundongos. epistáticoc(só inibe em dose dupla) hipostáticos : preto BB ou Bb e marrons bb BbCc BbCc  Sperm 1⁄4 bC 1⁄4 Bc 1⁄4 BC bc 1⁄4 Eggs 1⁄4 BBCC BbCC BbCc BC BBCc 1⁄4 bC BbCC bbCC bbCc BbCc 1⁄4 BBcc BBCc BbCc Bbcc Bc bbcc BbCc Bbcc 1⁄4 bbCc bc 4⁄16 9⁄16 3⁄16 Epistasia recessiva

21. Epistasia em humanos Um fenótipo muito particular e raro na população, conhecido como “fenótipo de Bombaim”, refere-se aos indivíduos Oh, os quais não possuem antígenos A, B e H e têm anticorpos anti-A, anti-B e anti-H. Tendo em conta o pedigree da figura 1, uma mulher cujo fenótipo é Oh (assinalado a vermelho), descendente de um casamento consangüíneo e casada com um homem do tipo A deu origem a uma filha AB. Pedigree do fenótipo Oh. (adaptado de Thompson, 1981)

22. Efeito Bombaim • Por estudos dos ancestrais chegou-se à conclusão que a mulher possuía o alelo IB, mas não conseguia formar o antígeno respectivo. Isto só pode ser explicado pela existência de um outro gene envolvido neste fenótipo: o gene H, para o qual a mulher era homozigótica recessiva. Desta forma, sem o antígeno H, os alelos IA e IB mesmo que presentes não se podem exprimir no fenótipo visto não terem substrato sobre o qual atuar.

24. Cor da pelagem em mamíferos Diluição do fenótipo em pelagem de cavalos

25. Relação de dominância em pelagem de camundongos

26. Genes letais

27. Afinal, é dominante ou recessivo? AY: Um alelo letal recessivo que também produz um fenótipo dominante para cor da pelagem

28. Muitos alelos que causam doenças genéticas são conhecidos como dominantes porque os heterozigotos são afetados. Um exemplo comum é a acondroplasia, a mais comum forma de nanismo, que apresenta comprimento normal do tronco mas com os membros encurtados. Outro exemplo é o do gato Manx que não possui uma cauda. Na verdade esses alelos podem ser descritos como parcialmente dominantes, porque quando em homozigose eles são muito diferentes dos heterozigotos: Em homozigose são letais. Alelos letais dominantes

29. Penetrância e expressividade Penetrância incompleta

30. Expressividade em Drosophila

31. Pleiotropia • Herança em que um único par de genes condiciona várias características simultaneamente. • Efeito múltiplo de um gene. Exemplos: • SíndromedeLawrence-Moon: obesidade, oligofrenia, polidactilia e hipogonadismo. • SíndromedeMarfan: defeitos cardíacos, problemas visuais, aracnodactilia. • Fenilcetonúria: deficiência mental, convulsões, icterícia, queda de cabelo, urina muito concentrada.

32. Anemia falciforme Um único par de genes atua na manifestação de vários caracteres.

33. Genética Pos-mendel • Genética Pos-Mendel.(conceito) • Pleiotropia. • Vinculação. • Herança do sexo na espécie humana.

34. Genética Pos-Mendel • Cerca de vinte anos apos a morte de Mendel, quando os processos de divisão celular começaram a ser desvendados, percebeu-se que os tais (fatores) responsáveis pela hereditariedade deveriam estar relacionados aos cromossomos, transmitidos para os gametas pela divisão celular. • No ano de 1990, alguns cientistas, trabalhando com experimentos sobre a hereditariedade, vieram a conhecer os registros que Mendel havia feito e que permitia explicar o que eles haviam observados! Mendel tornou-se então conhecido no mundo cientifico de (pai da genética). • No entanto surgiram também experimentos com resultados de cruzamentos que passaram a ampliar os conhecimentos sobre os mecanismo da herança. As proporções fenotípicas obtidas nem sempre eram iguais aquelas previstas para os casos de segregação independente.

35. PLEIOTROPIA • Conceitos • Exemplos.

36. Pleiotropia • A Pleiotropia é a denominação utilizada para definir o estado de um gene, quando esse possui mais de uma atuação sobre o fenótipo, ou seja, é um mecanismo genético controlador de várias características a partir da expressão de um único gene. Os processos pleiotrópicos ocorrem com freqüência nas espécies. Contudo para facilitar a compreensão, não é mencionado didaticamente, sendo cada genótipo estudado de forma isolada.

37. Exemplos. • Sua ação ocorre de forma contrária às interações gênicas, visto que essa proporciona interações de dois ou mais genes reguladores frente a um caráter. • Exemplo pleotrópico: Gene determinante no condicionamento da coloração das flores (púrpuras), cor da casca da semente (cinza) e manchas arroxeadas nas proximidades das estípulas em ervilhas (a mesma espécie estudada por Gregor Mendel). Exemplo de interações gênicas: variações na cor de pele do ser humano. • PLEIOTROPIA → Um gene condiciona ou influencia mais de uma característica no indivíduo. • INTERAÇÕES GÊNICAS → Dois ou mais genes interagem entre si par determinar uma única característica.

38. Vinculação • Conceitos.

39. Vinculação • Estudos feitos ate agora sobre hereditariedade , analisando alelos localizados em diferentes pares de cromossomos homólogos. Assim, se consideramos dois pares de alelos ,cada um esta localizado em um par de cromossomos homólogos, de segregação independente. • Num mesmo cromossomos, no entanto, existem vários genes, que não se separam na formação dos gametas. Eles só se separam se ocorre permutação. • Quando e considerados genes situados no mesmo cromossomos, dizemos que eles estão vinculados , referencia a vinculação ou ligação gênica.

40. Herança do sexo na espécie humana. • Conceito. • Anomaliasligadasaosexo. • Hemofilia. • Síndrome de Down ou Trissomia. • O fenótipo é visível incluindo retardo mental. • Mosaicismo. • Esquema do Mosaicismo. • Translocação. • Esquema do Translocação. • SÍNDROME DE KLINEFELTER. • Principais características (SÍNDROME DE KLINEFELTER). • Síndrome de Asperger. • Principais características da Síndrome de Asperger.

41. Herança do sexo na espécie humana. • São 46 cromossomos na espécie Humana ou 23 pares homólogos. Para formar o novo individuo o pai entra com 23 e a mãe com 23. • A determinação do sexo se dá com a participação dos cromossomos sexuais, masculinoXY(Heterozigoto) e feminino XX (Homozigoto). • Quem determina o sexo do filho é o homem, pois, possui cromossomos diferentes X e Y e a mulher só pode entrar com o X. • Mas quem passa de fato o material genético ligado ao sexo do filho homem é a mãe através do cromossomo X.

42.   Anomaliasligadasaosexo • Daltonismo: (Origina do sobrenome do naturalista inglês John Dalton - 1766 a 1844 que era daltônico. O Portador do daltonismo não distingue a cor verde e a cor vermelha. Acha que verde é vermelho e vermelho é verde. Outro grau da doença leva o daltônico a ver as duas cores com tom avermelhado. Outros não consegue distinguir azul e o amarelo. • Os genes que determinam o daltonismo são XD dominante e Xd recessivo. • A freqüência do daltonismo é de mais ou menos 5% nos homens e 0,25% nas mulheres. Porque a presença do gene Xd no único cromossomo X. A mulher para ser daltônica só o gene Xd duplo.

43. Hemofilia • ocorre quando há ausência da enzima tromboplastina responsável pela coagulação sanguínea. A hemofilia está relacionado ao gene recessivo Xh. O gene  XH condiciona a normalidade de coagulação. • A hemofilia tem uma relação de 0,01% para os  homens e nas mulheres é praticamente zero.

44. Síndrome de Down ou Trissomia •   É quando o individuo, masculino ou feminino, apresenta um autossomo a mais, sendo 45A + XY Masculino e 45A + XX feminino. • A trissomia do cromossomo 21 ocorre quando os cromossomos não separam durante a gametogênese (óvulo e espermatozóide). Assim, o novo individuo fica com três cromossomos sexuais, um a mais.

45. O fenótipo é visível incluindo retardo mental: • Principaiscaracterísticas: •  Achatamento da parte de trás da cabeça; •  Pele na nuca em excesso; • Ponte nasal achatada; • Inclinação das fendas palpebrais; • Pequenas dobras de pele no canto interno dos olhos; • Orelhas ligeiramente menores; • Boca pequena; • Língua proeminente; • Tônus muscular diminuído; • Ligamentos soltos; • Mãos e pés pequenos.

46. 95% dos indivíduos com trissomia tem 3 cópias livres do cromossomo 21. • Em aproximadamente 5% dos pacientes é translocado para outro cromossomo acrocêntrico, geralmente o 14, o 21 ou o 22. • Em 4% dos casos com trissomia, há mosaicismo, isto é, uma linhagem de células com trissomia e uma linhagem de células normal na mesma pessoa. • A freqüência da síndrome de Down é de 0,65% dos recém-nascidos vivos e cerca de 85% dos casos ocorre em mães com menos de 35 anos de idade.

47. Mosaicismo • Um Erro na disjunção do cromossomo 21 ainda na divisão celular do zigoto normal, leva à formação de células com um cromossomo 21 ou três cromossomos 21 (trissomia). • Freqüentemente as células com três cromossomos 21 se mantêm no organismo, junto com as células com dois cromossomos 21, originando indivíduos com mosaicismo e portadores da Síndrome de Down; enquanto as células com um cromossomo 21 são inviáveis e não se desenvolvem.

48. Esquema do Mosaicismo

49. Translocação • 4 % dos portadores de síndrome de Down, possuem uma translocação equilibrada de parte ou de todo o cromossomo 21. • Ao contrário da trissomia simples, que é resultado de uma alteração numérica do cromossomo devido a uma não separação na formação dos gametas (meiose), na translocação (alteração cromossômica estrutural), além de dois cromossomos 21 normais, existe um cromossomo 21 extra, resultante da união com outro cromossomo.

50. Esquema do Translocação