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Critérios avaliativos e datas importantes Avaliação através do critério Institucional de A4. Atividade Coletiva 1: Responder a um questionário disponibilizado para preenchimento durante a próxima aula. Valor: 4 pontos; Conteúdo: Unidades 1 e 2; Sem consulta de material didático na hora da avaliação. Sem uso de celulares, notebooks, smartwatch ou qualquer outro equipamento eletrônico; Início: 7:30Hs 03 de Junho de 2025 - Turma de terça feira (Inscritos: 60): 10 grupos com 6 integrantes; 06 de Junho de 2025 - Turma de sexta feira (Inscritos: 89): 9 grupos com 6 integrantes e 5 grupos com 7 integrantes; Universidade Veiga de Almeida Curso de Biomedicina Disciplina de Genética Básica A Morfologia dos Cromossomos Prof.ª Msc.Yasmin Silva Forte 27.05.25 Os cromossomos são estudados durante a metáfase, pois estão condensados e, assim, podem ser vistos no microscópio óptico. Nessa fase, a duplicação de DNA já ocorreu. A Morfologia Cromossômica: A Morfologia dos Cromossomos: Podemos diferenciar os cromossomos pela posição do centrômero e pelo padrão de bandeamento das cromátides. A posição exata do centrômero é específica e determina o tamanho dos braços do cromossomo, ou seja, o tamanho de cada parte da cromátide (do centrômero até uma extremidade). O centrômero divide o cromossomo em dois braços. Nos casos nos quais o centrômero não é encontrado exatamente na metade do comprimento do cromossomo, o braço menor é referido como “braço p”, e o maior, como “braço q”. As denominações Cromossômicas: As denominações Cromossômicas: Com relação ao tamanho ou comprimento, os cromossomos podem ser classificados em grandes, médios, pequenos e muito pequenos. Para designar os tamanhos, é determinada uma ordem decrescente, na qual os cromossomos são classificados em sete grupos, nomeados de A a G e numerados, aos pares, de 1 a 22. Além disso, os cromossomos sexuais podem ser classificados à parte ou nos respectivos grupos originais. O cromossomo X é originalmente classificado no grupo C, sendo submetacêntrico e de tamanho intermediário ao dos pares 6 e 7. O cromossomo Y é classificado no grupo G, sendo acrocêntrico e de tamanho muito pequeno. O par 1 é o de maior tamanho, metacêntrico e pertencente ao grupo A. O par 22 é o menor do cariótipo, acrocêntrico e pertencente ao grupo G. As denominações Cromossômicas: M S S S S A S M S S M A S A S Grande Médio Pequeno Muito pequeno Metacêntrico – M Submetacêntrico – S Acrocêntrico - A A Morfologia dos Cromossomos: Padrão de Bandeamento Podem ser aplicados corantes específicos nos cromossomos e as cromátides não absorvem esses corantes de maneira uniforme, ou seja, há áreas que captam mais e outras menos, formando “bandas”. Essas bandas são diferentes em cada cromossomo, ajudando a identificá-los. del = deleção ins = inserção t = translocação ( ) = agrupa cromossomos alterados ; = separa rearranjos em mais de um cromossomo Pergunta: Vamos identificar uma alteração cromossômica pela sua nomenclatura? A identificação de alterações cromossômicas: Caso 1: 46, XY, del(8)(q21). Caso 2: 46, XX, t(9;22)(q11;q34) A identificação de alterações cromossômicas: Gabarito Caso 1: 46, XY, del(8)(q21). •46, XY = indivíduo do sexo masculino com número de cromossomos normal. •del(8)(q21) = deleção no braço longo do cromossomo 8, região 2, banda 1. Caso 2: 46, XX, t(9;22)(q11;q34) •46, XX = indivíduo do sexo feminino com número de cromossomos normal. •t(9;22)(q11;q34) = translocação da região 1, banda 1 do braço longo do cromossomo 9 com a região 3, banda 4 do braço longo do cromossomo 22. Os graus de condensação do DNA e a expressão gênica: A cromatina pode ser dividida em eucromatina e heterocromatina. A eucromatina é a região no cromossomo rica em genes e transcricionalmente ativas (eu=verdadeira). Outras regiões da cromatina mais densamente condensada recebem o nome de heterocromatina, com pouca ou nenhuma atividade transcricional. Por sua vez, a heterocromatina é dividida em constitutiva, contendo regiões não expressas, como, por exemplo, algumas sequências repetidas no DNA, que desempenham papel estrutural no cromossomo, e em heterocromatina facultativa, que pode ser expressa em certos tipos celulares e em outros não. Os telômeros: Outra estrutura importante dos cromossomos são os telômeros, que são as extremidades do cromossomo. Eles têm três funções principais: 1. Proteger contra exonucleases (enzimas que podem degradar essas extremidades). 2. Evitar a união dos cromossomos. 3. Evitar que o cromossomo diminua gradualmente de tamanho a cada replicação do DNA. Telomerase: É a enzima Responsável pela síntese dos telômeros. Sequências repetidas de TTAGGG Universidade Veiga de Almeida Curso de Biomedicina Disciplina de Genética Básica As Leis de Mendel: Aspectos gerais, casos especiais e restrições Prof.ª Msc.Yasmin Silva Forte 27.05.25 Apresentação da Disciplina: Plano de ensino Unidade 1 - BASES CELULARES E MOLECULARES DA HEREDITARIEDADE E ANOMALIAS CROMOSSÔMICAS 1.1 - Introdução a Genética e Citogenética: principais conceitos. 1.2 - Divisão Celular: Mitose e Meiose. 1.3 - Anomalias cromossômicas. Unidade 2 - LEIS DE MENDEL: PRINCÍPIOS GERAIS, CASOS ESPECIAIS E RESTRIÇÕES 2.1 - Leis de Mendel. 2.2 - Casos Especiais e Restrições 2.3 - Herança ligada ao sexo Unidade 4 - CONCEITOS COMPLEMENTARES EM GENÉTICA BÁSICA 4.1 - Montagem de cariótipos 4.2 - Mutações 4.3 - Genética de câncer Unidade 3 - HEREDOGRAMAS 3.1 - Heredogramas: estrutura e principais tipos 3.2 - Análise de Heredogramas 3.3 - Probabilidade condicional na resolução de heredogramas Pergunta: Vamos relembrar alguns conceitos importantes? O Fenótipo X O Genótipo: Genótipo é a constituição genética ou o conjunto de genes de um indivíduo. Fenótipo é a manifestação externa do seu genótipo ou o conjunto de características físicas, bioquímicas e fisiológicas determinadas pelo genótipo, que podem ser influenciadas pelo ambiente. Os cromossomos: Autossomos X Cromossomos sexuais Autossomos: São os demais pares de cromossomos homólogos que não determinam o sexo biológico. Cromossomos sexuais: São os cromossomos X e Y em humanos, que estão relacionados à determinação do sexo. (feminino - XX, masculino - XY) O que são os cromossomos homólogos? Homólogos: Cromossomos 1 Cromossomo 20 não é homólogo de 1 Os cromossomos homólogos são um par de cromossomos, um de origem paterna e outro de origem materna, que contém o mesmo conjunto de lócus, mas não são cópias um do outro. (Mesmo tamnho e mesma forma) Os genes alelos São genes que ocupam o mesmo lócus no par de cromossomos homólogos. Em geral, os alelos são formas alternativas de um gene no mesmo lócus. Indivíduos Homozigotos X Heterozigotos: Homozigoto: em relação a um par de alelos, o indivíduo que possui alelos iguais em um mesmo lócus. Heterozigoto: em relação a um par de alelos, o indivíduo que possui alelos diferentes em um mesmo lócus Genes dominantes x Genes recessivos Exemplo - A cor dos olhos: Gene recessivo: É o gene que só se manifesta na presença dos dois alelos. Gene dominante: É o gene que se manisfesta mesmo sendo apenas um alelo. As Etapas da Meiose: 1ª divisão meiótica – 2 células haplóides com cromossomos de cromátides duplas; 2ª divisão meiótica – 4 células haplóides com cromossomos de cromátide única; Redução do número de cromossomos Manutenção do número de cromossomos Em toda a história registrada, as pessoas ao redor do mundo compreenderam que “o fruto não cai longe da árvore”. Filhos se parecem com seus pais, a semente de uma árvore frutífera dará origem a uma árvore cheia de frutos e mesmo membros de matilhas de lobos mostram semelhanças familiares. A tribo nativo-americana Hopi, do sudoeste dos EUA, compreendeu que se plantasse um grãode milho vermelho em seus campos, ele originaria uma planta que também dava grãos vermelhos. O mesmo acontecia com grãos azuis, brancos ou amarelos. Então eles consideravam o grão uma mensagem para os deuses da Terra acerca do tipo de milho que os fazendeiros Hopi esperavam colher. Após receber essa mensagem, os deuses fielmente devolviam a eles uma planta que produzia grãos da cor desejada. A percepção da hereditariedade O histórico do estudo da genética: Os estudos de Gregor Mendel O estudo da genética começa em um mosteiro, localizado na Europa central, onde o monge Gregor Mendel realizou experimentos com ervilhas de jardim. Ao observar características das ervilheiras (p. ex., cor da flor e altura da planta), Mendel concluiu que as características dos seres vivos seguem um modo previsível de transmissão dos pais para os filhos. Sendo um par de genes, os quais se separam durante a formação dos óvulos e dos espermatozoides, os responsáveis pelo controle dessas características. Esse trabalho, publicado em 1865, só foi reconhecido pela comunidade científica 35 anos depois, quando os pesquisadores Hugo De Vries, Carl Correns e Erich von Tschermak-Seysenegg confirmaram os resultados obtidos pelo monge. Dessa forma, os experimentos utilizando ervilhas de jardim foram responsáveis pelo estabelecimento das bases da genética. O histórico do estudo da genética: Os estudos de Gregor Mendel A escolha da ervilha de jardim, como modelo experimental de Gregor Mendel, está relacionada com os seguintes fatores: (1) a facilidade de crescimento, uma vez que a planta reproduz-se facilmente e cresce até a maturidade em uma única estação; (2) a possibilidade de realizar hibridizações (cruzamentos) artificiais; e (3) a capacidade de observar diversos aspectos visíveis, os quais nos referimos como caracteres ou características, como, por exemplo, a cor e a forma da semente ou a cor e a posição da flor; Os experimentos de Mendel: Mesmo sem conhecer os cromossomos ou a meiose, Mendel estabeleceu os postulados fundamentais no estudo da herança, ou seja, na transmissão dos genes dos genitores para a prole. Mendel desenvolveu experimentos com a ervilha-de-jardim, analisando sete características dessa espécie, ou seja, para cada caráter ele analisava dois traços – por exemplo, cor da semente: amarela ou verde. Ele partiu de “linhagens puras”, ou seja, de plantas que eram autofecundadas e há muito tempo apresentavam esse traço, por exemplo, a cor da ervilha. Em seguida, realizou diferentes cruzamentos com essa espécie de vegetal, para avaliar a prole. A Primeira Lei de Mendel: A Herança Monogenética A herança monogenética está relacionada à primeira Lei de Mendel, que explica as características determinadas por genes únicos, também conhecida como Lei de segregação de fatores. Ou seja, toda a característica de um indivíduo é formada por dois fatores alelos derivados do pai e mãe. A Primeira Lei de Mendel: A Herança Monogenética Após a descoberta da meiose, sabe-se que os fatores a que Mendel se referia eram os GENES e que eles realmente estão localizados nos cromossomos, como os cientistas Sutton e Boveri haviam previsto. O par de “fatores” imaginados por Mendel correspondiam ao par de alelos de um gene, que estão localizados em um par de cromossomos homólogos. A Primeira Lei de Mendel: A Herança Monogenética A separação dos cromossomos homólogos no processo de divisão da meiose I, corresponde ao fenômeno da Segregação dos fatores Hereditários. A Homozigose e Heterozigose segundo Mendel: Os Modelos de Herança: Os modelos de herança são princípios que explicam os padrões comuns de transmissão de um único gene. O modo como uma característica é transmitida depende dos seguintes fatores apresentados pelo gene que a determina: Se o gene está localizado no cromossomo autossômico ou no cromossomo sexual; Se trata-se de um alelo dominante ou recessivo; A Herança autossômica Dominante ou Recessiva: Herança Autossômica Dominante: • Certa característica pode acontecer em ambos os sexos, pois o gene está presente no autossomo; • Se o filho apresenta a característica, ao menos 1 progenitor também deve ter; • Os caracteres autossômicos dominantes não pulam gerações; Herança Autossômica Recessiva: • Certa característica pode acontecer em ambos os sexos; • Indivíduos afetados têm um genótipo homozigoto recessivo (aa), ao passo que os heterozigotos (Aa) apenas são portadores sem manifestação fenotípica; • As condições autossômicas recessivas aparecem inesperadamente nas famílias (maioria); • Mais frequentes em frutos de casamentos consanguíneos; A Herança autossômica Dominante ou Recessiva: Identificar se um alelo é dominante ou recessivo é necessário na determinação dos riscos de um indivíduos herdar uma condição particular (fenótipo). A dominância e a recessividade relacionam-se ao genótipo e refletem as características ou abundância de uma proteína. Como Mendel conseguiu Identificar quais eram as características Recessivas e dominantes? Mendel inferiu conceitos de dominância e recessividade considerando aquilo que ele tinha condições de observar (experimentos de cruzamento entre vegetais) A Herança monogênica: Experimento de cruzamento de ervilhas de jardim Ervilha verde Ervilha amarela A Herança monogênica: Experimento de cruzamento de ervilhas de jardim Linhagens “puras” - homozigotas A probabilidade de combinações entre os gametas parentais Geração F1: Todas os indivíduos gerados Manifestam a característica dominante. Fenotípicamente: 1 perfil; Genotípicamente: 1 perfil; Linhagens “puras” - homozigotas A percepção da hereditariedade A probabilidade de combinações entre os gametas da geração F1 Flor Púrpura (Heterozigota) Pp Flor Púrpura (Heterozigota) Pp p p pp Pp Pp PP P P Geração F2: 3:4 – Púrpura e 1:4 Branca. Proporção Fenotípica: 3:4 – Dominante e 1:4 – Recessiva; Proporção Genotípica: Homozigotos: 1:2; Heterozigotos: 1:2; Ou Homozigoto dominante: 1:4; Homozigoto recessivo: 1:4; Heterozigoto: 1:2; A Segunda Lei de Mendel: Distribuição independente de genes nos gametas Continuando seus estudos, Mendel desenvolveu o chamado cruzamento di-híbrido, no qual ele analisou, ao mesmo tempo, duas características diferentes, por exemplo, a cor da semente (verde ou amarela) e a forma da semente (redonda ou rugosa). Com isso, ele estabeleceu a segunda lei de Mendel (Postulado da Distribuição Independente), no qual ele constata que pares diferentes de alelos segregam-se independentemente. Como Mendel observou isso? Ele já tinha analisado, com o cruzamento mono-híbrido, que a cor amarela era dominante sobre a verde, e a forma redonda era dominante sobre a rugosa. A Segunda Lei de Mendel: Distribuição independente Pergunta: E quando as proporções fenotípicas Mendelianas esperadas para um par de alelos não ocorrem? A restrições às leis de Mendel: Dominância incompleta ou Ausência de dominância Codominância Restrição ligada ao sexo Pleiotropia Polialelia ou alelos múltiplos Penetrância incompleta Alelos letais e subletais A Dominância incompleta ou Ausência de Dominância No caso de dominância incompleta ou ausência de dominância, o fenótipo dos indivíduos heterozigóticos é intermediário. Nesse caso, existe um tipo de ausência de Dominância entre os alelos. Certa proteína não é produzida de forma suficiente para o fenótipo se expressar. Nos anos 1800, na Europa, horticultores, pecuaristas e biólogos também buscaram explicar a semelhança entre pais e filhos. Uma visão comum da época foi a teoria da mistura da herança, ou a crença de que a herança funcionava da mesma forma que a mistura de líquidos, como tintas. Tintas vermelha e branca, quando misturadas, rendiam cor-de-rosa;logo, um filho de um pai alto e uma mãe baixa poderia crescer a uma altura mediana. Embora a teoria da mistura funcione às vezes, também está claro que existem exceções, como as crianças altas nascidas de pais de alturas medianas A teoria da mistura A teoria da mistura também não fornece nenhum mecanismo segundo o qual os “fluidos de hereditariedade” imaginários, uma vez misturados, poderiam ser separados – as tintas vermelha e branca não poderiam ser reconstituídas a partir do cor-de-rosa. Assim, as expectativas a longo prazo da teoria da mistura em várias gerações de cruzamentos entre indivíduos são que todos os membros da população expressarão o mesmo valor médio de um traço. Claramente não é assim que a natureza funciona. A Dominância incompleta Letras maiúsculas; Exemplo: Mirabilis sp. (Flor maravilha) Genótipo BB: Proteína Não-funcional que não gera Pigmentação; Genótipo VV: Proteína funcional que confere Pigmentação vermelha à flor. A Codominância: Os casos de codominância são representados Por fenômenos em que dois alelos diferentes De um gene são expressos ao mesmo tempo no indivíduo heterozigótico. Esse indivíduo apresenta características expressas em indivíduos homozigóticos para um alelo e para o outro. Nesse caso qual é a diferença de Codominância e Dominância incompleta? A Codominância: A raça Shorton Codominância da herança da cor de pelagem da raça Shorton: Homozigotos VV apresentam pelagem vermelha; Homozigotos BB apresentam pelagem branca; Heterozigotos VB apresentam fenótipo ruão, com pelos brancos alternando com os vermelhos. VV BB VB Os alelos letais: Proporção: 2/3 – amarelos 1/3 – Cinza (Fora da proporção de Mendel) A classificação dos alelos letais: Alelos letais completos induzem a morte de seu portador antes da idade reprodutiva; Alelos subletais permitem que os portadores sobrevivam por muitos anos, além da idade reprodutiva; Alelos letais dominantes não precisam aparecer em par para gerar a morte. Uma cópia já é suficiente. São geralmente removidos de uma população, pois frequentemente a morte ocorre antes mesmo de o indivíduo atingir a vida reprodutiva. Alelos letais recessivos induzem a morte do indivíduo em homozigose. Época da manifestação: Quantidade de alelos: O óbito pode ocorrer em determinada fase em que o indivíduo necessita de certo produto De um gene. Se essa necessidade for, por exemplo, um gene capaz de sintetizar uma Proteína em alguma fase da vida, como na adolescência, o organismo virá a óbito nesse momento. Alelos múltiplos ou Polialelia: Até então, para cada lócus existiam apenas dois alelos que podiam ser iguais ou diferentes, com ou sem relação de dominância. Porém, em um mesmo lócus pode existir mais de uma mutação, dando origem a vários alelos. Quando existem mais de dois alelos para cada lócus, utiliza-se a nomenclatura alelos múltiplos ou polialelia. Neste caso, uma mesma característica pode ser determinada por três ou mais alelos (formas alternativas de Um gene). Polialelia Alelos múltiplos ou Polialelia: Pelagem de coelhos Penetrância gênica: Em determinados casos, os genes podem manifestar-se com fenótipos bem diferentes. Quando as alterações são bem observáveis, pode-se utilizar o fenótipo para distinguir os genótipos alterados. Nesses casos, podemos dizer que a mutação é 100% penetrante no fenótipo (penetrância completa) quando sempre gera a manifestação esperada. Penetrância gênica: Polidactilia Um exemplo de penetrância incompleta é a polidactilia, condição que produz dedos extras nos pés ou mãos. Em geral, é causada pela presença de um alelo dominante. Em alguns casos, as pessoas tem o alelo para a polidactilia mas não apresentam dedos extras. A polidactilia tem penetrância incompleta. Ex: 42 portadores do alelo para polidactilia, mas somente 38 manifestam. Penetrância: 38/42 = 90%. Pleiotropia: Fenilcetonúria: é uma doença congênita genética herdada tanto do pai quanto da mãe. É ocasionada por falta de capacidade do fígado em transformar a fenilalanina (um aminoácido que faz parte das proteínas) em outro aminoácido chamado tirosina. Manifestações: retardo mental grave, convulsões, hiperatividade e pouca pigmentação da pele e cabelos. A herança ligada ao sexo: A espécie humana apresenta um par de cromossomos diferentes relacionado à determinação do sexo, denominados X e Y – o sexo masculino apresenta um cromossomo X e outro Y, enquanto o sexo feminino apresenta dois cromossomos X. Existe uma região do cromossomo Y que é homóloga à região do cromossomo X, o que permite a segregação deles durante a meiose. Contudo, há genes presentes no X, mas ausentes no Y. Herança ligada ao cromossomo X Herança ligada ao cromossomo Y Distúrbios recessivos ligados o X: Os distúrbios recessivos ligados ao X se manifestam mais frequentemente no sexo masculino, pois nesse sexo a presença de somente um alelo já determinará a expressão da doença. Geralmente, os homens nascem de mulheres que não manifestam alterações, mas são portadoras do alelo para determinada característica. Já as mulheres precisam ter os dois alelos afetados (homozigotas) para que tais distúrbios se manifestem; se tiverem apenas um alelo afetado, serão apenas portadoras. Distúrbios recessivos ligados o X: Hemofilia: Distúrbio da cascata de coagulação que leva a eventos hemorrágicos. Família Romanov Distúrbios dominantes ligados o X: Doença de Danon – Cardiopatia provocada pelo armazenamento lisossômico de glicogênio pela deficiência da proteína LAMP-2 A herança ligada ao Y: Os traços ligados ao Y não são expressos nem em dominância nem em recessividade. As Referências Bibliográficas: VARGAS, Lúcia Rosane Bertholdo. Genética humana. São Paulo: Pearson, 2014. E-book. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br. BECKER, Roberta O.; BARBOSA, Bárbara L F. Genética básica: Grupo A, 2018. E-book. ISBN 9788595026384. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788595026384/. MOORE, K. L.; PERSAUD, T. V. N. TORCHIA, M.G. Embriologia Básica. 10. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2020.Guanabara Koogan, 2022. GOMES, Jéssica de Oliveira Lima. Introdução à genética: conceitos e processos. 1. ed. Curitiba: Intersaberes, 2022. E-book. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br. https://plataforma.bvirtual.com.br/ https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788595026384/ https://plataforma.bvirtual.com.br/ Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39 Slide 40 Slide 41 Slide 42 Slide 43 Slide 44 Slide 45 Slide 46 Slide 47 Slide 48 Slide 49 Slide 50 Slide 51 Slide 52 Slide 53 Slide 54 Slide 55 Slide 56 Slide 57 Slide 58 Slide 59 Slide 60 Slide 61