Padrões de Herança

   PADRÕES CLÁSSICOS DE HERANÇA

              As observações que outra eram feitas com plantas, passaram para estudos com a Drosophila melanogaster  que impulsionou os pesquisadores a tentarem relacionar tais fatores às características da espécie humana. Contudo a primeira barreira foi a impossibilidade de realizar cruzamentos em laboratório.

              Então começaram a analisar gerações através dos heredogramas para ver se os padrões de transmissão seguiam os mesmos que Mendel analisou.

           Heredogramas

         Podem ser tidos como diagramas que mostram relações entre familiares,facilitando assim o estudo de determinada característica.

         Fatores que afetam o padrão dos heredogramas

·         Heterogeneidade:  Onde há diversos fenótipos que são semelhantes mas são determinados por genótipos diferentes.

·         Penetrância: É considerado como a probabilidade de um gene ter qualquer expressão fenotípica. Podendo ser completa e todos os indivíduos que tiverem o gene manifestarão a característica e pode ser incompleta, onde, mesmo possuindo o gene, nem todos manifestam a doença. Quando tratamos de penetrância completa podemos citar como exemplo a acondroplasia (nanismo) e no caso da incompleta se pode citar o retinoblastoma que apenas 20% das pessoas, que possuem o gene, não manifestam a doença.

·         Pleiotropia: Assim como um fenótipo pode influenciar vários genes, um gene pode influenciar vários fenótipos. Quando um gene realiza esta ação, de influenciar muitos aspectos do fenótipo, ele é chamado de pleiotrópico.

·         Expressividade: Esse termo é usado para determinar a manifestação variada de um determinado caráter entre pessoas de um mesmo grupo com o gene para tal característica.

            HERANÇA MONOGÊNICA OU MENDELIANA

        Herança autossômica dominante

              Esse tipo de herança se apresenta em múltiplas ou sucessivas gerações, afetando e sendo transmitidas tanto por homens, quando por mulheres. É característica de mais de metade dos padrões da herança mendeliana.

              Um exemplo desse tipo de herança é a pseudoacondroplasia (um tipo de nanismo) onde as pessoas com a altura normal são genotipicamente d/d e aqueles que manifestam possuem genótipo D/d ou D/D.

              Nesse podemos ainda observar a dominância completa, ou seja, o indivíduo heterozigoto apresenta o caráter condicionado por um alelo dominante e o alelo recessivo só se expressa em homozigose e a dominância incompleta, onde o indivíduo heterozigoto vai apresentar um padrão diferente dos homozigotos e surge um fenótipo intermediário. No último caso, teremos uma proporção fenotípica de 1:2:1  e uma proporção genotípica de 1:3:3:1 (seguindo a lei de Mendel).

              Há ainda a sobredominância, onde o heterozigoto expressa um fenótipo mais produtivo e superior, sendo melhor para a indústria.

          Herança dominante ligada ao X

              Nesse tipo de herança os homens afetados transmitem a condição para todas as filhas, mas não para os filhos. E as mulheres heterozigotas afetadas casadas com homens não afetados transmitem a condição para metade de seus filhos e filhas. E há ainda os alelos letais que, quando em homozigose, levam o individuo à morte.

        Herança autossômica recessiva

              Diferente da herança autossômica dominante, essa ocorre em uma única geração e pode haver irmãos onde em apenas um é expresso o caráter. Ocorrendo em homozigose ou em heterozigose composta, que são pessoas que contém alelos diferentes para a mesma deficiência.

            Herança recessiva ligada ao X

              Quando a recessiva é ligada ao X nenhum dos filhos de homens afetados apresentará a deficiências. Contudo, filhas serão “portadoras”, carregando o alelo recessivo e então poderá transmitir para seus descendentes homens através do cruzamento X^AX^a × X^AY. Nesse caso, uma mulher só terá o fenótipo se o pai e a mãe possuírem o gene (p. ex., X­^AX^a × X^aY).

      

                       Herança ligada ao X

              Podemos usar para analise desse tipo de herança a coloração dos olhos de Drosophilas melanogaster.

              Foram realizados dois experimentos, o primeiro fora iniciado com o cruzamento de machos com olhos brancos e fêmeas com olhos vermelhos, o que originou toda a prole F1 com olhos vermelhos. Ao realizar o cruzamento entre F1, se pôde observar que todas as fêmeas possuíam olhos vermelhos e apenas 50% dos machos possuíam olhos brancos e gerando a proporção fenotípica de 3:1.

              No segundo experimento cruzaram-se fêmeas de olhos brancos(Xw X Xw) com machos de olhos vermelhos(Xw⁺ X Y) e a F1 observada foi que todos os machos foram de olhos brancos e todas as fêmeas de olhos vermelhos. Ao realizar o cruzamento entre F1 a proporção fora diferente do primeiro experimento. Obteve-se 50% de fêmeas e machos com olhos brancos e 50% de fêmeas e machos com olhos vermelhos.

              Assim fora possível definir que o gene que determinava a coloração branca w, estava em dose dupla nos cromossomos sexuais das fêmeas, a ponto de transmitir um deles para os machos. E no momento do cruzamento entre F1, ainda na formação dos gametas, ambos doam o cromossomo sexual com a característica e no cruzamento observamos a proporção.

          PADRÕES DE HERANÇA NÃO CLÁSSICAS

            

          Herança pseudo-autossômica

É o padrão observado em genes que estão presentes na região pseudo autossômica dos cromossomos X e Y que podem realizar crossing-over durante a gametogênese masculinas e passar suas característica para a prole masculina.

          MOSAICISMO

              Pode ser entendido como a presença em um indivíduo ou em um tecido de células de duas linhagens diferentes geneticamente, mas que foram derivadas de um único. Possuindo células com marcação paterna e células com marcação materna. Ainda durante o processo de divisão pré ou pós-natal que dará origem ao organismo mosaico, podem surgir mutações que podem estar presentes em alguns tecidos do corpo, mas não nos gametas e serem chamadas de mosaicismo somático puro, podem estar apenas nos gametas e em nenhum outro lugar e  serem chamados de mosaicismo de linhagem germinativa puro ou estar presente tanto em células somáticas quato em células germinativas. O que derteminará onde estará esse mosaicismo será o momento que ocorre a mutação, se ocorrer antes do momento de segregação das células, todas a células terão mosaico para a mutação; caso contrário, o local será determinado dependendo do local para onde a célula se segregou.

             O mosaicismo somático ocorre quando a mutação, ainda no período embrionário, ocorre em células que darão origem a células somáticas, já o mosaicismo da linhagem germinativa se originou de células que dariam origem em células germinativas. Ele afeta apenas a linhagem germinativa do indivíduo, de maneira que o indivíduo não será afetado pelo distúrbio relacionado com a mutação, mas poderá passá-la para os descendentes, onde estará presente em todas as células.

                Imprinting genômico

          O imprinting genômico (também conhecido como imprinting parental) é um processo epigenético normal onde alguns genes se expressam em apenas um alelo, enquanto o outro é inativado (metilado). Consiste em uma forma reversível de ativação de um gene que segue um determinado padrão (parterno ou materno) durante a formação dos gâmetas. São conhecidas algumas doenças relacionadas com o imprinting genômico, como a Síndrome de Prader-Willi e Síndrome de Angelman.

    

              Dissomia uniparental

Ocorre quando uma pessoa recebe duas cópias de uma cromossomo do mesmo parental. Pode ser isodissomia quando receber duas cópias dos homólogos e pode ser heterodissomia  quando vier uma cópia de cada homólogo.

               

                     

              HETERODISSOMIA                                                ISODISSOMIA

          Mutações dinâmicas

              As mutações dinâmicas consistem na expansão do número de unidades repetitivas, tipicamente constituídas por tripletos, presentes num determinado gene ou na sua vizinhança.

              Em condições normais, um indivíduo é portador de um número reduzido de tripletos repetidos sequencialmente. Quando o número de repetições ultrapassa um limiar crítico a mutação torna-se patogénica, sendo esta a causa de várias doenças genéticas. Na expansão de diferentes tripletos o limiar crítico é diferente.

               A severidade da doença e a idade a que os primeiros sintomas surgem depende do número de repetições do tripleto.

               A antecipação é um fenómeno associado às mutações dinâmicas. Consiste no aumento de gravidade da expressão de um determinado gene numa família, em gerações sucessivas. A idade de manifestação da doença pode também ser antecipada ao longo das gerações.

               A pré-mutação é um estádio intermédio entre o normal e a expressão fenotípica da mutação em que o número de repetições é além do limite normal, mas ainda abaixo do limiar crítico.

               Como este número de repetições é muito próximo do limiar crítico, a probabilidade da descendência vir a manifestar a doença aumenta devido ao fenómeno da antecipação.

               O deslizamento na replicação do DNA e o crossing over entre repetições desalinhadas são duas fontes possíveis de expansão.

               Este tipo de mutação pode conduzir a perda de função ou com ganho de função tóxica da proteína (s).

               Expansões associados com perda de função são tipicamente maiores do que as expansões que correspondem a um ganho de função tóxica da proteína.

               A repetição de diferentes tripletos leva a diferentes patologias.