Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Biologia Ensino Médio, 3ª Série AS PRINCIPAIS ANOMALIAS GENÉTICAS NO HOMEM BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem ANOMALIAS GENÉTICAS ANOMALIA GENÉTICA: GENE OU CROMOSSOMO? Existem duas categorias de anomalias genéticas que afetam a espécie humana: • Defeito em um gene; • Defeito nos cromossomos, seja na estrutura, seja no número(1). BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem DEFEITOS NO GENES • Mudanças acidentais no DNA podem levar a modificações nas proteínas fabricadas, muitas das quais são enzimas, com papel fundamental no metabolismo (2). • Exemplos de doenças causadas por defeitos nos genes : albinismo, doença de Tay-Sachs e fibrose cística. BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem ALBINISMO • Ausência parcial ou total do pigmento melanina na pele, no cabelo e nos olhos. Imagem: Menino albino, em 23 de abril de 2007 / Source: http://www.flickr.com/photos/enduroafrica/320532838 / Disponibilizado por: Muntuwandi / GNU Free Documentation License BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem DOENÇA DE TAY-SACHS •Caracterizada pela ausência da produção da enzima hexosaminidase A, que catalisa a hidrólise de glicolipídeos do tipo gangliosídeos. Como resultado há o acúmulo de gangliosídeo GM2 em neurônios de todo o SNC. • Sintomas: problemas neurológicos, cegueira, surdez, incapacidade de deglutir e, eventualmente, a morte. BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem Imagem: Jonathan Trobe / Mancha vermelho cereja, como visto na doença Tay-Sachs, em 6 de setembro de 2011 / Source: http://www.kellogg.umich.edu/theeyeshaveit/congenital/tay-sachs.htm/ Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem FIBROSE CÍSTICA •As glândulas exócrinas produzem muco muito espesso, o que normalmente leva à obstrução do pâncreas e à infecção crônicas dos pulmões, além de causar problemas digestivos. Imagem: ImGz / GNU Free Documentation License. BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem DEFEITOS NOS CROMOSSOMOS • Os principais tipos de alterações estruturais que causam Anomalias cromossômicas são: •Deficiência ou Deleção; •Duplicação; •Inversão; •Translocação. (3) BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem • Causada pela deficiência de um segmento no cromossomo 5. • Sintomas: os bebês apresentam o choro semelhante ao miado do gato, microcefalia, nariz achatado e face alargada. Apresentam também retardo mental, motor e do crescimento. • Os indivíduos portadores dessa síndrome morrem nos primeiros meses de vida ou na primeira fase da infância. Imagem: Características clínicas de pacientes com síndrome de Cri du Chat, em 15 de agosto de 2007 / Source: Paola Cerruti Mainardi. Cri du Chat syndrome. Orphanet Journal of Rare Diseases. 1, 33. 2006. (http://www.ojrd.com/content/1/1/33) / Creative Commons - 2.0 Generic SÍNDROME DO MIADO DO GATO OU CHI-DU-CHAT BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem DEFEITOS NOS CROMOSSOMOS • Durante a Meiose pode ocorrer um erro na divisão dos cromossomos e durante a Anáfase I ou Anáfase II. • Esse erro na divisão irá causar uma anomalia genética, denominada aneuploidia (Alterações no número, falta ou excesso de alguns cromossomo). (4) • As aneuploidias nos seres humanos podem ocorrer nos: • Cromossomos sexuais (alossomos); • Nos autossomos. BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem Demonstração da não disjunção (erro na divisão dos cromossomos) MEIOSE I MEIOSE I xx xx NÃO DISJUNÇÃO xx MEIOSE II NORMAL II NORMAL x NORMAL II Não disjunção da meiose I MEIOSE II NORMAL I x NÃO DISJUNÇÃO I II Não disjunção da meiose II BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem CROMOSSOMOS SEXUAIS • Nos seres humanos, dos 23 pares de cromossomos, 1 é formado pelos cromossomos sexuais; • O restante dos cromossomos não sexuais são chamados de Autossomos. Mulheres: 44 A + XX Homens: 44 A + XY BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem CARIÓTIPO • Representação gráfica do conjunto de cromossomos de uma célula, organizados conforme tamanho, forma e número de cada um. • Utilização: detecção de alterações genéticas, o que permite um aconselhamento genético mais adequado a casais que pretendam ter filhos. Imagem: Cariótipo humano do sexo masculino após bandeamento G, em 12 de abril de 2000 / Imagem: National Human Genome Research Institute / Source: Talking Glossary of Genetics / public domain BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem Ex: Cariótipo humano (23 pares de cromossomos) BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem ANEUPLOIDIAS • Aneuploidias autossômicas : Síndrome de Down, Síndrome de Patau e Síndrome de Edwards. • Aneuploidias relacionadas aos cromossomos sexuais: Síndrome de Turner e Síndrome de Klinefelter. BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem Síndrome de Down (Trissomia do 21) • Os indivíduos portadores dessa síndrome possuem um cromossomo a mais no par 21 autossômico. • Alguns sinais percebidos são: • Retardo mental; • Pescoço e dedos curtos; • Linha reta da palma da mão; • Baixa estatura; • Extremidade externa dos olhos voltada para cima (entre outros). (5) BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem Imagem: U.S. Department of Energy Human Genome Program / Cariótipo da trissomia do cromossomo 21 (Síndrome de Down), em 5 de outubro de 2006 / Source: http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/graphics/slides/elsikaryotype.shtml / Public Domain Cariótipo demonstrando a trissomia do cromossomo 21 Imagem: Pablo Pineda, ator espanhol com síndrome de down em 13 de novembro de 2010 / Fotografia: Drivaspacheco / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported Imagem: Menino com síndrome de down, em setembro de 2008 / Fotografia: Vanellus Foto / GNU Free Documentation License BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem Síndrome de Down Imagem: Prega palmar transversal única, em 10 de fevereiro de 2008 / Fotografia: WurdBendur / GNU Free Documentation License BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem Demonstração da linha simiesca BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem Síndrome de Patau • Os indivíduos portadores dessa síndrome possuem um cromossomo a mais no par 13 autossômico. •Os portadores apresentam (6): • Graves malformações do sistema nervoso central; • Baixo peso ao nascimento; • Defeitos na formação dos olhos ou ausência dos mesmos; • Fenda palatina e/ou lábio leporino; • Anormalidades no controle da respiração, entre outros, • Além de prognóstico de sobrevivência muito curto. BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem XX XX 1 XX 2 XX 3 XX 6 XX 7 XX 8 XXX 13 XX 14 XX 15 XX 19 XX 20 XX 4 XX 9 XX 21 5 XX 10 XX 11 XX 12 XX 16 XX 17 XX 18 XX 22 XX X 47, XX, +13 Cariótipo de um portador da Síndrome de Patau BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem Síndrome de Edwards • Os indivíduos portadores dessa síndrome possuem um cromossomo a mais no par 18 autossômico. • Os portadores apresentam (7): •Hipertonia (característica típica); •Cabeça pequena, alongada e estreita; •Zona occipital muito saliente; •Orelhas baixas e mal formadas; •Defeitos oculares; •Maxilares recuados; •Anomalias do aparelho reprodutor. •Mão cerrada segundo uma forma característica (2º e 5º dedos sobrepostos, respectivamente, aos 3º e 4º dedos); •Pés virados para fora e com calcanhar saliente; •Acentuada má formação cardíaca; •Anomalias renais (rim em ferradura) Imagem: GNU Free Documentaition License. BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem Cariótipo de um portador da Síndrome de Klinefelter -47, XX+ 18 BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem Características de um portador da Síndrome de Edwards -Hipertonicidade,Esterno e pescoço curtos, pelve estreita; - Pés virados para fora e calcanhar saliente; - 2º e 5º dedos se sobrepondo ao 3º e 4º; - Micrognatia (mandíbula recuada); Imagem: Bobjgalindo / GNU Free Documentation License. - Crânio alongado na região occipital e orelhas com implantação baixa. BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem Síndrome de Turner • Mutação monossômica que afeta o sexo feminino, provocada pela ausência de um cromossomo sexual, possuindo apenas um cromossomo X. •Os sinais característicos são (8): • Tórax largo; • Ovários não funcionais; • Pescoço curto e largo; • Baixa estatura. Imagem: GNU Free Documentation License. BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem Cariótipo demonstrando a mutação monossômica BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem Características de uma portadora da Síndrome de Turner - Baixa estatura; - Tórax largo; - Mamilos muito separados; -Metacarpo curto; - Unhas pequenas; - Machas marrons; - Muitas dobras na pele; - Constrição da aorta; - Pouco desenvolvimento dos seios; - Deformidades no cotovelo; - Ovários subdesenvolvidos; - Sem menstruação. BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem - Baixa estatura, ombros largos e seios reduzidos - Linha posterior de implantação dos cabelos baixa Imagens: (a) Johannes Nielsen / Creative Commons Attribution 2.0 Generic e (b) Creative Commons Attribution 2.0 Generic. BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem Síndrome de Klinefelter • Mutação no cromossomo sexual, a qual afeta indivíduos masculinos portadores de dois cromossomos X e um Y. • Apresenta os seguintes sinais (9): • Alta estatura; • Ginecomastia (desenvolvimento das glândulas mamárias); • Testículos não funcionais ; • Coeficiente intelectual baixo ou médio. BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem Imagem: 47,XXY / Disponibilizado por: The cat / GNU Free Documentation License Cariótipo de um portador da Síndrome de Klinefelter BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem Características de um portador da Síndrome de Klinefelter - Calvície frontal ausente; - Tendência para crescer menos pelos; - Desenvolvimento dos seios; - pelos púbicos femininos; - Testículos reduzidos; - Fraco crescimento de barba; - Ombros estreitos; - Ancas largas; - Braços e pernas compridas. BIOLOGIA, 3º Ano As principais anomalias genéticas no homem Imagens: (a) e (b) Malcolm Gin / GNU Free Documentation License. Portador da Síndrome de Klinefelter Tabela de Imagens Slide 4 Autoria / Licença Link da Fonte Menino albino, em 23 de abril de 2007 / Source: http://www.flickr.com/photos/enduroafrica/320 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Albinisit 532838 / Disponibilizado por: Muntuwandi / ic_man_portrait.jpg GNU Free Documentation License. 6 Jonathan Trobe / Mancha vermelho cereja, como visto na doença Tay-Sachs, em 6 de setembro de 2011 / Source: http://www.kellogg.umich.edu/theeyeshaveit/co http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tayngenital/tay-sachs.htm/ Creative Commons sachsUMich.jpg Attribution-Share Alike 3.0 Unported 7 ImGz / GNU Free Documentation License. http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:CFtreatmen tvest2.JPG 9 Características clínicas de pacientes com síndrome de Cri du Chat, em 15 de agosto de 2007 / Source: Paola Cerruti Mainardi. Cri du Chat syndrome. Orphanet Journal of Rare Diseases. 1, 33. 2006. http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Criduchat.j (http://www.ojrd.com/content/1/1/33) / pg Creative Commons - 2.0 Generic 14 Cariótipo humano do sexo masculino após bandeamento G, em 12 de abril de 2000 / Imagem: National Human Genome Research Institute / Source: Talking Glossary of Genetics / http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Human _male_karyotpe_high_resolution.jpg public domain. Data do Acesso 09/04/2012 09/04/2012 12/042012 09/04/2012 09/04/2012 Tabela de Imagens Slide Autoria / Licença Link da Fonte 17 U.S. Department of Energy Human Genome Program / Cariótipo da trissomia do cromossomo 21 (Síndrome de Down), em 5 de outubro de 2006 / Source: http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_ Genome/graphics/slides/elsikaryotype.shtml / http://commons.wikimedia.org/wiki/File:21_tris omy_-_Down_syndrome.png Public Domain. 18a Menino com síndrome de down, em setembro de http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Boy_wit 2008 / Fotografia: Vanellus Foto / GNU Free h_Down_Syndrome.JPG Documentation License. 18b Pablo Pineda, ator espanhol com síndrome de down em 13 de novembro de 2010 / Fotografia: Drivaspacheco / Creative Commons Attribution- http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pinedap .JPG Share Alike 3.0 Unported. 19 Prega palmar transversal única, em 10 de http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Single_tran fevereiro de 2008 / Fotografia: WurdBendur / sverse_palmar_crease_adult.jpg GNU Free Documentation License. 21 GNU Free Documentaition License. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:47,XXY.j pg?uselang=pt-br 24 Bobjgalindo / GNU Free Documentation License. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Overlap ping_fingers.JPG 26 GNU Free Documentation License. http://en.wikipedia.org/wiki/File:45,X.jpg 28a (a) Johannes Nielsen / Creative Commons http://en.wikipedia.org/wiki/File:Neck_Turner.JP Attribution 2.0 Generic. G Data do Acesso 09/04/2012 09/04/2012 09/04/2012 09/04/2012 12/042012 12/042012 12/042012 12/042012 Tabela de Imagens Slide Autoria / Licença 28b (b) Creative Commons Attribution 2.0 Generic. 30 47,XXY / Disponibilizado por: The cat / GNU Free Documentation License 32 a e (a) e (b) Malcolm Gin / GNU Free Documentation b License. Link da Fonte Data do Acesso http://en.wikipedia.org/wiki/File:Puffy_feet.JPG 12/042012 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:47,XXY.j 09/04/2012 pg?uselang=pt-br (a) 12/042012 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bodym orphproj_mkg_modA001_20070325_pos03.jpg / (b) http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bodym orphproj_mkg_modA001_20070325_pos08.jpg