GENÉTICA
FENÓTIPO: O termo “fenótipo” (do grego pheno, evidente, brilhante, e
typos, característico) é empregado para designar as características
apresentadas por um indivíduo, sejam elas morfológicas, fisiológicas e
comportamentais.
O fenótipo de um indivíduo sofre transformações com o passar do tempo.
Por exemplo, à medida que envelhecemos o nosso corpo se modifica.
Fatores ambientais também podem alterar o fenótipo: se ficarmos expostos
à luz do sol, nossa pele escurecerá.
GENÒTIPO: O termo “genótipo” (do grego genos, originar, provir, e typos,
característica) refere-se à constituição genética do indivíduo, ou seja, aos
genes que ele possui. Estamos nos referindo ao genótipo quando dizemos,
por exemplo, que uma planta de ervilha é homozigota dominante (VV) ou
heterozigota (Vv) em relação à cor da semente.
Cruzamento teste
Este cruzamento é feito com um indivíduo
homozigótico recessivo para o fator que se
pretende estudar, que facilmente se identifica
pelo seu fenótipo e um outro de genótipo
conhecido ou não. Por exemplo, se cruzarmos
um macho desconhecido com uma fêmea
recessiva podemos determinar se o macho é
portador daquele caráter recessivo ou se é
puro. Caso este seja puro todos os filhos serão
como ele, se for portador 25% serão brancos,
etc.
Construindo um heredograma
A determinação do padrão de herança das características depende de um
levantamento do histórico das famílias em que certas características aparecem.
Esse levantamento é feito na forma de uma representação gráfica denominada
heredograma (do latim heredium, herança), também conhecida como genealogia
ou árvore genealógica.
Construir um heredograma consiste em representar, usando símbolos, as relações
de parentesco entre os indivíduos de uma família. Cada indivíduo é representado
por um símbolo que indica as suas características particulares e sua relação de
parentesco com os demais.
Os
Construindo um heredograma
principais símbolos são os seguintes:
A montagem de um heredograma obedece a algumas regras:
1ª) Em cada casal, o homem deve ser colocado à esquerda, e a mulher à direita,
sempre que for possível.
2ª) Os filhos devem ser colocados em ordem de nascimento, da esquerda para a
direita.
3ª) Cada geração que se sucede é indicada por algarismos romanos (I, II, III,
etc.). Dentro de cada geração, os indivíduos são indicados por algarismos
arábicos, da esquerda para a direita.
Outra possibilidade é se indicar todos os indivíduos de um heredograma por
algarismos arábicos, começando-se pelo primeiro da esquerda, da primeira
geração.
Dominância incompleta ou Co-dominância
Nem todas as características são herdadas como a cor da semente da ervilha, em
que o gene para a cor amarela domina sobre o gene para cor verde. Muito
frequentemente a combinação dos genes alelos diferentes produz um fenótipo
intermediário. Essa situação ilustra a chamada dominância incompleta ou
parcial. Um exemplo desse tipo de herança é a cor das flores maravilha. Elas
podem ser vermelhas, brancas ou rosas. Plantas que produzem flores cor-de-rosa
são heterozigotas, enquanto os outros dois fenótipos são devidos à condição
homozigota. Supondo que o gene V determine a cor vermelha e o gene B, cor
branca, teríamos:
VV = flor vermelha
BB = flor branca
VB = flor cor-de-rosa
Pleiotropia
São os múltiplos efeitos de um gene. Acontece quando um único gene controla
diversas características do fenótipo que muitas vezes não estão relacionadas.
Um exemplo de pleiotropia é a fenilcetonúria. A mutação em um único gene
que codifica a enzima chamada Fenilalanina hidroxilase (FAH), presente no
fígado e necessária para o metabolismo da fenilalanina, causa múltiplos efeitos,
como:
Incapacitação mental
Redução de pilosidade
Pigmentação da pele
Pleiotopia é um par de alelos que condiciona mais de um caráter.
Alelos letais: Os genes que matam
As mutações que ocorrem nos seres vivos são totalmente aleatórias e, às vezes,
surgem variedades genéticas que podem levar a morte do portador antes do
nascimento ou, caso ele sobreviva, antes de atingir a maturidade sexual. Esses
genes que conduzem à morte do portador, são conhecidos como alelos letais.
Exemplo:em uma espécie de planta existe o gene C, dominante, responsável pela
coloração verde das folhas.
O alelo recessivo c, condiciona a ausência de coloração nas folhas, portanto o
homozigoto recessivo cc morre ainda na fase jovem da planta, pois esta precisa
do pigmento verde para produzir energia através da fotossíntese.
O heterozigoto é uma planta saudável, mas não tão eficiente na captação de
energia solar, pela coloração verde clara em suas folhas.
Do cruzamento de plantas heterozigotas de folhas verdes claras, resultará na
proporção 2:1 fenótipos entre os descendentes, ao invés da proporção de 3:1 que
seria esperada se fosse um caso clássico de monoibridismo. No caso das plantas o
homozigoto recessivo morre logo após germinar, o que conduz a proporção 2:1.
Esse curioso caso de genes letais foi descoberto em 1904 pelo geneticista
francês Cuénot, que estranhava o fato de a proporção de 3:1 não ser obedecida.
Logo, concluiu se tratar de uma caso de gene recessivo que atuava como letal
quando em dose dupla.
No homem, alguns genes letais provocam a morte do feto. É o caso dos genes
para acondroplasia, por exemplo. Trata-se de uma anomalia provocada por gene
dominante que, em dose dupla, acarreta a morte do feto, mas em dose simples
ocasiona um tipo de nanismo, entre outras alterações.
Há genes letais no homem, que se manifestam depois do nascimento, alguns
na infância e outros na idade adulta. Na infância, por exemplo, temos os
causadores da fibrose cística e da distrofia muscular de Duchenne (anomalia
que acarreta a degeneração da bainha de mielina nos nervos). Dentre os que se
expressam tardiamente na vida do portador, estão os causadores da doença de
Huntington, em que há a deterioração do tecido nervoso, com perde de células
principalmente em uma parte do cérebro, acarretando perda de memória,
movimentos involuntários e desequilíbrio emocional.
Alelos múltiplos
Apesar de poderem existir mais de dois alelos para a determinação de um
determinado caráter, um indivíduo diplóide apresenta apenas um par de alelos
para a determinação dessa característica, isto é, um alelo em cada lócus do
cromossomo que constitui o par homólogo.
Determinação da pelagem em coelhos, onde podemos observar a manifestação
genética de uma série com quatro genes alelos: o primeiro C, expressando a cor
Aguti ou Selvagem; o segundo Cch, transmitindo a cor Chinchila; o terceiro Ch,
representando a cor Himalaia; e o quarto alelo Ca, responsável pela cor Albina.
Sendo a relação de dominância → C > Cch > Ch > Ca
O gene C é dominante sobre todos os outros três, o Cch dominante em relação ao
himalaia e ao albino, porém recessivo perante o aguti, e assim sucessivamente.
Genótipo
Fenótipo
CC, C Cch, C Selvagem ou
Ch e C Ca
aguti
CchCch, CchCh
Chinchila
e CchCa
ChCh e Ch Ca
Himalaia
CaCa
Albino
A diferença na cor da pelagem do coelho em relação à cor da semente das
ervilhas é que agora temos mais genes diferentes atuando (4), em relação aos
dois genes clássicos. No entanto, é fundamental saber a 1ª lei de Mendel
continua sendo obedecida, isto é, para a determinação da cor da pelagem, o
coelho terá dois dos quatro genes. A novidade é que o número de genótipos e
fenótipos é maior quando comparado, por exemplo, com a cor da semente de
ervilha.
O surgimento dos alelos múltiplos (polialelia) deve-se a uma das propriedades
do material genético, que é a de sofrer mutações. Assim, acredita-se que a
partir do gene C (aguti), por um erro acidental na duplicação do DNA,
originou-se o gene Cch (chinchila). A existência de alelos múltiplos é
interessante para a espécie, pois haverá maior variabilidade genética,
possibilitando mais oportunidade para adaptação ao ambiente (seleção
natural).
Sistema ABO de grupos sanguíneos
A herança dos tipos sanguíneos do sistema ABO constitui um exemplo de alelos
múltiplos na espécie humana.
A descoberta dos grupos sanguíneos
Por volta de 1900, o médico austríaco Karl Landsteiner (1868 – 1943) verificou
que, quando amostras de sangue de determinadas pessoas eram misturadas, as
hemácias se juntavam, formando aglomerados semelhantes a coágulos.
Landsteiner concluiu que determinadas pessoas têm sangues incompatíveis, e,
de fato, as pesquisas posteriores revelaram a existência de diversos tipos
sanguíneos, nos diferentes indivíduos da população.
Quando, em uma transfusão, uma pessoa recebe um tipo de sangue
incompatível com o seu, as hemácias transferidas vão se aglutinando assim que
penetram na circulação, formando aglomerados compactos que podem obstruir
os capilares, prejudicando a circulação do sangue.
Aglutinogênios e aglutininas
No sistema ABO existem quatro tipos de sangues: A, B, AB e O. Esses tipos são
caracterizados pela presença ou não de certas substâncias na membrana das
hemácias, os aglutinogênios, e pela presença ou ausência de outras
substâncias, as aglutininas, no plasma sanguíneo.
Existem dois tipos de aglutinogênio, A e B, e dois tipos de aglutinina, anti-A e
anti-B.
Pessoas do grupo A possuem aglutinogênio A, nas hemácias e aglutinina anti-B
no plasma;
as do grupo B têm aglutinogênio B nas hemácias e aglutinina anti-A no plasma;
pessoas do grupo AB têm aglutinogênios A e B nas hemácias e nenhuma
aglutinina no plasma;
e pessoas do gripo O não tem aglutinogênios na hemácias, mas possuem as
duas aglutininas, anti-A e anti-B, no plasma.
Determinação dos grupos sanguíneos utilizando soros anti-A e anti-B.
Fenótipos Genótipos
Sangue tipo A
Sangue tipo B
Sangue tipo AB
Sangue tipo O
A
I AI A ou I Ai
B
I BI B ou I Bi
AB
O
I AI B
ii
O sistema MN de grupos sanguíneos
Dois outros antígenos forma encontrados na superfície das hemácias humanas,
sendo denominados M e N. Analisando o sangue de diversas pessoas, verificouse que em algumas existia apenas o antígeno M, em outras, somente o N e
várias pessoas possuíam os dois antígenos. Foi possível concluir então, que
existiam três grupos nesse sistema: M, N e MN.
Genótipos
Fenótipos
M
N
MN
L ML M
L NL N
L ML N
A Herança do Sistema Rh
Três pares de genes estão envolvidos na herança do fator Rh, tratando-se
portanto, de casos de alelos múltiplos.
Para simplificar, no entanto, considera-se o envolvimento de apenas um desses
pares na produção do fator Rh, motivo pelo qual passa a ser considerado um
caso de herança mendeliana simples. O gene R, dominante, determina a
presença do fator Rh, enquanto o gene r, recessivo, condiciona a ausência do
referido fator.
Fenótipos
Genótipos
Rh +
RR ou Rr
Rh -
Rr
Doença hemolítica do recém-nascido ou eritroblastose fetal
Uma doença provocada pelo fator Rh é a eritroblastose fetal ou doença hemolítica do recémnascido, caracterizada pela destruição das hemácias do feto ou do recém-nascido. As
conseqüências desta doença são graves, podendo levar a criança à morte.
Durante a gestação ocorre passagem, através da placenta, apenas de plasma da mãe para o
filho e vice-versa devido à chamada barreira hemato-placentária. Pode ocorrer, entretanto,
acidentes vasculares na placenta, o que permite a passagem de hemácias do feto para a
circulação materna. Nos casos em que o feto possui sangue fator rh positivo os antígenos
existentes em suas hemácias estimularão o sistema imune materno a produzir anticorpos antiRh que ficarão no plasma materno e podem, por serem da classe IgG, passar pela BHP
provocando lise nas hemácias fetais. A produção de anticorpos obedece a uma cascata de
eventos (ver imunidade humoral) e por isto a produção de anticorpos é lenta e a quantidade
pequena num primeiro. A partir da segunda gestação, ou após a sensibilização por transfusão
sanguínea, se o filho é Rh + novamente, o organismo materno já conterá anticorpos para aquele
antígeno e o feto poderá desenvolver a DHPN ou eritroblastose fetal.
O diagnóstico pode ser feito pela tipagem sanguínea da mãe e do pai precocemente e
durante a gestação o teste de Coombs que utiliza anti-anticorpo humano pode detectar se
esta havendo a produção de anticorpos pela mãe e providências podem ser tomadas. Uma
transfusão , recebendo sangue Rh -, pode ser feita até mesmo intra-útero já que Goiânia
está se tornando referência em fertilização in vitro. O sangue Rh - não possui hemácias com
fator Rh e não podem ser reconhecidas como estranhas e destruídas pelos anticorpos
recebidos da mãe. Após cerca de 120 dias, as hemácias serão substituídas por outras
produzidas pelo próprio indivíduo. O sangue novamente será do tipo Rh +, mas o feto já
não correrá mais perigo
Após o nascimento da criança toma-se medida profilática injetando, na mãe Rh- , soro
contendo anti Rh. A aplicação logo após o parto, destrói as hemácias fetais que possam ter
passado pela placenta no nascimento ou antes. Evita-se , assim, a produção de anticorpos
“zerando o placar de contagem”. Cada vez que um concepto nascer e for Rh+ deve-se fazer
nova aplicação pois novos anticorpos serão formados.
Os sintomas no RN que podem ser observados são anemia (devida à destruição de
hemácias pelos anticorpos), icterícia (a destruição de hemácias aumentada levará a
produção maior de bilirrubina indireta que não pode ser convertida no fígado), e após sua
persistência o aparecimento de uma doença chamada Kernicterus que corresponde ao
depósito de bilirrubina nos núcleos da base cerebrais o que gerará retardo no RN.