Desafios da genética

26 de Novembro
18:30h

Estava a ocorrer um ciclo de conferências organizado pela FCD (Fundação de Ciência e Desenvolvimento) com entidades que nos introduzem não só mais cultura e conhecimento como despertam em nós a motivação do aprender e a intenção de nos perguntarmos e pensarmos...

Fernando Regateiro foi o convidado do Fórum Ciência e Educação, Ciclo de Conferências organizado pelo Pelouro do Conhecimento e da Coesão Social da Câmara Municipal do Porto, através da Fundação Ciência e Desenvolvimento, com o apoio da Faculdade de Medicina da Universidade do Porto.

O ilustre convidado, Professor Catedrático da Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra e Presidente do Conselho de Administração dos hospitais da mesma universidade, dissertou sobre o tema “Desafios da Nova Genética”, neste mesmo dia, no Teatro do Campo Alegre.

Esta foi a sétima conferência de um fórum de sucesso pelo qual já passaram, desde Fevereiro de 2010, Guilherme d’ Oliveira Martins, António Vaz Carneiro, Emílio Rui Vilar, Duarte Nuno Vieira, Pedro Lynce de Faria e Gomes Canotilho.

Com este Ciclo de Conferências pretendeu-se sensibilizar a sociedade civil e os agentes educativos para aquilo que é a possível ligação entre ciência, educação e cultura.

Rui Nunes, do Conselho de Administração da Fundação Ciência e Desenvolvimento, explicou que este é um modo de disponibilizar “outras ferramentas” que sirvam uma melhor forma de educar e instruir as crianças e jovens, “através dos seus educadores”. Neste fórum um conjunto notável de personalidades partilharam saberes com a população em geral, e, em particular, com os professores.

A minha professora de biologia convidou a turma a comparecer nesta conferência e desde logo aceitei o convite assim como mais algumas colegas minhas...
A conferência tornou-se numa aula para nós e numa porta ou janela (como preferirem chamar)para a nossa vida além da escola, próxima da faculdade.

O professor Fernando começou esta mesma conferência com uma frase que me fez logo esboçar um sorriso revelando que a ciência para quem a estuda não é um regime ou filosofia mas um significado e justificação. Passo a citar a sua frase: " Uma vida vale pela dignidade intrínseca do ser humano", retirado do conto o princepezinho.

Como podemos ver, só esta frase suscita logo em nós uma enorme curiosidade sobre o que irá ele falar em seguida... pois bem, em seguida ele falou-nos da tolerância, do valor e do respeito e para este homem tudo se resume sob a forma de uma equação:

tolerância + valor = Respeito

De seguida falou-nos nas falhas da genética/ciência referindo que não dependemos só dos genes mas de uma porção de factores.
Ao longo da sua resposta abordou os temas HIV, como um exemplo da diversidade e RIQUEZA das espécies onde a normalidade pode bem ser a anormalidade justificando que ninguém pode ser rejeitado pelo DNA respectivo.
Deixou então as seguintes perguntas pairando no nosso cérebro:
"Como é regulada a informação da genética?
Quando é que o ser humano é protegido como sujeito direito? Quem diz quando é protegido e o deixa de ser?
Quem interpreta os interesses do ser humano?"

Este conjunto de perguntas faz-nos reviver o dilema do aborto, da clonagem, da eugenia e dos "ses..." da terapia génica de hoje...
Foi exactamente o que aconteceu com este professor!

Na clonagem em todas as experiências feitas verifica-se que não é possível garantir a igualdade exacta entre o clone e o seu "progenitor", que ainda não há segurança e que se tem de continuar a estudar.

Quanto à eugenia o professor teve uma posição muito clara: "Não é uma prática que favoreça as espécies"...

A terapia génica e os testes genéticos devem ser realizados sim, mas alguns ainda são um desafio para a genética não sendo seguro. Mas se se souber o que se faz, a prevenção deve ser realizada!

Por último, o professor levantou a questão dos dilemas éticos que a genética/ciência levantava. Este assunto foi abordado de uma forma muito geral, devido á escassez do tempo e também por não haver muito a dizer se o "tudo" se resumia a isto: A ciência dá a informação sim, mas outra entidade definirá e resolverá os problemas éticos da mesma.

A seguir iniciou-se a troca de informações entre público e mesa...
Foi uma experiência muito boa e que irei repti-la sempre que possivel, pois como dizem os antigos:

"O saber não ocupa lugar..."



p.s.: A Fundação Ciência e Desenvolvimento pretende continuar a realizar este fórum durante o próximo ano.

"Ser médico oncologista, todos os dias, é muito difícil. Se pudesse, fugia"

21.11.2010 - 08:22 Por Paula Torres de Carvalho

Em Portugal surgem 37 mil novos casos por ano. Os oncologistas combatem-nos. Dão más notícias. Engolem lágrimas. E levam a angústia para casa.

No Serviço de oncologia pediátrica do Instituto Português de Oncologia (IPO) do Porto, ele atravessa, primeiro, a "sala dos brinquedos" onde as crianças internadas jogam e brincam acompanhadas pelas mães e pelas educadoras e se deslocam presas a suportes de soro.

Pára no quarto onde outros meninos e alguns adolescentes estão deitados a fazer
tratamentos. Quimioterapia. Carecas, de máscara, com olheiras. Percorre os corredores
onde alguns pais o cumprimentam a sorrir, aliviando, por segundos, o cansaço triste. Dirige-se para os quartos de isolamento onde estão os doentes em situação mais grave.

Há 30 anos que Armando Pinto exerce medicina. Há 15 que trabalha em oncologia pediátrica.Dezenas de crianças passam, semanalmente, pelo serviço onde trabalha. Todos os dias,Armando Pinto sobe e desce as escadas do edifício, observa e encaminha crianças com cancro.

Todos os anos há 150 novos casos de cancro em crianças, no Norte do país. A grande
maioria são leucemias, tumores do sistema nervoso central e linfomas que atingem
principalmente os rapazes. A estes, juntam-se 123, no Sul, que afectam crianças, desde que nascem aos 14 anos, dizem os dados do Registo Oncológico do Sul. No total, os chamados cancros pediátricos representam um por cento dos 37 mil novos casos de cancro que surgem, anualmente, em Portugal.

A boa notícia é que, nas crianças que sofrem de leucemia - às quais é atribuída maior
gravidade -, já há uma média de 70 por cento de sobrevivência, cinco anos depois do
surgimento da doença, graças aos progressos registados, tanto no que respeita ao
diagnóstico, como aos tratamentos.

Do lado de lá da doença, estão os médicos oncologistas, a esperança dos doentes.

No IPO do Porto, nos quartos, há bonecos pintados no tecto que brilham no escuro e
iluminam a noite dos meninos internados. Ana Carolina, de cinco anos, tem uma cara
zangada. Não come, não quer brincar, nem conversar. Só quer sair dali. Mas está presa a uma cadeira de rodas e a um balão de soro. À menina, com elásticos amarelos a apanhar as duas tranças, meias às riscas a balançar, impacientes, numa cadeira de rodas, custa-lhe caminhar.

Diagnóstico: tumor no fígado. Uma dor na zona abdominal que foi aumentando, falta de
apetite, prostração. A ecografia feita no hospital de Famalicão dissipou as dúvidas. Já fez quimioterapia, cirurgia. Segue-se mais quimioterapia. O cabelo não lhe caiu.
"Foi em má altura" diz a mãe, à sua beira, grávida de quase cinco meses. Adélia Azevedo, 35 anos, escriturária. Em breve dará de mamar enquanto cuida de Ana Carolina e ainda da filha mais velha, com nove anos.

Ana Carolina quer ir para casa. Tem medo de vomitar, que é o que acontece quando faz tratamento.

São crianças como ela que, todas as manhãs, Armando Pinto recebe e acompanha. É um
dos oito médicos do serviço de oncologia pediátrica. Todos os dias tem de tomar decisões difíceis em relação a tratamentos e a internamentos. E dá más notícias aos pais, mas também recebe alegrias de recuperações.

Demasiadas emoções. Não é como alguns colegas que dizem que as preocupações ficam à
porta de casa, no final do dia. Não. Ele leva-as para casa, assume. E, às vezes, tiram-lhe o sono.

Inquietações que agora decidiu partilhar num livro, Vivências de um médico oncologista pediátrico, edições Afrontamento. Com uma dedicatória: "Às Mães que me deslumbram na minha vida profissional".

O médico admira a "capacidade de encaixe e versatilidade que as mães demonstram
quando são colocadas perante a doença dos filhos". E conta como é difícil colocar-se no papel de lhes comunicar a notícia de que os filhos estão doentes. Todas as vezes são "tão difíceis como a primeira" que o fez. "Ponho a minha melhor atitude, tento colocar bem a voz com a ideia de transmitir segurança, uso poucas palavras, comunico rapidamente a parte central da má notícia", escreve. "Por exemplo, digo assim pausadamente: Já sabemos qual é a doença, é uma situação grave, não há dúvidas, mas temos tratamentos para fazer" e fico à espera... (...) Aguardo a reacção, exploro a expressão, os gestos, a movimentação dos presentes no consultório". "A luz ao longo do túnel"

"É muito difícil ser, todos os dias, médico oncologista", diz Nuno Gil, oncologista no Hospital da Luz, em Lisboa. Depois de 26 anos de profissão, um dos deveres que mais ansiedade lhe causa é o de dar más notícias. "Custa-me muito. Se pudesse, fugia. Pensei que, com o ganhar da experiência, as coisas se tornariam mais fáceis. Mas não."

Já viu muita coisa. Mas não se conforma com o sofrimento.

"Se a evolução das pessoas não é exactamente a que gostávamos e queríamos, que é o que acontece muitas vezes, para mim, pessoalmente, é uma grande dificuldade."

Todos os dias, alguém espera de Nuno Gil a última palavra para o seu problema. À sua
frente está um homem. Ainda não chegou aos 50 anos, tem um tumor no pâncreas, pode não ter mais de dois meses de vida. Vale ou não a pena fazer tratamento?

Apesar de, há tantos anos, lidar tão de perto com a morte, esta não se tornou banal para Nuno Gil. "Quando as coisas nos correm pior do que pensávamos porque não atingimos o objectivo pretendido, para mim, é devastador", diz.

O envolvimento emocional do médico com os seus doentes é fundamental para os acompanhar ao longo da doença, defende. Uma figura pública que morreu recentemente
disse dele que o tinha ajudado "mais do que a ver a luz ao fundo do túnel, a vê-la ao longo do túnel".

Na parede do seu consultório, tem quadros afixados pintados por doentes. Uma mulher
pediu-lhe que tomasse conta do seu cão antes de morrer. Hoje, faz parte da família do
médico composta pela mulher, "responsável pela pessoa que ele é", pelo seu equilíbrio, diz, e pelos filhos.

No hospital, Nuno Gil não se resume a diagnosticar e a receitar. Não reduz a sua actividade às consultas de oncologia a doentes em tratamento ou em vigilância e à assistência aos doentes internados. Escuta-os. Procura "para lá do que a ciência ensina, para lá do que procura medir". Porque, ensina-lhe a experiência, nem tudo a ciência pode prever, explica. Interessa-lhe o "lado humano" da intervenção clínica.

Mas o melhor que ele faz, diz, "não é como médico". Dedica uma parte do seu tempo a
acompanhar os doentes nos seus últimos tempos, em suas casas e junto das suas
famílias. Uma atitude frequentemente vista com estranheza pelos colegas.

Numa comunicação que apresentou num congresso, contou o caso de um dos doentes que
acompanhou, 58 anos, quadro da Administração Pública já aposentado. Há cerca de 6
meses tinha-lhe sido diagnosticado um adenocarcinoma do pulmão, em estado avançado
(como são 75% de todos os tumores do pulmão na altura do diagnóstico). Visitou-o nos
últimos dias de vida. A condição física do doente alterara-se substancialmente.

O médico que o tratava considerara que não beneficiaria de fazer mais tratamentos
oncológicos. Mas Nuno Gil, aconselhou a família sobre a melhor forma de o libertar da dor e lhe dar tranquilidade, para que se sentisse o melhor possível nos últimos dias da sua vida.

"Procurei sensibilizar a família para que continuasse a expressar junto do seu ente querido os mesmos afectos e as mesmas emoções como sempre tinham feito, mesmo sabendo
que poderia não haver um retorno em termos de verbalização ou expressão gestual, mas que esses afectos continuariam a ser sentidos pelo doente. E estimulei-os a nunca descurar o contacto físico (carícias, beijos), porventura mais sentidos nesta fase da vida", conta. Médicos têm de chorar.

Uma vez, num avião, Nuno Gil cruzou-se com uma psicóloga suíça, no regresso de um
congresso europeu em Viena de Áustria. À conversa, durante a viagem, "disse-lhe que os médicos, nalgum ponto da sua actividade, tinham de chorar com os seus doentes". Mas a psicóloga "não concordou nada porque achou que não podemos comprometer-nos
emocionalmente com os doentes. E eu não sei se é assim... Porque se hoje se valoriza tanto o quociente emocional, então é porque significa alguma coisa", considera.

Para Nuno Gil, "não podemos só ser testemunhas de que o sofrimento existe". O oncologista acha que "temos de conseguir mitigá-lo, dentro do que é possível. E isso exige compromisso".

É o compromisso que leva Armando Pinto, no IPO do Porto, a "nunca tirar a esperança aos pais de uma criança muito doente". Explicar "o que há para dar, no que é preciso pegar e fazer, como uma tarefa", enumera. Na sua opinião, mais do que pensar na morte "há que estar preocupado com a vida e aproveitá-la o melhor possível". E é a essa luta que se "atira". Mesmo que, por vezes, a perca.

O médico conta a história de Tomás, um menino que ainda não tinha dois anos quando lhe foi diagnosticado um cancro. Fez tratamentos, pareceu recuperar e "o tempo, traiçoeiro, cínico, foi passando".

Cinco anos depois, eis que a doença reaparece: "Estamos mal... Ele está outra vez doente... Temos que avaliar a extensão da doença e vamos tratá-lo, temos medicação para lhe fazer... Vamos em frente, não se desiste..." Balbuciou o doutor metido no papel de valente, com uma firmeza postiça, incapaz, talvez de transmitir aos pais e à criança uma esperança e um optimismo que ele interiormente já não tinha", conta no seu livro. "Vamos lá para cima para fazer um tratamento, depois vais sentir-te melhor, mais forte..." e enquanto dizia isto, sentia um arrepio, um palpitar do coração, uma sensação de descontrolo, de boca seca, de perda,de medo, de revolta, de vergonha, de tudo".

O Tomás morreu naquela tarde. "Não se podia fazer melhor", disse o médico a si próprio.

Anos depois, os pais foram visitá-lo ao hospital. A mãe estava de novo grávida. Na sala de espera outros meninos esperavam também pelo "doutor Armando".

Herança e sexo

Em condições normais, qualquer célula diplóide humana contém 23 pares de cromossomas homólogos, isto é, 2n= 46. Desses cromossomas, 44 são autossomas e 2 são os cromossomas sexuais também conhecidos como heterossomas.



Autossomas e heterossomas

Os cromossomas autossômicos são os relacionados às características comuns aos dois sexos, enquanto os sexuais são os responsáveis pelas características próprias de cada sexo.
A formação de órgãos somáticos, tais como fígado, baço, o estômago e outros, deve-se a genes localizados nos autossomas, visto que esses órgãos existem nos dois sexos. O conjunto haplóide de autossomas de uma célula é representado pela letra A.
Por outro lado, a formação dos órgãos reprodutores, testículos e ovários, característicos de cada sexo, é condicionada por genes localizados nos cromossomas sexuais e são representados, de modo geral, por X e Y.
O cromossoma Y é exclusivo do sexo masculino.
O cromossoma X existe na mulher em dose dupla, enquanto no homem ele se encontra em dose simples.



Microscopia Eletrônica do cromossoma X e Y. Compare a diferença de tamanho de cada cromossoma.


Os cromossomas sexuais

O cromossoma Y é mais curto e possui menos genes que o cromossoma X, além de conter uma porção encurtada, em que existem genes exclusivos do sexo masculino. Observe na figura abaixo que uma parte do cromossoma X não possui alelos em Y, isto é, entre os dois cromossomas há uma região não-homóloga.






Herança de genes localizados no cromossoma X


Herança ligada ao sexo em drosófila

Em 1910, Morgan estudou uma macho de drosófila portador de olho branco, originado de uma mutação do olho selvagem, que tem cor marrom avermelhada. O cruzamento desse macho de olho branco (white) com fêmeas de olho selvagem originou, na geração F1, apenas descendentes de olho selvagem.

O cruzamento de machos e fêmeas da geração F1 resultou em uma geração F2 constituída por fêmeas de olho selvagem, machos de olho selvagem e machos de olho branco. A proporção de moscas de olho selvagem e moscas de olho branco foi de aproximadamente 3:1, o que permitiu concluir que a característica olho branco era hereditária e recessiva.

Morgan voltou sua atenção para o fato de não ter nascido nenhuma fêmea de olho branco na geração F2. Isso indicava que a característica em questão tinha alguma relação com o sexo dos indivíduos. Na sequência dos experimentos, Morgan cruzou machos de olho branco com as suas próprias filhas, que eram heterozigotas em relação à cor do olho. Desse cruzamento surgiram fêmeas e machos de olho selvagem, e fêmeas e machos de olho branco, na proporção 1:1:1:1. Esse resultado mostrou que o carácter olho branco podia aparecer também nas fêmeas.

Como explicar, então a ausência de fêmeas de olho branco na geração F2 do primeiro cruzamento?



Em 1911, Morgan concluiu que os resultados dos cruzamentos envolvendo o loco da cor do olho, em drosófila, podiam ser explicados admitindo-se que ele estivesse localizado no cromossoma X. O macho de olho branco original teria fornecido seu cromossoma X, portador do alelo recessivo mutante w (Xw), a todas as filhas que receberam seu outro cromossoma X das mães, portadoras do alelo selvagem W (XW). As fêmeas da geração F1 seriam, portanto, heterozigotas XWXw. Já os machos de F1 receberam o cromossoma X das fêmeas selvagens puras (XW). Sua constituição gênica seria, portanto XWY.

A hipótese de Morgan foi confirmada pela análise de outros genes de drosófila, cuja herança seguia o mesmo padrão. Além disso, permitiu também explicar a herança de genes relacionados com o sexo em outras espécies. Os genes localizados no cromossoma X, que não têm alelo correspondente no cromossoma Y seguem o que se denomina herança ligada ao sexo ou herança ligada ao X.

No post em que falo de Mendel, refiro-me à relação da meiose com a 2ª Lei de Mendel e isto para agora perguntar...

A 2ª Lei de Mendel é sempre obedecida?

A descoberta de que os genes estão situados nos cromossomas gerou um impasse no entendimento da 2º Lei de Mendel.
Como vimos, segundo essa lei, dois ou mais genes não-alelos segregam-se independentemente, desde que estejam localizados em cromossomos diferentes. Surge, no entanto, um problema. Mendel afirmava que os genes relacionados a duas ou mais características sempre apresentavam segregação independente.
Se essa premissa fosse verdadeira, então haveria um cromossoma para cada gene.
Se considerarmos que existe uma infinidade de genes, haveria, então, uma quantidade assombrosa de cromossomas, dentro de uma célula, o que não é verdade. Logo, como existem relativamente poucos cromossomas no núcleo das células e inúmeros genes, é intuitivo concluir que, em cada cromossoma, existe uma infinidade de genes, responsáveis pelas inúmeras características típicas de cada espécie. Dizemos que esses genes presentes em um mesmo cromossoma estão ligados ou em linkage e caminham juntos para a formação dos gametas.

Assim a 2ª lei de Mendel nem sempre é obedecida, bastando para isso que os genes estejam localizados no mesmo cromossoma, ou seja, estejam em linkage.



Linkage

Genes unidos no mesmo cromossomo

T. H. Morgan e seus colaboradores trabalharam com a mosca da fruta, Drosophila melanogaster, e realizaram cruzamentos em que estudaram dois ou mais pares de genes, verificando que, realmente, nem sempre a 2ª Lei de Mendel era obedecida. Concluíram que esses genes não estavam em cromossomos diferente, mas, sim, encontravam-se no mesmo cromossomo (em linkage).



Um dos cruzamentos efetuados por Morgan

Em um dos seus experimentos, Morgan cruzou moscas selvagens de corpo cinza e asas longas com mutantes de corpo preto e asas curtas (chamadas de asas vestigiais). Todos os descendentes de F1 apresentavam corpo cinza e asas longas, atestando que o gene que condiciona corpo cinza (P) domina o que determina corpo preto (p), assim como o gene para asas longas (V) é dominante sobre o (v) que condiciona surgimento de asas vestigiais.A seguir Morgan cruzou descendentes de F1 com duplo-recessivos (ou seja, realizou cruzamentos testes). Para Morgan, os resultados dos cruzamentos-teste revelariam se os genes estavam localizados em cromossomos diferentes (segregação-independente) ou em um mesmo cromossomo (linkage).


Surpreendentemente, porém, nenhum dos resultados esperados foi obtido. A separação e a contagem dos decendentes de F2 revelou o seguinte resultado:

•41,5% de moscas com o corpo cinza e asas longas;
•41,5% de moscas com o corpo preto e asas vestigiais;
•8,5% de moscas com o corpo preto e asas longas;
•8,5% de moscas com o corpo cinza e asas vestigiais.
Ao analisar esse resultado, Morgan convenceu-se de que os genes P e V localizavam-se no mesmo cromossomo. Se estivessem localizados em cromossomos diferentes, a proporção esperada seria outra (1: 1: 1: 1). No entanto, restava a dúvida: como explicar a ocorrência dos fenótipos corpo cinza/asas vestigiais e corpo preto/asas longas?

A resposta não foi difícil de ser obtida. Por essa época já estava razoavelmente esclarecido o processo da meiose. Em 1909, o citologista F. A. Janssens (1863-1964) descreveu o fenômeno cromossômico conhecido como permutação ou crossing over, que ocorre durante a prófase I da meiose e consiste na troca de fragmentos entre cromossomos homólogos.


Em 1911, Morgan usou essa observação para concluir que os fenótipos corpo cinza/asas vestigiais e corpo preto/asas longas eram recombinantes e devido a ocorrência de crossing-over.



Como diferenciar Segregação independente (2ª Lei de Mendel) de Linkage?

Quando comparamos o comportamento de pares de genes para duas características para a segunda lei de Mendel com a ocorrência de linkage e crossing-over em um cruzamento genérico do tipo AaBb X aabb, verificamos que em todos os casos resultam quatro fenótipos diferentes:

•Dominante/dominante
•Dominante/recessivo
•Recessivo/dominante
•Recessivo/recessivo.

A diferença em cada caso está nas proporções obtidas. No caso da 2ª lei de Mendel, haverá 25% de cada fenótipo. No linkage com crossing, todavia, os dois fenótipos parentais surgirão com frequência maior do que as frequências dos recombinantes.

A explicação para isso reside no fato de, durante a meiose a permuta não ocorrer em todas as células, sendo, na verdade, um evento relativamente raro. Por isso, nos cruzamentos PpVv X ppvv, da pagina anterior, foram obtidos 83% de indivíduos do tipo parental (sem crossing) e 17% do tipo recombinantes (resultantes da ocorrência de permuta).

Frequentemente, nos vários cruzamentos realizados do tipo AaBb X aabb, Morgan obteve os dois fenótipos parentais (AaBb e aabb), na proporção de 50% cada. Para explicar esse resultado, ele sugeriu a hipótese que os genes ligados ficam tão próximos um do outro que dificultam a ocorrência de crossing over entre eles. Assim, por exemplo, o gene que determina a cor preta do corpo da drosófila e o gene que condiciona a cor púrpura dos olhos ficam tão próximos que entre eles não ocorre permuta. Nesse caso se fizermos um cruzamento teste entre o duplo-heterozidoto e o duplo-recessivo, teremos nos descendentes apenas dois tipos de fenótipos, que serão correspondentes aos tipos parentais.



Os arranjos “cis” e “trans” dos genes ligados

Considerando dois pares de genes ligados, como, por exemplo, A/a e B/b, um indivíduo duplo heterozigoto pode ter os alelos arranjados de duas maneiras nos cromossomos:

Os alelos dominantes A e B se situam em um cromossomo, enquanto os alelos recessivos a e b se situam no homólogo correspondente. Esse tipo de arranjo é chamado de Cis. O alelo dominante A e o alelo recessivo b se situam em um cromossomo, enquanto o alelo recessivo a e o alelo dominante B, se situam no homólogo correspondente. Esse tipo de arranjo é chamado de Trans.


Podemos descrever esses arranjos, usando um traço duplo ou simples para descrever o cromossomo, ou mais simplificadamente, o arranjo pode ser descrito como AB/ab para Cis e Ab/aB para trans. O arranjo cis e trans dos alelos no duplo-heterozigoto pode ser facilmente identificado em um cruzamento teste. No caso dos machos de Drosófila, se o arranjo for cis (PV/pv), o duplo heterozigoto forma 50% de gametas PV e 50% de gametas pv. Se o arranjo for trans (Pv/pV), o duplo heterozigoto forma 50% de gametas Pv e 50% de pV.

Nas fêmeas de Drosófila, nas quais ocorrem permutações, o arranjo cis ou trans pode ser identificado pela frequência das classes de gametas. As classes mais frequentes indicam as combinações parentais e as menos frequentes as recombinantes.

Interacção Génica

A cor da flor das ervilhas de cheiro

Bateson e Punnet descreveram um caso de interação gênica ao analisarem a herança da cor da flor em plantas de ervilha-de-cheiro. As flores, nessas plantas, podem ter coloração branca ou púrpura. Cruzando duas plantas de flores brancas de origens diferentes, obtiveram em F1 somente plantas produtoras de flores púrpura. Esses indivíduos de F1, intercuzados, produziram em F2 dois tipos de fenótipos, na proporção de : 9/16 plantas produtoras de flores púpura e 7/16 plantas produtoras de flores brancas.

Neste caso, também temos a interação de dois pares de genes na determinação de um caráter (cor da flor). A cor púrpura é condicionada pela interação dos dois genes dominates, A e B (A_B_).

Para a ocorrência de flores da cor branca, temos duas possibilidades:

•A presença de apenas um dos genes dominantes, A ou B (A_bb ou aab_); ou
•A ausência dos dois genes dominantes (aabb).



Detalhando os cruzamentos realizados com flores brancas de origens diferentes, temos:



AaBb X AaBb
Gametas possíveis: AB, Ab, aB, ab

Vamos ver o cruzamento em detalhe:



Quadro resumo!

Proporções fenotípicas obtidas do cruzamento entre duplo-heterozigotos em diferentes formas de interação de dois genes, com segregação independente. Observe a correlação entre as proporções genotípicas e fenotípicas para cada caso.

Doença hemolítica do recém-nascido ou eritroblastose fetal

Uma doença provocada pelo fator Rh é a eritroblastose fetal ou doença hemolítica do recém-nascido, 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 anti-Rh 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.

Assim vale a pena dar sangue...

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.

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.

Vejamos na tabela abaixo a compatibilidade entre os diversos tipos de sangue:




Tipos possíveis de transfusão

As aglutinações que caracterizam as incompatibilidades sanguíneas do sistema acontecem quando uma pessoa possuidora de determinada aglutinina recebe sangue com o aglutinogênio correspondente.

Indivíduos do grupo A não podem doar sangue para indivíduos do grupo B, porque as hemácias A, ao entrarem na corrente sanguínea do receptor B, são imediatamente aglutinadas pelo anti-A nele presente. A recíproca é verdadeira: indivíduos do grupo B não podem doar sangue para indivíduos do grupo A. Tampouco indivíduos A, B ou AB podem doar sangue para indivíduos O, uma vez que estes têm aglutininas anti-A e anti-B, que aglutinam as hemácias portadoras de aglutinogênios A e B ou de ambos.

Assim, o aspecto realmente importante da transfusão é o tipo de aglutinogênio da hemácia do doador e o tipo de aglutinina do plasma do receptor. Indivíduos do tipo O podem doar sangue para qualquer pessoa, porque não possuem aglutinogênios A e B em suas hemácias. Indivíduos, AB, por outro lado, podem receber qualquer tipo de sangue, porque não possuem aglutininas no plasma. Por isso, indivíduos do grupo O são chamadas de doadores universais, enquanto os do tipo AB são receptores universais.



O sistema RH de grupos sanguíneos

Um terceiro sistema de grupos sanguíneos foi descoberto a partir dos experimentos desenvolvidos por Landsteiner e Wiener, em 1940, com sangue de macaco do gênero Rhesus. Esses pesquisadores verificaram que ao se injetar o sangue desse macaco em cobaias, havia produção de anticorpos para combater as hemácias introduzidas. Ao centrifugar o sangue das cobaias obteve-se o soro que continha anticorpos anti-Rh e que poderia aglutinar as hemácias do macaco Rhesus. As conclusões daí obtidas levariam a descoberta de um antígeno de membrana que foi denominado Rh (Rhesus), que existia nesta espécie e não em outras como as de cobaia e, portanto, estimulavam a produção anticorpos, denominados anti-Rh.

Há neste momento uma inferência evolutiva: se as proteínas que existem nas hemácias de vários animais podem se assemelhar isto pode ser um indício de evolução. Na espécie humana, por exemplo, temos vários tipos de sistemas sanguíneos e que podem ser observados em outras espécies principalmente de macacos superiores.

Analisando o sangue de muitos indivíduos da espécie humana, Landsteiner verificou que, ao misturar gotas de sangue dos indivíduos com o soro contendo anti-Rh, cerca de 85% dos indivíduos apresentavam aglutinação (e pertenciam a raça branca) e 15% não apresentavam. Definiu-se, assim, "o grupo sanguíneo Rh +” ( apresentavam o antígeno Rh), e "o grupo Rh -“ ( não apresentavam o antígeno Rh).

No plasma não ocorre naturalmente o anticorpo anti-Rh.
O anticorpo pode ser formado se uma pessoa do grupo Rh-, recebe sangue de uma pessoa do grupo Rh +. Esse problema nas transfusões de sangue não são tão graves, a não ser que as transfusões ocorram repetidas vezes, como também é o caso do sistema MN.



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.

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

Apesar de anteriormente usarmos letras maiúsculas para indicar, respectivamente, os genes dominantes e recessivos, quando se trata de dominância incompleta muitos autores preferem utilizar apenas diferentes letras maiúsculas.

Fazendo o cruzamento de uma planta de maravilha que produz flores vermelhas com outra que produz flores brancas e analisando os resultados fenotípicos da geração F1e F2, teríamos:



Agora analizando os resulados genotípicos da geração F1 e F2, teríamos:


F1 = 100% VB (flores cor-de-rosa)


Cruzando, agora, duas plantas heterozigotas (flores cor-de-rosa), teríamos:



F2 = Genótipos: 1/4 VV, 1/2 VB, 1/4 BB.

Fenótipo: 1/4 plantas com flores vermelhas
1/2 plantas com flores cor-de-rosa
1/4 plantas com flores brancas



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. Por exemplo, numa 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. Assim, se cruzarmos duas 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 (cruzamento entre dois indivíduos heterozigotos para um único gene). No caso das plantas o homozigoto recessivo morre logo após germinar, o que conduz a proporção 2:1.



F1 = Fenótipo: 2/3 Verde clara
1/3 Verde escura
Genótipo: 2/3 Cc
1/3 CC

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 NA DETERMINAÇÃO DE UM CARÁCTER

Como sabemos, genes alelos são os que atuam na determinação de um mesmo caráter e estão presentes nos mesmo loci (plural de lócus, do latim, local) em cromossomos homólogos. Até agora, só estudamos casos em que só existiam dois tipos de alelos para uma dada característica (alelos simples), mas há caso em que mais de dois tipos de alelos estão presentes na determinação de um determinado caráter na população. Esse tipo de herança é conhecido como alelos múltiplos (ou polialelia).

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.

São bastante frequentes os casos de alelos múltiplos tanto em animais como em vegetais, mas são clássicos os exemplos de polialelia na determinação da cor da pelagem em coelhos e na determinação dos grupos sanguíneos do sistema ABO em humanos.

Um exemplo bem interessante e de fácil compreensão, é a 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.


O quadro abaixo representa as combinações entre os alelos e os fenótipos resultantes.



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).

A fixar:
- Dominância incompleta: ambos os alelos não se manifestam totalmente
- Co-dominância: ambos os alelos se manifestam totalmente