Autosomal Dominant

Definition

Autosomal dominante ou dominância é um padrão de herança genética que ocorre dentro de um autossoma (cromossoma não-sexo). A forma como olhamos e funcionamos é mais comumente o resultado da dominância de um gene parental sobre o outro. Em termos médicos, uma doença dominante autossômica descreve uma desordem causada por uma única cópia de um gene ou alelo mutante que é carregada por um dos pais e pode afetar tanto a descendência masculina quanto a feminina. Uma única cópia da mutação de um dos pais é suficiente para causar uma desordem autossômica dominante.

Autosomal Dominant vs Recessive

Autosomal dominante versus autossomal recessivo herdado de genes não precisa ser um tópico complexo, a menos que você seja um geneticista. Se um gene é recessivo ou dominante pode ser descrito vagamente como a probabilidade de um gene ser expresso. Quando um gene é autossômico, ele só é encontrado dentro dos cromossomos não-sexuais. Uma mutação pode ocorrer em qualquer parte dos milhões de alelos do nosso DNA que fazem parte dos vinte e dois pares de cromossomos autossômicos.

Como você provavelmente já sabe, nossos cromossomos são pareados – recebemos um conjunto completo de informações genéticas do nosso pai biológico e um conjunto completo da nossa mãe biológica. O que nós parecemos e como funcionamos é o resultado dessa combinação, onde algumas seções do código genético de um dos pais têm precedência sobre o mesmo código genético do outro.

Nosso genótipo – nossa composição genética – é extremamente complexo. A cor dos olhos, por exemplo, não é o resultado de um único alelo, mas sim de muitos alelos diferentes. São os nossos genes dominantes, geralmente o resultado de alelos menores e dominantes, que decidem se a informação genética da nossa mãe ou do nosso pai é expressa. Alelos recessivos na presença de alelos dominantes não causam um efeito direto, mas podem desempenhar um papel nas gerações futuras.

Para tornar a dominância autossômica mais direta, vamos rever rapidamente a diferença entre um gene, um alelo e um cromossomo.

Os cromossomas contêm todo o plano genético de um organismo composto de informação partilhada entre pais e mães. Contém cópias exatas do DNA de ambos os pais, e nosso DNA é uma mistura destes.

Um gene é um comprimento de DNA que determina um traço genético ou uma característica específica, como a tendência de desenvolver certos tipos de câncer, por exemplo. Ou nascemos com esses traços, ou danos ao nosso DNA podem causar a formação de certos traços ao longo do tempo. O nosso genótipo é responsável pelos traços dentro do nosso ADN. Os genes dominantes e recessivos decidem se esses traços são expressos ou não. Um gene expresso, geralmente o gene dominante, causa um fenótipo – uma característica funcional ou visual.

Um alelo é uma parte muito específica de um gene ou cromossoma que é encontrado no mesmo local. Existem dois alelos para cada gene – um de cada progenitor. Enquanto um gene pode determinar a cor dos olhos, vários alelos irão determinar a cor exata. Se um dos seus genes representa o traço do tipo sanguíneo, os alelos irão decidir que tipo sanguíneo é este. No caso de dominância autossômica, devemos realmente falar de alelos dominantes porque numerosos alelos formam um único gene. Mesmo que apenas um alelo em dezenas de milhares seja afetado, ele tem o potencial de afetar todo o gene. Um distúrbio autossômico dominante (ou recessivo) é comumente nomeado após um gene afetado, mas a causa é devido a um ou mais alelos associados a este gene.

O termo dominante nos diz que este é um caso de um alelo ganhando sobre outro. Apenas uma cópia de um gene de um dos pais biológicos é necessária para causar um fenótipo. Uma mutação recessiva, no entanto, requer que ambos os pais a passem adiante. Um alelo recessivo não pode vencer se tiver de se opor a um dominante. Se você tem cabelo castanho, seu pai tem cabelo castanho, e sua mãe tem cabelo louro, o gene dominante vem do seu pai. O seu DNA contém alelos de cabelo castanho e louro, mas o castanho é dominante.

Se depois decidir ter filhos com um parceiro louro cujos pais têm ambos cabelo louro, esse parceiro não possui um gene dominante para o cabelo castanho. Você possui, no entanto, um gene loiro recessivo. Quando uma criança herda os alelos recessivos de ambos os pais, ela terá cabelo loiro. Quando herda um alelo dominante e recessivo – ou um conjunto de alelos – esta criança terá cabelo castanho. A tonalidade exata do marrom raramente é previsível, pois muitos alelos diferentes afetam a cor do cabelo.

Um único gene recessivo não causará uma característica observável (fenótipo), mas um adulto pode ser um portador deste gene. Quando emparelhado com um mesmo gene recessivo do outro pai, dois genes recessivos causarão o fenótipo associado. Quando um gene dominante está presente, o gene recessivo é empurrado para o fundo. No exemplo da dominância autossômica acima, o cabelo louro é recessivo e o cabelo castanho é dominante. Na presença de um gene dominante de cabelo castanho, o gene do cabelo louro não é expresso.

Em alguns casos, uma desordem autossômica dominante pode ser escondida por um tempo. Isto significava que, antes de sabermos da impressão digital genética, pensávamos que algumas doenças não eram genéticas mas sim causadas pelo ambiente. Por exemplo, a doença de Huntington é uma desordem cerebral progressiva autossômica dominante que afeta a cognição, a emoção e o movimento, mas somente quando o gene atingiu um certo estágio de mutação. Um pai pode transmitir o gene sem nunca ter sido diagnosticado com a doença porque o gene de Huntington não ultrapassou o limiar que iniciou os sintomas.

Com nosso conhecimento atual das impressões digitais genéticas, agora é possível ver se alguém tem o gene bem antes dos sintomas aparecerem, mas não se pode prever se essa pessoa irá desenvolvê-los ou não. Sabemos agora que a Huntington é uma doença autossômica dominante, com uma reviravolta. Uma pessoa afetada terá herdado um gene mutante de um dos pais afetados, mas esse pai pode nunca ter mostrado sinais observáveis da doença. O pai não é um portador – não é possível carregar um gene autossômico dominante.

Apenas quando um certo número de mutações ocorreu, talvez parcialmente devido a causas ambientais, os sintomas começam a aparecer. Nosso ambiente pode ativar um distúrbio tanto quanto a presença de um gene dominante. Alguns destes podem ser mostrados na imagem.

Dominância Autosomal vs Sexo…Dominância ligada

Autosomal dominance and sex-linked dominance can help to predict how offspring will develop but concerns different types of chromosomes. O gênero humano e mamífero é determinado por qual par de cromossomos sexuais (X e Y) está presente no genoma de uma pessoa. As fêmeas têm dois cromossomas X (XX); os machos, um X e um Y (XY). Os cromossomos sexuais também são chamados allosomas.

O sexo da prole é decidido através da presença dos cromossomos XX ou XY; há 50% de chance de se apresentar com os fenótipos XX ou XY – meninas ou meninos, respectivamente. Uma fêmea não pode carregar genes recessivos ou dominantes dos cromossomas Y, já que uma fêmea não tem um cromossoma Y; este não é o caso dos machos que têm ambos os cromossomas X e Y. Qualquer característica visual ou funcional causada por allossomas é conhecida como característica genética ligada ao sexo.

No diagrama abaixo, podemos entender como funciona a herança ligada ao sexo. Nesta imagem, a cor vermelha distingue um traço recessivo ligado ao X. A fêmea portadora no topo do diagrama passou seu gene recessivo para uma filha. Esta filha também é portadora, pois ela tem um cromossoma X dominante do pai. No entanto, o filho tem apenas um cromossoma X – da sua mãe portadora. Seus genes expressam o traço, porque não há um gene X dominante.

a infertilidade do cromossoma Y afeta negativamente a produção de esperma; isto é controlado pelo cromossoma Y. Com as tecnologias reprodutivas recentes, os homens que sofrem de baixa contagem de espermatozóides ou espermatozóides de baixa qualidade são agora capazes de gerar filhos. Isto significa que a infertilidade hereditária é um fenómeno em crescimento constante que pode ser transmitido aos filhos. Antes, esses homens não poderiam ter filhos e, portanto, seriam incapazes de transmitir esse gene. Filhas não podem herdar o gene da infertilidade já que nenhuma mulher tem um cromossomo Y.

Hereditariedade ligada ao X afeta ambos os sexos. Afinal, ambos os sexos têm pelo menos um cromossoma X. Na dominância ligada ao X, tanto homens quanto mulheres podem ser afetados. Um exemplo de herança vinculada ao X é a hemofilia. O Centro de Controle e Prevenção de Doenças publicou uma interessante ficha informativa sobre esta doença recessiva ligada ao sexo em seu website. Como os homens têm apenas um cromossoma X, uma cópia mutante do gene é suficiente para causar o distúrbio. Como as mulheres têm dois cromossomas X, elas podem ser portadoras ou estar presentes com a doença.

As doenças dominantes ligadas ao sexo são extremamente raras, mas ocorrem. Um exemplo é a síndrome de Rett, uma desordem dominante ligada ao sexo que afeta principalmente meninas.

A diferença entre dominância autossômica e ligada ao sexo tem a ver puramente com o tipo de cromossomos envolvidos. A dominância autossômica afeta os vinte e dois cromossomos ou autossomos não-sexuais. A dominância ligada ao sexo afeta apenas os cromossomos de sexo único ou allosoma. As combinações alelo dominantes e recessivas controlam todos os aspectos da anatomia e fisiologia, exceto os traços ligados ao sexo. O Centro Médico da Universidade de Kansas publicou uma longa lista de desordens genéticas que também mostra se cada doença é autossômica, alossômica, recessiva ou dominante.

Autosomal Dominant Examples

Autosomal dominant examples can relate to skin, hair, and eye color, the risk of developing certain diseases, and even inherited behaviors associated with neurological traits. Enquanto muitos diagramas mostram as chances ou probabilidades de herdar olhos castanhos, azuis ou verdes de ambos os pais, a cor dos olhos é o resultado de incontáveis alelos e nem sempre previsível. Para exemplos mais claros, é melhor se concentrar em alelos mutantes únicos, pois isso exclui a influência de outros fatores genéticos.

Cromossomo quatro hospeda o gene da proteína huntingtin (gene HTT) que contém entre 10 e 35 repetições de um pedaço de código específico conhecido como repetição do trinucleotídeo CAG. Em pacientes com doença de Huntington, estas repetições ocorrem pelo menos 40 vezes. Isto pode ser devido à herança, mas desde então foi descoberto que as expansões repetidas podem mudar de tamanho na mesma ou em gerações sucessivas. Só porque você tem o gene HTT não significa que você vai desenvolver a doença de Huntington. Esta doença em particular já foi mencionada como sendo uma desordem autossômica dominante com uma reviravolta; quando os pesquisadores descobrirem o que desencadeia o aumento das expansões repetidas, eles serão capazes de parar ou mesmo curar as doenças associadas. As expansões repetidas provocam muitas doenças genéticas.

Como uma doença autossômica dominante, apenas um dos pais precisa apresentar um traço e passá-lo para a próxima geração. No diagrama acima, o gene huntingtin da mãe é representado pela letra maiúscula H. Nenhuma mutação no gene HTT (hh) é representada pelos quadrados não sombreados; as caixas sombreadas a cinza indicam mutação do gene HTT (Hh).

Pode ser que o pai com o HTT mutado tenha menos repetições de trinucleotídeos CAG e não apresente os sintomas de Huntington, mas a natureza dinâmica deste gene pode significar que repetições mais altas ocorrem em um ponto mais tardio da vida, ou durante a vida de qualquer filho ou filhos que este pai tenha.

Está claro no diagrama que metade dos descendentes de um pai Hh e hh estão em risco da característica mutante (Hh). Os diagramas que mostram traços herdados são frequentemente referidos como quadrados de punnet ou gráficos de pedigree.

Outro exemplo popular no campo da dominância autossômica é a doença renal policística, onde múltiplos quistos se desenvolvem nos rins e reduzem sua capacidade de filtrar os resíduos do sangue.

As com doença de Huntington, A doença renal autossômica dominante (ADPKD) é o produto de um único progenitor que transmite a doença. Neste caso, uma única cópia mutante do gene PKD1 ou PKD2 causa a doença. PKD1 é encontrado no cromossomo 16; PDK2 no cromossomo 4. Um gene relativamente recentemente descoberto no cromossoma 11 pode produzir uma doença combinada de rim e fígado policístico. Também como no Huntington, alguns casos de ADPKD são o resultado de uma nova mutação. Ao contrário da Huntington, também é possível ter formas autossômicas recessivas de doença renal policística (ARPKD).

Autosomal Recessivo Exemplos

Autosomal recessivo exemplos incluem fibrose cística e anemia falciforme. A doença falciforme é causada por uma mutação no gene da hemoglobina-Beta encontrada no cromossomo 11; a fibrose cística é o resultado de uma mutação no gene que produz uma proteína conhecida como regulador de condutância transmembrana ou CFTR.

Enquanto um gene autossômico dominante significa que nenhum dos pais só pode ser portador, este não é o caso nos distúrbios autossômicos recessivos. Um ou ambos os pais podem ser portadores, com a última das situações acima retratadas. Quando ambos os pais são portadores de uma forma genética mutante, existe um risco de 25% de uma criança apresentar ambos os genes mutantes. Nesta situação, um gene dominante está ausente e a criança apresentará o fenótipo recessivo – anemia falciforme ou fibrose cística, por exemplo.

Se apenas um dos pais for portador, espera-se que 50% dos descendentes sejam eles próprios portadores; estes descendentes não apresentarão o fenótipo da doença devido à presença de um gene dominante não mutante. Com esta chance de 50% de portadores em combinação com melhores tratamentos médicos e oportunidades reprodutivas para a descendência afetada, o número de pessoas apresentando fenótipos autossômicos recessivos aumenta com o tempo.

Bibliografia