04 - Genética e Biologia Molecular

Herança ligada aos cromossomos sexuais

Thomas Hunt Morgan, em 1910, ao estudar a herança da cor dos olhos em Drosophila melanogaster, observou que essa característica apresentava ligação com o sexo dos indivíduos. Morgan concluiu que os resultados encontrados somente podiam ser explicados se o gene em questão estivesse localizado no cromossomo X. Assim, teve início uma série de estudos sobre a herança de genes relacionados ao sexo.

Herança ligada ao cromossomo X

Essa herança se caracteriza pelo fato de os descendentes do sexo masculino herdarem os genes localizados no cromossomo X apenas das suas mães, enquanto os do sexo feminino recebem metade das mães e metade dos pais. Assim sendo, as mães transmitem genes situados no cromossomo X tanto aos filhos quanto às filhas; os pais somente passam os genes do seu único X às filhas.

Os genes de herança ligada ao X localizam-se na região do cromossomo X que não tem homologia com o Y. Na espécie humana, inúmeros genes situados nessa região não atuam na determinação sexual. Dentre eles, serão vistos a seguir os relacionados ao daltonismo, hemofilia e distrofia muscular progressiva.

O daltonismo é um tipo de cegueira a cores, no qual os indivíduos afetados não conseguem distinguir o vermelho e o verde.
Uma mulher heterozigótica XDXd geralmente tem visão normal, já que o alelo para daltonismo é recessivo. Entretanto, devido à inativação ao acaso de um dos cromossomos X nas células somáticas, algumas mulheres XDXd podem ser daltônicas em um dos olhos e ter visão normal no outro. Se uma mulher XDXd é casada com um homem XDY, todas as filhas apresentam fenótipo normal (50% XDXD e 50% XDXd), 50% dos filhos são normais (XDY) e 50% dos filhos são daltônicos (XdY).

Para uma mulher ser daltônica, ela precisa apresentar o alelo para o daltonismo em homozigose (XdXd): todos os seus descendentes do sexo masculino serão daltônicos (XdY), pois basta a presença de um único alelo d para ocorrer o daltonismo (animação 5).

Animação 5

A hemofilia A é uma doença que compromete a coagulação do sangue, provocando hemorragia. A coagulação do sangue depende de diferentes proteínas; uma delas, conhecida como fator VIII, não é produzida nos indivíduos hemofílicos que possuem o alelo mutante recessivo h (em dose dupla nas mulheres e em dose simples nos homens). Mulheres homozigóticas XHXH ou heterozigóticas XHXh e homens hemizigóticos XHY são geralmente normais quanto a esse fenótipo (animação 6). Atualmente, é possível controlar bem as hemorragias dos portadores de hemofilia A administrando fator VIII, extraído do sangue de pessoas normais.

Animação 6

A distrofia muscular de Duchenne se caracteriza por uma degeneração progressiva dos músculos esqueléticos. Ela é causada por um alelo mutante recessivo, que compromete a produção de uma proteína presente nas células musculares denominada distrofina. É uma doença que afeta praticamente apenas os meninos, que raramente chegam à idade adulta – a maioria não ultrapassa a adolescência. Não podendo herdar o alelo recessivo para a distrofia do pai, as meninas só podem recebê-lo através da linhagem materna. Assim sendo, não há mulheres homozigóticas afetadas, apenas heterozigóticas, que podem ter alguma manifestação da doença, dependendo do cromossomo X que for preferencialmente inativado.

Herança ligada ao cromossomo Y

Os raros genes localizados na região do cromossomo Y que não tem homologia com o cromossomo X são denominados genes holândricos. É possível que esses genes estejam sempre relacionados à determinação da masculinidade, e o gene SRY é um deles. Como eles só são herdados pelos descendentes do sexo masculino, a denominação herança restrita ao sexo também pode ser empregada por passar de pai para filho apenas.

Herança ligada ao cromossomo Z em aves

Essa herança segue o mesmo comportamento da herança ligada ao cromossomo X. A diferença é os indivíduos ZZ serem do sexo masculino e os ZW, do sexo feminino. Um exemplo de caráter condicionado por gene ligado ao cromossomo Z é o padrão de plumagem em galinhas: o alelo dominante ZB é responsável pelo fenótipo carijó (barrado) e o alelo recessivo Zb condiciona plumagem não-barrada (animação 7).

Animação 7

Herança relacionada ao sexo

Alguns fenótipos estão relacionados ao sexo, embora sejam condicionados por genes autossômicos e estejam, portanto, presentes nos dois sexos. O controle da expressão desses genes é feita geralmente por hormônios sexuais; por isso, um mesmo genótipo pode levar a um fenótipo diferencial, dependendo do sexo do portador.

Herança limitada ao sexo

Este tipo de herança relaciona-se a genes autossômicos presentes em ambos os sexos, mas que se expressam em apenas um deles.
Na espécie humana, um exemplo de gene com expressão limitada ao sexo é o relacionado ao crescimento de pelos na orelha; o alelo dominante condiciona a hipertricose auricular, presença abundante de pelos longos nas orelhas dos homens apenas. A herança dessa característica foi considerada, durante muito tempo, como ligada ao cromossomo Y; as evidências atuais apontam para uma localização autossômica.
No gado bovino, a produção de leite é determinada por genes que se expressam apenas no sexo feminino, apesar de estarem presentes nos touros reprodutores.

Herança influenciada pelo sexo

Este tipo de herança envolve genes que se expressam em ambos os sexos, porém, de modo diferente.

Na espécie humana, um exemplo de gene com expressão influenciada pelo sexo é o que leva à calvície hereditária (há casos motivados por efeito de radiações, quimioterápicos, disfunções hormonais). Essa condição é muito mais frequente em homens, levando à ausência de cabelo no topo da cabeça; nas mulheres, ela leva geralmente apenas a uma redução no número de fios.
O alelo autossômico C que condiciona a calvície se comporta como dominante nos homens (se expressa em homozigose CC e heterozigose Cc) e como recessivo nas mulheres (se expressa apenas em homozigose CC). Essa diferença na expressão do alelo para calvície se deve à presença de hormônios.