Genótipo heterozigoto: características e doenças

Heterozigoto é um termo usado em genética para descrever quando duas variações de um gene, conhecidas como alelos, são emparelhadas no mesmo local (locus) em um cromossomo. Por outro lado, homozigoto ocorre quando há duas cópias do mesmo alelo no mesmo locus.

O termo heterozigoto é derivado de “hetero”, que significa diferente, e “zigoto”, que significa relacionado a um óvulo fertilizado, ou zigoto.

Determinando características

Os humanos são chamados de organismos diplóides porque possuem dois alelos em cada locus, com um alelo herdado de cada pai. O emparelhamento específico de alelos se traduz em variações nas características genéticas de um indivíduo.

Um alelo pode ser dominante ou recessivo. Alelos dominantes são aqueles que expressam uma característica mesmo que haja apenas uma cópia. Alelos recessivos só podem se expressar se houver duas cópias.

Um exemplo é a herança genética dos olhos castanhos, que é dominante, e dos olhos azuis, que é recessivo. Se os alelos fossem heterozigotos, o alelo dominante se expressaria sobre o alelo recessivo, resultando em olhos castanhos.

Ao mesmo tempo, a pessoa seria considerada “portadora” do alelo recessivo, o que significa que o alelo do olho azul poderia ser transmitido aos descendentes mesmo que essa pessoa tivesse olhos castanhos.

Os alelos também podem ser incompletamente dominantes, uma forma intermediária de herança em que nenhum dos alelos é expresso completamente sobre o outro.

Um exemplo disso pode incluir um alelo correspondente à pele escura, na qual uma pessoa tem mais melanina, quando combinado com um alelo correspondente à pele clara, na qual há menos melanina. Isso pode criar um tom de pele intermediário.

Quadrado de Punnett do genótipo heterozigoto
O quadrado de Punnett heterozigoto é uma grade matemática básica usada para traçar características herdadas, como a cor dos olhos ou a probabilidade de doença falciforme. À medida que o estudo da genética molecular avança, o quadrado de Punnett continua a ser uma ferramenta útil, mas dentro de um pensamento muito mais amplo sobre a expressão genética e o genótipo e fenótipo heterozigotos.

Desenvolvimento de doenças

Além das características físicas de um indivíduo, o emparelhamento de alelos heterozigóticos pode por vezes traduzir-se num risco mais elevado de certas condições, tais como defeitos congénitos ou doenças autossómicas (doenças herdadas através de qualquer um dos 22 cromossomas não sexuais).

Se um alelo sofrer mutação, uma doença pode ser transmitida aos descendentes, mesmo que os pais não apresentem sinais da doença. No que diz respeito aos distúrbios autossômicos, isso pode assumir um dos vários padrões de herança:

• Autossômico recessivo: se os alelos forem heterozigotos, o alelo mutado defeituoso seria recessivo e não se expressaria. Em vez disso, a pessoa seria portadora.
• Autossômico dominante: se os alelos forem heterozigotos, o alelo defeituoso seria dominante. Nesse caso, a pessoa pode ou não ser afetada (em comparação com a dominância homozigótica, onde a pessoa seria afetada).

Certos pares heterozigotos simplesmente predisporiam uma pessoa a um problema de saúde como a doença celíaca e certos tipos de câncer. Isto não significa que uma pessoa irá contrair a doença; simplesmente sugere que o indivíduo corre maior risco.

Outros factores, como o estilo de vida e o ambiente, também desempenhariam um papel.

Pesquisa genética dos pais de origem
As pessoas muitas vezes se perguntam quem tem genes mais fortes, a mãe ou o pai do par. As respostas são complexas e dependem de como você define o mais forte; por exemplo, alguns genes são herdados apenas de um dos pais ou de outro. Muitas pesquisas estão focadas nas contribuições genéticas dos “pais de origem”.

Distúrbios de um único gene

Distúrbios de gene único são aqueles causados ​​por um único alelo mutado, em vez de dois. Se o alelo mutado for recessivo, a pessoa geralmente não será afetada.

No entanto, se o alelo mutado for dominante, a cópia mutada pode substituir a cópia recessiva e causar uma forma menos grave de doença ou uma doença totalmente sintomática.

As doenças de um único gene são relativamente raras. Entre alguns dos distúrbios dominantes heterozigotos mais comuns estão:

• Doença de Huntington, uma doença hereditária que resulta na morte de células cerebrais. A doença é causada por uma mutação dominante em um ou ambos os alelos de um gene chamadoHuntingtina.
• A neurofibromatose tipo 1 é uma doença hereditária na qual tumores do tecido nervoso se desenvolvem na pele, coluna, esqueleto, olhos e cérebro. Apenas uma mutação dominante é necessária para desencadear este efeito.
• Hipercolesterolemia familiar (FH) é uma doença hereditária caracterizada por níveis elevados de colesterol, especificamente lipoproteínas de baixa densidade (LDLs) “ruins”. É de longe o mais comum destes distúrbios, afetando cerca de uma em cada 500 pessoas.

Uma pessoa com um distúrbio genético único tem 50/50 de chance de transmitir o alelo mutado para uma criança que se tornará portadora.

Se ambos os pais tiverem uma mutação heterozigótica recessiva, seus filhos terão uma chance em quatro de desenvolver o distúrbio. O risco será o mesmo para todos os nascimentos.

Se ambos os pais tiverem uma mutação dominante heterozigótica, seus filhos terão 50% de chance de obter o alelo dominante (sintomas parciais ou completos), 25% de chance de obter ambos os alelos dominantes (sintomas) e 25% de obter ambos os alelos recessivos (sem sintomas).

Heterozigosidade Composta

A heterozigosidade composta é o estado em que existem dois alelos recessivos diferentes no mesmo locus que, juntos, podem causar doença. Estas são doenças tipicamente raras que estão frequentemente ligadas à raça ou etnia.

Entre essas condições estão:

Doença de Tay-Sachs

A doença de Tay-Sachs é uma doença hereditária rara que causa a destruição das células nervosas do cérebro e da medula espinhal.É um distúrbio altamente variável que pode causar doenças durante a infância, adolescência ou mais tarde na idade adulta.

Embora Tay-Sachs seja causada por mutações genéticas doHEXAgene, é o emparelhamento específico dos alelos que determina, em última análise, a forma que a doença assume. Algumas combinações traduzem-se em doenças infantis, enquanto outras se traduzem em doenças de início tardio.

Fenilcetonúria

A fenilcetonúria (PKU) é uma doença genética que afeta principalmente crianças nas quais uma substância conhecida como fenilalanina se acumula no cérebro. Isso causa convulsões, distúrbios cerebrais e deficiência intelectual. Existe uma vasta diversidade de mutações genéticas associadas à PKU, cujos pares podem levar a formas mais leves ou mais graves da doença.

Outras doenças nas quais os heterozigotos compostos podem desempenhar um papel são a fibrose cística, a anemia falciforme e a hemocromatose (excesso de ferro no sangue).

Vantagem heterozigótica

Embora uma única cópia de um alelo de doença geralmente não resulte em doença, há casos em que pode fornecer proteção contra outras doenças. Este é um fenômeno conhecido como vantagem do heterozigoto.

Em alguns casos, um único alelo pode alterar a função fisiológica de um indivíduo de modo a torná-lo resistente a certas infecções. Entre os exemplos:

Anemia falciforme

A anemia falciforme é uma doença genética causada por dois alelos recessivos. Ter ambos os alelos causa malformação e rápida autodestruição dos glóbulos vermelhos. Ter apenas um alelo pode causar uma condição menos grave chamada traço falciforme, na qual apenas algumas células estão malformadas.

Estas alterações mais suaves são suficientes para proporcionar uma defesa natural contra a malária, matando as células sanguíneas infectadas mais rapidamente do que o parasita consegue reproduzir-se.

Fibrose cística

A fibrose cística (FC) é uma doença genética recessiva que pode causar comprometimento grave dos pulmões e do trato digestivo.Em pessoas com alelos homozigotos, a FC causa um acúmulo espesso e pegajoso de muco nos pulmões e no trato gastrointestinal.

Em pessoas com alelos heterozigóticos, o mesmo efeito, embora reduzido, pode diminuir a vulnerabilidade de uma pessoa à cólera e à febre tifóide. Ao aumentar a produção de muco, a pessoa fica menos suscetível aos efeitos nocivos da diarreia infecciosa.