quinta-feira, junho 22, 2017

Sistema Sanguíneo ABO




Introdução

O médico austríaco Karl Landsteiner, por volta do ano de 1900, descobriu que havia incompatibilidade sanguínea entre algumas pessoas. Ele descobriu que quando misturava amostras de sangue de pessoas diferentes, as vezes havia aglutinação, outras vezes não havia.

Ao estudar melhor esse fenômeno, Landsteiner e sua equipe descobriram que há reação imunológica entre as hemácias de uma pessoa e o plasma de outra pessoa, o que levou à classificação dos quatro tipos sanguíneos: A, B, AB e O.

As pessoas de determinados grupos sanguíneos já têm a capacidade genética de produzir “anticorpos” contra os outros tipos sanguíneos. Esses anticorpos são chamados de aglutininas, anti-A e anti-B, respectivamente contra o sangue A e B.


As proteínas A e B presentes nas hemácias são chamadas de aglutinogênios, correspondentes aos antígenos. Elas são glicoproteínas presentes nas membranas plasmáticas das hemácias.














Figura adaptada de: http://www.austincc.edu/apreview/PhysText/Blood.htm  (acessado em 25/05/2017)

Enquanto que os aglutinogênios estão nas hemácias, as aglutininas são encontradas dispersas no plasma, e são produzidas em quantidade após a pessoa receber sangue incompatível.

A reação entre a aglutinina e o aglutinogênio é chamada de reação de aglutinação, que forma pequenos grumos, ou êmbolos, e ocorrem quando são feitas transfusões incompatíveis. Os êmbolos podem provocar entupimentos de artérias e reação anafilática (veja mais aqui), podendo levar a pessoa à morte.
















Figura adaptada de: http://www.austincc.edu/apreview/PhysText/Blood.htm  (acessado em 25/05/2017)

Determinação do tipo sanguíneo


Para saber a que grupo sanguíneo uma pessoa pertence, usa-se soro anti-A e soro anti-B vendidos comercialmente. A pessoa deve furar o dedo com uma agulha esterilizada e pingar algumas gotas de sangue em duas amostras, sobre uma lâmina de vidro.


Veja este vídeo sobre tipagem sanguínea


Pode acessar o vídeo também por aqui: https://youtu.be/ifHo8c5Pt5E

Como se observa no vídeo, em uma amostra de sangue pinga-se uma gota de soro anti-A e na outra amostra pinga-se soro anti-B. Se houver reação positiva, facilmente observada fica evidenciada a presença do respectivo aglutinogênio para determinar o grupo sanguíneo.









Sangue tipo A: na figura acima observa-se que houve reação entre a amostra de sangue e o soro anti-A e NÃO houve com o soro anti-B.








Sangue tipo B: na figura acima observa-se que NÃO houve reação entre a amostra de sangue e o soro anti-A e houve com o soro anti-B.









Sangue tipo AB: na figura acima observa-se que houve reação entre a amostra de sangue e o soro anti-A e também houve com o soro anti-B.









Sangue tipo O: na figura acima observa-se que NÃO houve reação entre a amostra de sangue e o soro anti-A e também NÃO houve com o soro anti-B.

As animações acima foram extraídas de: http://waynesword.palomar.edu/aniblood.htm (acessado em 22/06/2017)


Frequência dos grupos sanguíneos


O grupo mais frequente é o tipo O em todos os grupos étnicos. A figura seguinte representa a frequência média entre as pessoas dos três grupos étnicos mais numerosos.


 








Figura de Lucinda Morais e dados obtidos de: http://www.mdsaude.com/2017/01/tipos-sanguineos-sistema-abo.html (acessado em 22/06/2017)


Transfusão de Sangue


Para uma transfusão de sangue, devemos considerar se há compatibilidade entre as hemácias do doador e o plasma do receptor. A partir dessa análise, concluímos que:

As pessoas tipo A possuem anti-B no plasma, portanto não podem receber sangue de pessoas B ou AB, só de outras pessoas A ou O.

As pessoas tipo B possuem anti-A no plasma, portanto não podem receber sangue de pessoas A ou AB, só de pessoas B ou O.

As pessoas tipo AB não possuem anti-A nem anti-B no plasma, podendo receber sangue de todos os tipos. São chamados receptores universais.

As pessoas tipo O possuem anti-A e anti-B no plasma, não podendo receber sangue que tenham A ou B ou os dois, só podem receber do tipo O, mas podem doar sangue a todos, sendo chamados de doadores universais.

Resumindo as transfusões temos:


Receptor
Aglutininas no plasma
Podem receber sangue de
Tipo A
Anti-B
A e O
Tipo B
Anti-A
B e O
Tipo AB
nenhuma
A, B, AB e O (todos)
Tipo O
Anti-A e Anti-B
O apenas










Figura de Lucinda Morais


Herança dos Grupos Sanguíneos ABO


O sistema ABO é determinado por três genes alelos, que ocupam o mesmo loco gênico, uma herança chamada de polialelia ou alelos múltiplos já estudada neste blog

A presença da proteína A na hemácia é determinada pelo gene IA.

A presença da proteína B na hemácia é determinada pelo gene IB.

Pessoas do grupo AB possuem os dois genes, IA e IB.

Pessoas do grupo O possuem dois genes recessivos i.

Existe uma relação de dominância é entre os genes. O gene IA não domina o gene IB, e vice-versa, mas ambos dominam i.

IA = IB > i


Fenótipo
(gr. Sanguíneo)
Aglutinogênio
(hemácia)
Aglutinina
(plasma)
Genótipos
A
Proteína A
Anti-B
IAIA ou IAi
B
Proteína B
Anti-A
IBIB ou IBi
AB
Proteína A e proteína B
Ausência de ambas
IAIB
O
Ausência de ambas
Anti-A e Anti-B
ii




Veja fator RH neste blog

Saiba mais:
http://www.planetabio.com/lei1.html (tutorial com animação)



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Polialelia ou Alelos Múltiplos



Na herança mendeliana simples, chamada de monoibridismo, cada caráter é determinado por um par de genes.

Já na polialelia, ou alelos múltiplos, o caráter é determinado por 3 ou mais genes alelos, mas cada indivíduo possui apenas dois deles, um que recebeu do pai e outro que recebeu da mãe.

Cada indivíduo continua com um par de genes, mas na população há vários genes, o que promove uma grande variabilidade genética.


Cor da Pelagem em Coelhos


Um exemplo interessante de polialelia é a cor da pelagem em coelhos. Há quatro fenótipos distintos: selvagem ou aguti, chinchila, himalaio e albino.


(acessado em 11/05/2017)

Aguti ou selvagem: o coelho selvagem tem pelo cinza-acastanhado, com três cores no mesmo pelo, sendo cinza na base, amarela no meio e preta ou marrom na porção terminal.

Chinchila: a cor é cinza prateada devido à ausência da faixa amarela presente no aguti, o pelo produz apenas as faixas de cor preta e cinza.

Himalaio: tem cor branca, com orelhas, patas, cauda e focinho pretos.

Albino: totalmente branco, com olhos rosa por serem despigmentados.


Os quatro fenótipos são determinados por quatro genes alelos diferentes:

Gene
Fenótipo
C
Selvagem ou aguti
c ch
Chinchila
c h
Himalaio
c a
Albino


Existe uma relação de dominância entre os genes, sendo o C (selvagem) dominante sobre todos os demais. O gene cch (chinchila) é dominado pelo C, mas domina o gene ch e o ca. O gene ch  é dominado pelo C e pelo cch, mas domina o ca. O gene ca é dominado por todos.
                            Resumindo:
C  >  cch  >  ch  >  ca


Cada indivíduo apresenta sempre um par de genes. Considerando os vários tipos de genes e a ordem de dominância entre eles, temos a seguinte variação de fenótipos e genótipos:


Fenótipos
Genótipos
Selvagem

CC; Ccch; Cch; Cca

Chinchila

cchcch; cchch; cchca

Himalaia

chch; chca

Albino

caca


Neste exemplo da cor de pelagem em coelhos temos 4 fenótipos e 10 genótipos, o que mostra a grande variabilidade genética para um único caráter, indicado no início desta página.


Fórmulas Gerais

Para estudar uma característica determinada por uma série de alelos (polialelia) podemos calcular genótipos e fenótipos, conforme as fórmulas abaixo, considerando n o número de genes que formam a série de alelos.


q número de genótipos possíveis =   n (n + 1)
                                                               2
q número de fenótipos = n

q número de homozigotos = n


q número de heterozigotos =   n (n - 1)
                                                            2


Outro exemplo de alelos múltiplos é o grupo sanguíneo do sistema ABO estudado aqui neste blog.


Saiba mais em:
http://www.planetabio.com/lei1.html (tutorial com animação)
http://ltc-ead.nutes.ufrj.br/constructore/objetos/Polialelia.pdf (arquivo em pdf da Universidade Federal do Rio de Janeiro)
Sites acessados em 22/05/2017
  
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domingo, maio 21, 2017

Exercícios de vestibulares - Herança sem Dominância e Codominância



O gabarito comentado está no final desta página.

1. (IFRS-2016) Na planta boca de leão (Antirrhinum majus), a cor das flores é determinada por um par de alelos com dominância incompleta. Indivíduos homozigóticos para os alelos FVFV- possuem flores vermelhas, e os homozigóticos para os alelos FBFB possuem flores brancas, porém os heterozigóticos
FVFB produzem flores cor-de-rosa. A proporção fenotípica dos descendentes a partir do cruzamento de duas plantas com flores cor-de-rosa é
a) 100% flores cor-de-rosa.
b) 50% flores cor-de-rosa; 50% flores brancas.
c) 50% flores cor-de-rosa; 50% flores vermelhas.
d) 33,3% flores vermelhas; 33,3% flores cor-de-rosa; 33,3% flores brancas.
e) 25% flores vermelhas; 50% flores cor-de-rosa; 25% flores brancas.


2. (UFJF-2012) Suponha que uma nova espécie de Falcões foi encontrada. Foi observado que o cruzamento de Falcões machos, com plumagem de traços amarelos, com fêmeas de plumagem azuis produz todos descendentes verdes. Quando os indivíduos da F1 são cruzados entre si, produzem descendentes com plumagem com traços amarelos, verdes e azuis na razão de 1:2:1, respectivamente.

a) Explique o resultado encontrado no cruzamento entre os indivíduos parentais.
b) Explique o resultado do cruzamento entre os indivíduos da F1.
c) Aplicando qualquer dos símbolos apropriados, indique os genótipos para cada fenótipo.


3. (UFJF-2011) É sabido que indivíduos homozigotos recessivos para alelos mutados do gene codificador da enzima hexosaminidase desenvolvem uma doença conhecida como Tay-Sachs, e morrem antes do quarto ano de vida. Nos indivíduos afetados, há mínima atividade da enzima hexosaminidase e, na sua ausência, o lipídeo GM(2) gangliosídio aumenta anormalmente no corpo humano, afetando particularmente as células nervosas do cérebro. Os indivíduos heterozigotos expressam 50% de atividade dessa enzima, comparados aos indivíduos homozigotos para os alelos não mutados.
a) Qual é o mecanismo de herança dessa doença? Justifique.
b) Se uma mulher normal com relação à atividade da enzima hexosaminidase casa-se com um homem que apresenta 50% da atividade dessa enzima, qual seria a probabilidade de o casal ter um filho homem e que apresente a doença?
c) Considerando que os indivíduos homozigotos recessivos morrem nos primeiros anos de vida, não chegando à idade reprodutiva, cite um fator evolutivo que explica a manutenção do alelo mutado na população e justifique sua resposta.


4. (ENEM-2009-prova cancelada) Anemia Falciforme é uma das doenças hereditárias mais prevalentes no Brasil, sobretudo nas regiões que receberam maciços contingentes de escravos africanos. É uma alteração genética, caracterizada por um tipo de hemoglobina S. Indivíduos com essa doença apresentam eritrócitos com formato de foice, daí o seu nome. Se uma pessoa recebe um gene do pai e outro da mãe para produzir a hemoglobina S ela nasce com um par de genes SS e assim terá a Anemia Falciforme. Se receber de um dos pais o gene para hemoglobina S e do outro o gene para hemoglobina A ela não terá doença, apenas o Traço Falciforme (AS), e não precisará de tratamento especializado. Entretanto, deverá saber que se vier a ter filhos com uma pessoa que também herdou o traço, eles poderão desenvolver a doença.
Disponível em: http://opas.org.br. Acesso em: 02 mai, 2009 (adaptado)

Dois casais, ambos os membros heterozigotos do tipo AS para o gene da hemoglobina, querem ter um filho cada. Dado que um casal é composto por pessoas negras e o outro por pessoas brancas, a probabilidade de ambos os casais terem filhos (um para cada casal) com Anemia Falciforme é igual a
a) 5,05 %.
b) 6,25 %.
c) 10,25 %.
d) 18,05 %.
e) 25,00 %.


(USF-SP 2013)
Bebê geneticamente selecionado cura doença da irmã
Embrião de Maria Clara foi selecionado para não carregar genes doentes e ser compatível com a irmã,

Maria Vitória, que sofria de uma condição genética rara. Assim, seria possível realizar um transplante de medula entre as duas.


As irmãs Maria Vitória e Maria Clara Reginato Cunha apenas quatro dias após o nascimento da caçula, em 2012 (Evelson de Freitas/AE)

Maria Vitória, de seis anos, sofria de talassemia major, uma doença crônica e rara no sangue que pode levar à morte. Por causa disso, desde menina era submetida a transfusões sanguíneas a cada três semanas e tomava uma medicação diária para reduzir a quantidade de ferro no organismo. Depois de procurar mais de 30 médicos em busca de uma solução para a doença da filha, os pais de Maria Vitória decidiram passar pela fertilização in vitro para selecionar um embrião que pudesse ajudar na cura dela. Em fevereiro de 2012, nasceu Maria Clara, o primeiro bebê brasileiro a ser selecionado geneticamente em laboratório para não carregar genes doentes e ser totalmente compatível com a irmã. No último mês, a irmã mais velha recebeu o transplante de medula óssea a partir de células-tronco de Maria Clara — e, segundo os médicos envolvidos no caso, é possível considerar que Maria Vitória está curada e, portanto, livre das transfusões de sangue.

A talassemia é uma doença genética hereditária. Para que uma pessoa tenha o problema, precisa herdar os genes tanto do pai quanto da mãe. A condição se caracteriza pela diminuição da síntese de hemoglobinas, que são as responsáveis por carregar o oxigênio presente nos glóbulos vermelhos. Uma vez que se trata da diminuição de hemoglobina, a talassemia é um tipo de anemia. Ela pode ser menor, ou seja, uma doença mais discreta com sintomas fracos ou até assintomática, ou major. Nesse caso, o mais grave, há duas soluções para o paciente: transfusão de sangue frequente por toda a vida ou transplante de medula, que faz com que a pessoa com a doença não apresente mais o gene responsável pelo problema e passe a sintetizar a hemoglobina normalmente. Foi o que aconteceu com Maria Vitória.

O procedimento — Na prática, o procedimento funcionou assim: o tratamento de fertilização in vitro feito pelos pais de Maria Vitória resultou em dez embriões, que tiveram suas células analisadas. Desses, dois eram saudáveis e totalmente compatíveis com a menina. Eles foram implantados no útero da mãe, Jênyce Reginato da Cunha, mas apenas um sobreviveu. Foi aí que nasceu Maria Clara.

No parto, os médicos colheram as células-tronco do cordão umbilical de Maria Clara. Como a quantidade não era suficiente para o transplante, foi necessário esperar que o bebê completasse um ano de idade para coletar um número maior de células da medula ósseas. Maria Vitória foi internada em março deste ano no Hospital Sírio-Libanês, em São Paulo, para dar início ao condicionamento: recebeu altas doses de quimioterapia para destruir as células da sua medula óssea e deixar o sistema imunológico zerado. No dia 18 de março, Maria Clara foi submetida à coleta das células da medula óssea. Em seguida, essas células foram infundidas em Maria Vitória —  primeiro as do sangue do cordão e, depois, as da medula óssea da irmã.

Espera — Segundo o hematologista Vanderson Rocha, responsável pelo transplante, durante os 15 primeiros dias a medula de Maria Vitória continuava zerada. Essa foi a fase mais crítica, pois o corpo não produzia nenhuma defesa e a menina ainda precisava receber transfusões. Depois desse período, a medula óssea da criança voltou a fabricar as células e, desde então, ela não precisou mais receber transfusões de sangue. “Ela voltou a produzir células como uma pessoa normal. Ela tem uma medula nova. O resultado é muito bom e podemos considerar que a Maria Vitória está curada”, diz Rocha.

Segundo o médico, as chances de complicações pós-transplante existem, mas são muito baixas.
“Acontece em menos de 5% dos casos. Ainda assim, o transplante é a melhor opção. A Maria Vitória estava começando a ter problemas no fígado por conta do ferro”, afirmou, acrescentando que há cerca de cem casos de transplantes registrados na Europa para curar talassemia, todos com sucesso.
Disponível em: Acesso em: 18 abr. 2013.

5. Segundo o texto sobre a Talassemia Major “A talessemia é uma doença genética hereditária. Para que uma pessoa tenha o problema, precisa herdar os genes tanto do pai quanto da mãe.”
Disponível em: Acesso em: 18 abr. 2013.

Há também a Talassemia Minor ou traço talassêmico, uma forma leve de anemia, cujo portador apresenta herança genética provinda apenas do pai ou da mãe. Com base no exposto, é correto afirmar que

a) pais com Talassemia Minor não poderão ter filhos com Talassemia Major.
b) a probabilidade dos pais de Maria Vitória terem uma outra criança com Talassemia Major é de 50%.
c) naturalmente, Maria Vitória não poderá ter um irmão normal em relação à Talassemia, independentemente do sexo.
d) há 25% de chance dos pais de Maria Vitória terem uma criança com Talassemia Major.
e) os pais de Maria Vitória são normais em relação à Talassemia.
Obs.: Saiba mais sobre talassemia em http://www.digimed.ufc.br/wiki/index.php/Talassemias.
Veja a reportagem realizada pelo programa Fantástico, da Globo, sobre o assunto: http://g1.globo.com/fantastico/noticia/2015/04/menina-nasce-para-tentar-curar-irma-de-doenca-grave.html?fb_ref=Default (sites acessados em 21/05/2017).


6. (UFRGS-2012) Em rabanetes, um único par de alelos de um gene controla a forma da raiz. Três formas são observadas: oval, redonda e longa.
Cruzamentos entre estes três tipos apresentam os seguintes resultados:

P
F1
Redondo    x   Oval
Oval e Redondo (1:1)
Redondo    x   Longo
            Oval
      Oval     x   Longo
Oval e Longo (1:1)
Redondo    x   Redondo
         Redondo
     Longo    x   Longo
            Longo


Qual a proporção de progênie esperada do cruzamento oval x oval?
a) 3 ovais : 1 longo
b) 1 redondo: 1 longo
c) 1 oval: 2 redondos: 1 longo
d) 3 redondos: 1 longo
e) 1 redondo: 2 ovais: 1 longo


7. (UF-PI) Mendel estabeleceu que os genes podem existir em formas alternativas e identificou dois alelos, um dominante e outro recessivo. Entretanto, as pesquisas do início do século XX demonstraram que isso era uma simplificação. Sobre as interações alélicas, é correto afirmar:
a) Um alelo é dito codominante se tiver o mesmo efeito fenotípico em heterozigotos e homozigotos, isto é, os genótipos Aa e AA são fenotipicamente indistinguíveis.
b) A cor das flores em boca-de-leão é um exemplo de interação alélica, do tipo codominância, pois, quando cruzamos variedades homozigotas brancas e vermelhas, elas produzem heterozigotos rosas. O alelo para a cor vermelha (W) é considerado parcialmente dominante, em relação ao alelo para cor branca (w).
c) Uma exceção ao princípio da dominância simples surge quando um heterozigoto apresenta características encontradas em cada um dos homozigotos associados, sendo chamada de dominância incompleta.
d) Um exemplo de interação alélica do tipo codominância é a herança dos grupos sanguíneos (sistema ABO e sistema MN). Nos heterozigotos, os dois alelos contribuem igualmente para o fenótipo.
e) Conforme identificou Mendel, os genes podem existir em apenas duas formas alélicas, conforme identificou Mendel, um dominante e outro recessivo, sugerindo uma dicotomia funcional simples entre os alelos.



GABARITO

1. e
FVFB x FVFB

 

FV

FB

FV
FVFV
vermelhas
FVFB
rosas
FB
FVFB
rosas
FBFB
brancas

Resposta: 25% vermelhas, 50% cor-de-rosa, 25% brancas.

2. Gabarito da UFJF
a) Ausência de Dominância, pois o cruzamento entre indivíduos com plumagem com traço amarelo e azul surge de um fenótipo intermediário em F1 (verde)
b) Em F2 ocorrem os três tipos de plumagem, com proporções genotípicas e fenotípicas idênticas, típicas dos casos de ausência de dominância.
c) FAFA = Amarelo; FBFB = Azul; FAFB = Verde

3. Resposta da UFJF
a) Mecanismo de dominância incompleta, pois os indivíduos heretozigotos apresentam nível intermediário da atividade da enzima com relação a ambos homozigotos.
b) Nenhuma ou zero
c) Mutação que é a única fonte de variabilidade genética, portanto, permite o surgimento de alelos
mutados independente do seu valor adaptativo.

4. b
Probabilidade de cada casal ter uma criança com anemia falciforme: 1/4 ou 25%
AS x AS



A

S

A
AA
normal
AS
traços
S
AS
traços
SS
falciforme

Probabilidade dos dois casais terem filhos com anemia falciforme:
1/4 x 1/4 = 1/16 ou 6,25%

Obs.: Este assunto também consta nos exercícios de 1ª lei de Mendel porque é determinado por um par de genes, mas o heterozigoto tem traços de anemia, não é totalmente normal nem totalmente falciforme, o que caracteriza três fenótipos. Por esse motivo fica mais bem estudado aqui.

5. d
Normal: NN
Talassemia Minor: NT
Talassemia Major: TT
a) Incorreta, pais com talassemia Minor (NT x NT) podem ter filhos com talassemia Major (TT).
b) Incorreta, os pais são heterozigotos, a chance de nascer outra criança com talassemia Major (TT) é de 25%.



N

T

N
NN
normal
NT
Minor
T
NT
Minor
TT
Major

c) Incorreta, a probabilidade de nascer uma criança normal em relação à Talassemia é de 25%. Veja cruzamento acima.
d) Correta, veja cruzamento acima.
e) Incorreta, Os pais de Maria Vitória são heterozigotos (NT x NT), portanto são portadores da Talassemia Minor.

6. e
O cruzamento de redondo x redondo resulta 100% redondo, portanto redondo é homozigoto (RR).
O cruzamento de longo x longo resulta 100% longo, portanto longo é homozigoto (LL).
Oval: RL, resultante do cruzamento de redondo (RR) com longo (LL)

Cruzamento de RL x RL


R

L

R
RR
redondo
RL
oval
L
RL
oval
LL
longo

Proporção de 1 redondo : 2 oval : 1 longo.

7. d
Quando Aa e AA são fenotipicamente indistinguíveis, há dominância completa entre A e a, ou seja, o a não se manifesta no heterozigoto.
Na codominância não há dominância parcial entre os genes, o heterozigoto tem caráter apresenta os dois caracteres, como no caso do grupo sanguíneo AB.
Na polialelia o mesmo locus pode ser ocupado por 3 ou mais tipos de genes, fato não conhecido por Mendel.


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