O heredograma mostra a incidência de uma anomalia genética em um grupo familiar.

O indivíduo representado pelo número 10, preocupado em transmitir o aIeIo para a anomalia genética a seus filhos, calcula que a probabilidade de ele ser portador desse aIeIo é de

A) 0%.

B) 25%.

C) 50%.

D) 67%.

E) 75%.

Os tipos mais básicos de herança são a autossômica (recessiva e dominante), ligada ao X (recessiva e dominante) e a restrita ao sexo (também denominada holândrica). Considera-se autossômica a herança dos genes presentes em cromossomos não sexuais (denominados autossomos), enquanto aquela dos genes localizados no cromossomo X denomina-se herança ligada ao X. Já a herança dos genes exclusivos de Y (isto é, situados na porção sem homologia com o cromossomo X) é conhecida como restrita ao sexo (ou holândrica).

Herança autossômica

Na herança autossômica dominante, o fenótipo é determinado por um gene dominante cuja probabilidade de ocorrência é a mesma para ambos os sexos. Os heredogramas a seguir apresentam as possibilidades de descendência envolvendo um fenótipo resultante da expressão de um gene autossômico dominante.

A polidactilia é um exemplo de fenótipo condicionado por gene autossômico dominante. Pessoas com essa alteração apresentam mais de cinco dedos nas mãos e/ou nos pés.

Já na herança autossômica recessiva os fenótipos são condicionados por um genes recessivos. Sendo assim, somente os indivíduos com genótipo homozigoto recessivo irão apresentar o tais fenótipos. Quando os pais exibem o fenótipo dominante, mas têm genótipo heterozigoto, a probabilidade de um descendente apresentar o fenótipo recessivo é de 25%.

A figura a seguir ilustra as possibilidades de descendência envolvendo a herança autossômica recessiva.

Um dos exemplos mais citados de herança autossômica recessiva é o albinismo. Indivíduos albinos produzem pouca ou nenhuma melanina, pigmento responsável pela cor da pele, cabelos e olhos. Sendo assim, pele, cabelos e olhos de pessoas albinas são muito claros.

Herança relacionada aos cromossomos sexuais

Para compreendermos as heranças ligada ao X e holândrica, é necessário analisarmos os cromossomos sexuais (X e Y). Esses cromossomos exibem, em relação ao outro, regiões homologas e não homólogas.

Na porção em que há homologia entre X e Y, encontramos genes que ocorrem em ambos os cromossomos. Por sua vez, na área não homóloga (também chamada de heteróloga) estão situados os genes exclusivos de cada cromossomo sexual. A figura a seguir representa essas regiões e seus genes.

Os fenótipos determinados por genes situados na porção heteróloga de X (como D, na figura acima) exibem o padrão de herança conhecido como ligado ao X. Tais genes podem ser encontrados em ambos os sexos, uma vez que eles possuem o cromossomo X.

Os genes ligados ao sexo podem ser dominantes ou recessivos. Quando dominantes, são expressos quando em homozigose (X^DX^D) ou heterozigose (X^DX^d). Caso sejam recessivos, sua manifestação somente em homozigose (X^dX^d). Tais condições se aplicam ao sexo feminino.

No sexo masculino, basta o gene ligado ao sexo estar presente para que seja expresso. Isso ocorre pelo fato de esse gene estar situado em uma região do cromossomo X para a qual Y não apresenta homologia, ou seja, na porção heteróloga de X. Portanto, não há alelos em Y para genes localizados nessa região de X. A mesma regra se aplica aos genes recessivos situados na nesse local. Como não há alelos para eles no cromossomo Y, basta que estejam presentes em X para que ocorra sua manifestação.

A seguir, as possibilidades quanto à descendência no caso de herança dominante ligada ao X (= ligada ao sexo).

Um exemplo de herança ligada ao X dominante é o raquitismo familiar (também conhecido como raquitismo hipofosfatêmico). Essa doença, resultante da manifestação de um gene dominante ligado ao cromossomo X, se caracteriza pela redução da rigidez óssea (devido à mineralização insuficiente) e por níveis baixos de fosfato no sangue (hipofosfatemia).

A figura seguinte ilustra as possibilidades relacionadas à herança recessiva ligada ao X.

Os exemplos mais importantes de herança ligada ao X recessiva são a hemofilia e o daltonismo.

Na hemofilia, a manifestação do gene recessivo (X^h) faz com que o indivíduo não produza determinados fatores (VIII ou IX) necessários à coagulação sanguínea. Como consequência, ferimentos, mesmo que reduzidos, podem levar a sangramentos excessivos e prolongados. Caso o fator VIII não seja produzido ocorre a hemofilia A. No caso de não ser produzido o fator IX, tem-se a hemofilia B. O controle da hemofilia é feito a partir da inoculação, na corrente sanguínea, do fator não produzido (proveniente de pessoas não hemofílicas).

Homens hemofílicos (X^hY) geralmente são filhos de casais não hemofílicos, nos quais a mãe é portadora do gene (ou seja, heterozigota: X^HX^h). Já as mulheres hemofílicas são pouco frequentes, pois são descendentes de mãe portadora do gene (X^HX^h) e de pai hemofílico (X^hY).

O daltonismo é condicionado também por gene recessivo ligado ao X (X^d). Pessoas daltônicas apresentam dificuldade para distinguir determinadas cores. Um homem daltônico (X^dY) recebeu o gene X^d de sua mãe, que pode ser daltônica (X^dX^d) ou portadora do gene (heterozigota: X^DX^d). Mulheres daltônicas (X^dX^d) têm pai daltônico (X^dY) e mãe portadora do gene (X^DX^d) ou daltônica (X^dX^d).

Por fim, a herança restrita ao sexo (também conhecida como holândrica) corresponde à transmissão dos genes situados na porção não homóloga de Y em relação à X. Os genes envolvidos nesse tipo de herança são exclusivos do sexo masculino e basta que estejam presentes para que se expressem (pois não há alelos para eles em X). Sendo assim, tais genes são sempre herdados do pai pelos descendentes de sexo masculino, como demonstra a figura a seguir.

Um dos genes situados na porção heteróloga do cromossomo Y é conhecido como SRY, cujo nome vem de Sex-determining Region Y. Ele é responsável pela determinação do sexo masculino. Sob sua influência, as gônadas indiferenciadas presentes no embrião desenvolvem-se em testículos. Os testículos, então, passam a produzir testosterona que, juntamente com outros fatores, estimula o desenvolvimento dos órgãos sexuais masculinos.

A solução da questão depende de identificarmos o tipo de herança da anomalia citada e, em seguida, calcularmos a probabilidade de o indivíduo 10 possuir o gene determinante dessa alteração.

Para representar os genes envolvidos utilizaremos, arbitrariamente, as letras A e a.

Identificação do padrão de herança da anomalia

O primeiro passo, portanto, é determinar qual é o padrão de herança da anomalia considerada. De imediato, podemos excluir a herança restrita ao sexo (ou holândrica). Como visto, nesse padrão os genes estão situados na porção heteróloga do cromossomo Y e, por isso, são transmitidos do pai para os descendentes de sexo masculino. No heredograma podemos observar que pessoas do sexo feminino exibem a anomalia (indivíduos 2 e 11), eliminando a possibilidade de herança holândrica.

Restam, então, as possibilidades de herança ligada ao X (dominante ou recessiva) e autossômica (dominante ou recessiva).

Primeiro, vamos verificar se a herança da anomalia é dominante ligada ao X. Nessa situação, indivíduos do sexo feminino com a anomalia apresentarão genótipos X^AX^A ou X^AX^a. Já os de sexo masculino portadores da anomalia exibirão o genótipo X^AY. Por sua vez, mulheres sem a anomalia terão o genótipo X^aX^a e os homens na mesma condição possuirão genótipo X^aY.

O casal 3 x 4 e o descendente 8 demonstram que a anomalia não é determinada por gene dominante ligado ao X. Sendo a anomalia dominante ligada ao X, o indivíduo 8 (que não apresenta a anomalia) deveria apresentar fenótipo homozigoto recessivo (X^aX^a), recebendo um gene X^a de cada genitor. Isso não seria possível pois apenas a mãe (4) poderia fornecer esse gene para 8, uma vez que o pai (3) só poderia transmitir o gene X^A.

Agora devemos avaliar se a anomalia pode ser herdada como recessiva ligada ao X. Nesse caso, mulheres com a anomalia possuirão genótipo homozigoto recessivo (X^aX^a), enquanto os homens exibirão genótipo X^aY. Já as mulheres sem a anomalia possuirão genótipo homozigoto dominante (X^AX^A) ou heterozigoto (X^AX^a) e os homens serão X^AY.

O casal 7 x 8 e seu descendente 11 demonstram que o gene responsável pela anomalia não é herdado como recessivo ligado ao X. Nessa hipótese, o indivíduo 7 (sexo masculino sem anomalia) deveria apresentar o genótipo X^AY e 8 (sexo feminino sem a anomalia) exibiria genótipo X^AX^a, uma vez que teria herdado o gene X^a de seu pai (indivíduo 3). Um casal com esses genótipos (X^AY e X^AX^a) não poderia ter um descendente com o fenótipo de 11 (sexo feminino com a anomalia), pois esse fenótipo seria condicionado pelo genótipo X^aX^a. Um dos genes X^a seria herdado da mãe (8), mas o pai (7) só poderia transmitir o gene X^A, como pode ser visto na figura a seguir.

Vamos considerar, então, a possibilidade de a anomalia ser autossômica dominante. Nessa hipótese, os portadores da anomalia devem apresentar os genótipos AA (homozigoto dominante) ou Aa (heterozigoto), enquanto os que não têm a anomalia possuem o genótipo aa.

O casal 7 x 8, em conjunto com o descendente 11, demonstram que a anomalia não é condicionada por gene autossômico dominante, pois, se assim fosse, 7 e 8, por não apresentarem a anomalia, possuiriam genótipo aa e, com isso, não poderiam ter um descendente com a anomalia (como 11), uma vez que esse teria que possuir pelo menos um gene dominante em seu genótipo (AA ou Aa).

Por fim, analisaremos a hipótese de a anomalia ser herdada como autossômica recessiva. Nessa situação, aqueles que apresentam a anomalia exibirão genótipo homozigoto recessivo (aa), enquanto aqueles que não a possuem têm genótipo homozigoto dominante (AA) ou heterozigoto (Aa).

Pela figura acima, podemos perceber que a anomalia é, de fato determinada por gene autossômico recessivo, pois para cada indivíduo é possível apresentar um genótipo (ou possíveis genótipos) adequado e que pode ser explicado a partir do genótipo de seus pais.

Cálculo da probabilidade de o indivíduo 10 ser portador do gene para a anomalia

Já sabemos que a anomalia é condicionada por um gene autossômico recessivo e que o indivíduo 10, que não apresenta a anomalia, pode ter o genótipo AA ou Aa. Agora, precisamos calcular a probabilidade de que ele seja portador do gene (a) para a anomalia . Sabemos que 7 e 8, pais de 10, têm genótipo Aa. Para efetuar o cálculo da probabilidade utilizamos a fórmula a seguir.

Para esse cálculo, o evento desejado é que o indivíduo 10 tenha o genótipo Aa, isto é, seja portador do gene para a anomalia (gene a).  Para encontrarmos os eventos possíveis, devemos determinar os genótipos que podem ocorrer na descendência dos pais de 10 (ou seja, o casal 7 x 8), conforme demonstrado a seguir.

Agora, basta utilizar os dados obtidos para calcular a probabilidade de o indivíduo 10 ser portador do gene para a anomalia.

Portanto, a probabilidade de que o indivíduo 10 seja portador do gene a para a referida anomalia é de aproximadamente 67% (alternativa D).