Fatores que afetam a expressão gênica

Penetrância é definida como a porcentagem de pessoas que têm o alelo e que desenvolvem o fenótipo correspondente (ver figura Penetrância e expressividade). Um alelo com penetrância incompleta (baixa) com penetrância incompleta (baixa) pode não se expressar mesmo quando o traço for dominante ou quando for recessivo e gene responsável pelo traço estiver presente nos dois cro-mossomos. A penetrância de um mesmo gene varia de indivíduo a indivíduo e pode depender da idade. Mesmo quando o alelo anormal não é expresso (não penetrância), o portador não afetado de um alelo anormal é capaz de transmiti-lo para os descendentes, que podem manifestar a anormalidade clínica. Nesses casos, o heredograma parece saltar uma geração. Entretanto, alguns casos de aparente não penetrância decorrem da ausência de familiaridade do examinador ou de sua incapacidade de reconhecer manifestações leves da doença. Os casos com expressão mínima são às vezes denominados “formas frustras” da doença.

A expressividade é a extensão com a qual o gene é expresso em um indivíduo. Pode ser graduada como porcentagem, p. ex., quando um gene apresenta 50% de expressividade, apenas metade das características está presente ou a gravidade é de apenas metade da que poderia ocorrer com a expressão completa. A expressividade pode ser influenciada pelo ambiente e por outros genes, assim os indivíduos com o mesmo gene podem ter fenótipos variados. A expressividade pode variar mesmo entre os membros de uma mesma família.

Penetrância e expressividade

Um traço que se manifesta apenas em um sexo é denominado de limitado ao sexo. Penetrância e expressividade. Penetrância refere-se à expressão ou não de um gene, isto é, quantas pessoas com um gene apresentam o traço associado ao gene. A penetrância pode ser completa (100%) ou incompleta (p. ex., 50% quando apenas metade dos indivíduos apresenta o traço). Expressividade determina o quanto o traço afeta ou quantas características do traço aparecem no indivíduo. Varia de completa a mínima ou pode não estar presente. Vários fatores, incluindo constituição genética, exposição a substâncias lesivas, outras influências ambientais e idade podem afetar a expressividade. Tanto a penetrância como a expressividade podem variar: indivíduos com o gene podem ou não apresentar o traço e em indivíduos com o traço, a forma de expressão do traço pode variar.

Um caractere que só aparece em um sexo é chamado de limitado ao sexo. A herança limitada ao sexo difere da herança ligada ao X, que se refere a traços contidos no cromossomo X. Herança limitada ao sexo, talvez mais corretamente denominada herança influenciada pelo sexo, refere-se a casos especiais, nos quais os hormônios sexuais e outras diferenças fisiológicas entre homens e mulheres alteram a expressividade e a penetrância de um gene. Por exemplo, a calvície prematura (conhecida como calvície de padrão masculino) é um traço autossômico dominante, mas presumivelmente, em decorrência dos hormônios sexuais femininos, a calvície raramente é encontrada em mu- lheres e nesse caso apenas após a menopausa.

O imprinting genômico é a expressão diferencial do material genético dependendo de a herança ter sido do pai ou da mãe. Para a maioria dos autossômicos, ambos alelos maternos e paternos são expressos. Entretanto, em < 1% dos alelos, a expressão é possível apenas de um alelo paterno ou materno. Por exemplo, a expressão do gene para o fator de crescimento semelhante à insulina 2 é normalmente expressa apenas do alelo paterno.

O imprinting genômico é geralmente determinado pelos efeitos que ocorrem normalmente no desenvolvimento dos gametas. Alterações como metilação do DNA podem causar graus diferentes de expressão de certos alelos maternos e paternos. Uma doença pode parecer pular uma geração se o imprinting genômico impedir o alelo causador de ser expresso. O imprinting defeituoso, com ativação anormal ou silenciamento de alelos pode resultar em doenças (p. ex., síndrome de Prader-Willi, síndrome de Angelman).

Os alelos codominantes são ambos observados. Assim, o fenótipo do heterozigoto é distinto do de cada homozigoto. Por exemplo, se um indivíduo tem um alelo que codifica para o tipo sanguíneo A e um alelo para o tipo sanguíneo B, a pessoa tem ambos os tipos sanguíneos (sangue tipo AB).

(Ver também Hipótese de Lyon [inativação do X].)

Em mulheres, que possuem 2 (ou, com anormalidades cromossômicas sexuais, mais de 2) cromossomos X (exceto nos óvulos), todos menos um dos cromossomos X são inativados; isto é, a maioria dos alelos no cromossomo não se expressa. O cromossomo inativado é determinado aleatoriamente, individualmente, em cada célula no início da vida fetal; às vezes, o cromossomo X materno é inativado e, algumas vezes, é o cromossomo X do pai que é inativado. Às vezes, a maior parte da inativação do cromossomo X vem de um dos pais — o que se chama de inativação distorcida do cromossomo X. De uma ou outra forma, depois que ocorreu a inativação em uma célula, todas as células descendentes dela têm a mesma inativação de X.

Entretanto, alguns alelos do cromossomo X inativo são expressos. Vários desses alelos estão em regiões cromossômicas correspondentes a regiões do cromossomo Y (e assim são denominadas regiões pseudoautossômicas porque tanto homens como mulheres recebem 2 cópias dessas regiões).