Herança dos Cromossomos Sexuais: Sistemas XO e XY e Hemofilia


Herança ligada ao sexo

As células apresentam dois grupos distintos de cro­mossomos: um formado pelos autossomos, que não par­ticipam da transmissão da característica sexual primária e determinam a maioria das características somáticas manifestadas por um organismo, e outro constituído pe­los cromossomos sexuais ou heterossomos. Na espécie humana e na maioria dos organismos, existe um par de heterossomos.

Herança dos Cromossomos Sexuais

A fecundação se processa com a participação de cé­lulas especializadas denominadas gametas – células haplóides resultantes da meiose. Essa divisão promove a disjunção ou separação dos pares de cromossomos ho­mólogos (meiose I), reduzindo a carga genética das cé­lulas. Em seguida, as cromátides-irmãs também são se­gregadas (meiose II). Sendo assim, o gameta feminino apresenta, normalmente, um cromossomo sexual e o espermatozoide, o outro. Os heterossomos, que constituem pares, formam vá­rios sistemas para a determinação sexual nas diferentes espécies. Podem-se citar para a determinação sexual o sistema XO (protenor), o sistema X Y (drosófilas ou Ly-gaeus), o sistema ZO e o sistema ZZ (abraxas).

Sistema XO (protenor)

Esse sistema é observado nos besouros (ordem Coleoptera), baratas, gafanhotos (Orthoptera) e percevejos (Hemiptera). No sistema protenor, as fêmeas são 2AXX e produzem apenas um tipo de gameta – AX – e, por isso, são denominadas homogaméticas. Já os machos apresentam um cromossomo a menos, 2AXO, pois são monossômicos quanto ao sexo e produzem dois tipos de gameta, um AX e outro AO. São, portanto, heterogamé-ticos e determinam o sexo da prole.

Sistema XY

O sistema XY foi observado, primeiramente, na Dro-sophila melanogaster e, depois, evidenciado em diver­sas espécies de animais, inclusive na humana. No siste­ma XO, as fêmeas são homogaméticas e, no sistema XY, o macho apresenta dois cromossomos sexuais (heteroga-mético). Ao se cruzarem os Ft entre si, surgiam, na segunda geração (F2), machos e fêmeas de olhos vermelhos e ape­nas machos de olhos brancos.

Para o estudo da genética, o sistema XY é de grande importância, por se tratar do sistema sexual humano.
•    Herança com efeito limitado ao sexo – é autossômica e os genes estão presentes nos dois se­xos, pois não se localizam nos cromossomos sexuais. Apenas um dos sexos manifesta a ca­racterística; no outro, a penetrância é igual a zero. Podem-se citar como exemplos caracteres que sofrem ação hormonal: produção de leite, tonali­dade da voz e barba.
•    Herança ligada ao sexo (sex-linkage} – é possí­vel notar que algumas características são mais fre­quentes nos indivíduos de um sexo que nos do
sexo oposto. A justificativa reside no fato de o gene que condiciona essa característica estar lo­calizado num dos locus do cromossomo sexual X.

A descoberta do mecanismo sex-linkage é atribuída a Thomas Morgan, que realizou pesquisas com moscas das frutas, Drosophila melanogaster. Ele percebeu que havia uma diferença na coloração dos olhos desses ani­mais. As moscas de olhos vermelhos eram mais frequen­tes na população que os animais de olhos brancos, e es­tes, normalmente, eram machos.

Quando os machos de olhos brancos eram intencio­nalmente cruzados com fêmeas de olhos vermelhos, a prole (filial 01) formava-se somente por animais de olhos vermelhos. O mais intrigante era a ausência de fêmeas de olhos vermelhos. A explicação encontrada por Morgan foi que essa característica só poderia estar vinculada ao sexo. Dessa maneira, acabava de descobrir a herança ligada ao sexo (sex-linkage).

Exemplos de heranças ligadas ao sexo na espécie humana
•         hemofilia
•         daltonismo
•         distrofia muscular progressiva (Duchenne)

Hemofilia

A hemofilia é uma herança ligada ao sexo, em que o portador apresenta dificuldades na coagulação sanguínea e, por conseguinte, alteração no estancamento das he­morragias. Na biossíntese, ocorre a ausência ou uma al­teração hereditária de um dos treze fatores responsáveis pela coagulação. A falta do fator VIII provoca a hemofi­lia A (hemofilia clássica) e a falta do fator IX, a hemo­filia B (Christmas disease). A frequência da hemofilia é de um caso para cada 20 000 pessoas, mas mulheres he­mofílicas são muito raras.

Daltonismo

O daltonismo é outro exemplo de herança ligada ao sexo. Como ocorre na hemofilia, o gene para essa carac­terística é recessivo e se localiza no cromossomo X. Os daltônicos apresentam um problema de visão causado por um defeito na constituição dos cones, células existentes na retina, e, por isso, são incapazes de distinguir duas cores, normalmente o vermelho e o verde. Em alguns casos, o indivíduo não visualiza o azul, ou vê o verme­lho como se fosse verde. A frequência de homens daltô­nicos é de 5% (q = 0,5 – hemizigose) e de mulheres, 0,25% (q2 = 0,25 – homozigose).

Herança ligada ao sexo -hipótese de Lyon

A hipótese de Lyon parte da seguinte premissa: um único cromossomo sexual é suficiente para o metabolis­mo celular, portanto qualquer cromossomo X a mais tor­na-se heteropicnótico (cora-se mais intensamente que os outros) e inativo. O cromossomo inativo é denominado de corpúsculo de Barr ou cromatina sexual, e não existe nas células dos machos normais. A escolha de qual cromossomo do par sexual vai se tornar inativo é feita ao acaso. A hipótese de Lyon ex­plica certas consequências gênicas da herança ligada ao sexo:
•         compensação de dose em fêmeas com dois cro­mossomos X, já que os machos apresentam so­mente um X;
•         variabilidade da expressão nas fêmeas heterozigotas por causa da inativação aleatória do cro­mossomo X, de origem paterna ou materna.

Chegou-se a essa conclusão pela análise da pelagem de camundongos. As fêmeas heterozigotas apresentavam um fenótipo salpicado (mosaico) e os machos normais e fêmeas XO nunca apresentavam pelagem salpicada. Ou­tro exemplo são as mulheres daltônicas heterozigotas, que podem apresentar visão normal em um dos olhos e dal-tonismo no outro.

O surgimento da cromatina sexual ou corpúsculo de Barr (segundo cromossomo X inativo) ocorre em embriões humanos por volta do 16? dia de gestação, portanto, até esse período, os dois cromossomos são ativos, tornando as células femininas um mosaico. Por isso, as mulheres, ao observarem os discos abai­xo, devem fechar um dos olhos e focalizar um dos dis­cos. Depois, devem fazer o mesmo com o outro olho, identificando os dois números separadamente. Dessa maneira, é possível determinar se existe um caso de mosaicismo para o daltonismo, isto é, visão normal em um dos olhos e daltônica em outro.

Herança restrita ao sexo

Na herança restrita ao sexo – herança holândrica -, os genes estão localizados no cromossomo Y, sem ho-mologia com o cromossomo X, portanto, não ocorre em mulheres. A transmissão de genes holândricos ocorre, obrigatoriamente, de pai para filho. Um exemplo de he­rança restrita ao sexo é o gene TDF (testis-determining factor), responsável pela diferenciação dos testículos no início do desenvolvimento embrionário.

Herança influenciada pelo sexo

Trata-se de uma herança autossômica, que mostra uma variação de dominância em função do sexo do indi­víduo. Um mesmo gene pode ser dominante em um sexo e recessivo em outro. Um dos exemplos mais conhecidos é a calvície na espécie humana. O gene que determina a calvície é o C, dominante nos homens e recessivo nas mulheres.
Alelo C1 – calvície
Alelo C2 – fenótipo normal

Penetrância influenciada pelo sexo

A penetrância é a capacidade que determinado gene apresenta de se manifestar na população, podendo ser completa ou incompleta. As penetrâncias incompletas atuam de forma diferente em homens e mulheres. O lá­bio leporino é um dos exemplos mais evidentes. A pene­trância do gene em crianças do sexo masculino é de 60% e nas do sexo feminino, de 30%. A expressividade tam­bém está relacionada ao sexo: nos meninos, os quadros de lábios leporinos são mais acentuados. A gota também é de penetrância influenciada pelo sexo: a penetração do gene nos homens é de 80% e nas mulheres, de 12%.

Sistema abraxas

Foi identificado, primeiramente, em borboletas do género Abraxas (ordem Lepidóptera), aves, entre outros. Nesse sistema, as fêmeas são ZW e heterogaméticas, por­tanto determinam o sexo da prole. Os machos são ZZ (homogaméticos).

Sistema ZO

A diferença entre este sistema e o anterior é que as fêmeas, monossômicas, não apresentam o cromossomo sexual W, ou seja, têm um cromossomo a menos que os machos, mas continuam sendo heterogaméticas, pois de­terminam o sexo da prole, já que os machos são ZZ e produzem um só tipo de gametas. O sistema ZO ocorre em galinhas e em alguns répteis.