Questão B01 da 2ª fase da FUVEST 2017

3º dia · Biologia

Um homem recebeu, quando recém-nascido, o diagnóstico de síndrome da imunodeficiência combinada grave, com herança recessiva ligada ao cromossomo X. Aos dois meses de idade, foi submetido a transplante de células-tronco obtidas de medula óssea e não apresenta mais os sintomas da doença.

a) Existe possibilidade de esse homem transmitir o alelo mutante, que causa a doença, para as crianças que vier a ter? Justifique sua resposta.

b) Como o transplante de células-tronco de medula óssea pôde levar à cura da doença?

c) A identidade quanto aos antígenos do sistema HLA (Human Leukocyte Antigen) é avaliada para que se determine a compatibilidade entre um doador e um receptor de medula óssea. Esses antígenos são determinados por um conjunto de genes ligados (haplótipo) localizados no cromossomo 6.
São representados, a seguir, o genótipo de um candidato a transplante de medula óssea e os genótipos de seus genitores, quanto a esse haplótipo.

Esquema representando pares de cromossomos com três locos gênicos do haplótipo HLA para Pai, Mãe e Candidato ao transplante. O pai possui um cromossomo com três quadrados brancos e um com três quadrados com listras diagonais. A mãe possui um cromossomo com três losangos cinzas e um com três losangos com listras horizontais. O candidato ao transplante possui um cromossomo com três quadrados com listras diagonais e um com três losangos com listras horizontais.

Esse candidato ao transplante pode ter maior identidade de haplótipos com um irmão do que com seus genitores? Justifique sua resposta.

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Resolução comentada

a) Sim. O alelo mutante está no cromossomo X, e o transplante de células-tronco não altera o genótipo das demais células do corpo, inclusive das células germinativas (as que formam os espermatozoides). O homem continua portando o alelo mutante em X^{d}Y. Todas as filhas receberão o X paterno e serão portadoras (X^{D}X^{d}, se a mãe não tiver o alelo), e os filhos homens receberão o Y, portanto não receberão o alelo. Assim, o alelo é transmitido às filhas.

Resposta: sim, o alelo mutante pode ser transmitido, pois o transplante não modifica o genótipo das células germinativas; todas as filhas receberiam o X com o alelo.

b) A doença decorre da falha das células do sistema imunitário, que não funcionam por causa do alelo mutante. As células-tronco hematopoéticas da medula óssea do doador, que têm o alelo normal, se instalam na medula do receptor e se multiplicam e se diferenciam, originando todas as células do sangue, entre elas os linfócitos. Assim, o receptor passa a produzir células imunitárias funcionais, e o sistema imune se recompõe. Os sintomas desaparecem, embora o genótipo das demais células do corpo continue mutante.

Resposta: as células-tronco normais do doador repovoam a medula e originam linfócitos e outras células sanguíneas funcionais, restabelecendo a imunidade.

c) Sim. Cada genitor tem dois haplótipos diferentes e transmite um deles ao filho. O candidato recebeu o haplótipo listrado diagonal do pai e o listrado horizontal da mãe. Os genitores são sempre compatíveis em apenas um haplótipo com o candidato, ou seja, 50% de identidade. Um irmão recebe, por sorteio independente, um haplótipo de cada genitor: do pai, o branco ou o listrado diagonal; da mãe, o cinza ou o listrado horizontal. Há 4 combinações igualmente prováveis (probabilidade \frac{1}{2}\times\frac{1}{2}=\frac{1}{4} cada):

  • os dois haplótipos iguais aos do candidato (identidade total), com probabilidade \frac{1}{4};
  • um haplótipo igual, com probabilidade \frac{1}{2};
  • nenhum igual, com probabilidade \frac{1}{4}.

Portanto, com probabilidade 25\%, o irmão é idêntico (100% de identidade), maior que a dos genitores (50%). Como os genes do haplótipo são ligados, são herdados em bloco, o que torna isso possível (desconsiderando crossing-over).

Resposta: sim; há 25% de chance de o irmão receber os mesmos haplótipos paterno e materno do candidato, tendo identidade total, enquanto cada genitor tem apenas metade.

Assuntos: herança ligada ao x, células-tronco, sistema hla e herança de haplótipos.

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