A distrofia muscular Duchenne (DMD) é uma doença causada por uma mutação em um gene localizado no cromossomo X. Pesquisadores estudaram uma família na qual gêmeas monozigóticas eram portadoras de um alelo mutante recessivo para esse gene (heterozigóticas). O interessante é que uma das gêmeas apresentava o fenótipo relacionado ao alelo mutante, isto é, DMD, enquanto a sua irmã apresentava fenótipo normal.
RICHARDS, C. S. et al. The American Journal of Human Genetics, n. 4, 1990 (adaptado).
A diferença na manifestação da DMD entre as gêmeas pode ser explicada pela
A) dominância incompleta do alelo mutante em relação ao alelo normal.
B) falha na separação dos cromossomos X no momento da separação dos dois embriões.
C) recombinação cromossômica em uma divisão celular embrionária anterior à separação dos dois embriões.
D) inativação aleatória de um dos cromossomos X em fase posterior à divisão que resulta nos dois embriões.
E) origem paterna do cromossomo portador do alelo mutante em uma das gêmeas e origem materna na outra
Resolução em texto
Matérias Necessárias para a Solução da Questão: Genética (herança ligada ao cromossomo X, inativação do X).
Nível da Questão: Médio.
Gabarito: D.
Tema/Objetivo Geral: Compreender como a inativação aleatória do cromossomo X em fêmeas heterozigóticas pode resultar em fenótipos diferentes, mesmo em gêmeas monozigóticas.
Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
- 📌 Retomar o Comando da Questão
O enunciado relata o caso de gêmeas monozigóticas heterozigóticas para a mutação recessiva causadora de DMD. Uma delas apresenta o fenótipo da doença, a outra não. A pergunta é: “Qual o motivo para essa diferença fenotípica?” - Explicação Detalhada
Precisamos identificar o mecanismo genético que faz com que, apesar de ambas serem geneticamente idênticas (monozigóticas) e heterozigóticas para o mesmo gene mutante no cromossomo X, uma manifeste o fenótipo e a outra não. - Identificação de Palavras-chave
- DMD (distrofia muscular Duchenne)
- Cromossomo X
- Gêmeas monozigóticas
- Heterozigóticas
- Fenótipo diferente
- 📌 Definição do Objetivo
Explicar por que a inativação aleatória do cromossomo X em células diferentes pode gerar uma distribuição distinta do alelo mutante ativo, resultando em uma gêmea com a doença e outra saudável.
Passo 2: Explicação de Conceitos Necessários
- 📌 Conceitos Teóricos Essenciais
- Distrofia Muscular Duchenne (DMD): Doença recessiva ligada ao cromossomo X, causada por mutações no gene da distrofina.
- Cromossomo X: Nas mulheres (XX), existe um processo de inativação de um dos cromossomos X em cada célula, ao acaso.
- Inativação do X: Também conhecida como lyonização. Em fêmeas, cada célula inativa um dos cromossomos X de forma aleatória e independente. Isso gera um mosaico celular (algumas células com X mutante ativo, outras com X normal ativo).
Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto
- 📌 Análise do Contexto
As gêmeas são geneticamente idênticas e ambas possuem um alelo mutante no cromossomo X. Em tese, seria esperado que ambas apresentassem ou não o fenótipo. Contudo, a inativação aleatória do X pode resultar em diferentes proporções de células com o X mutante ativo. - 📌 Identificação de Frases-chave
- “Uma das gêmeas apresentava o fenótipo da DMD”
- “A outra não apresentava fenótipo (aparentemente saudável)”
- “Mutação no cromossomo X”
Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio
- 📌 Resolução Completa
- Mulheres têm dois cromossomos X (XX). Uma das X é inativada aleatoriamente em cada célula embrionária no início do desenvolvimento.
- Ao longo da formação do corpo, as células-filhas herdam o estado de inativação do X da célula-mãe.
- Se a maior parte das células musculares de uma gêmea manteve ativo o X normal, ela não manifesta DMD. Já na outra, se a maioria das células musculares manteve ativo o X mutante, ela expressa o fenótipo da DMD.
- Portanto, a diferença fenotípica se explica pela inativação aleatória do cromossomo X.
Passo 5: Análise das Alternativas e Resolução
- 📌 Reescrevendo as Alternativas
A) Dominância incompleta do alelo mutante
B) Falha na separação dos cromossomos X na formação dos embriões
C) Recombinação cromossômica anterior à separação embrionária
D) Inativação aleatória de um dos cromossomos X em fase posterior
E) Origem paterna em uma gêmea e materna em outra - ✅ Justificativa da Alternativa Correta (D)
A inativação do cromossomo X (também conhecida como lyonização) ocorre de forma aleatória em células femininas. No caso das gêmeas, em uma delas o X normal permaneceu ativo na maioria das células musculares; na outra, o X mutante foi o ativo predominante. Isso explica a diferença no fenótipo DMD. - ❌ Análise das Alternativas Incorretas
- A) Dominância incompleta: A DMD é recessiva e não há dominância incompleta nesse contexto.
- B) Falha na separação do X: Não faz sentido, pois gêmeas monozigóticas têm mesmo patrimônio genético, e a não separação cromossômica levaria a aneuploidias, não a DMD diferente.
- C) Recombinação cromossômica: A recombinação não resultaria nesse fenômeno de uma ter a doença e a outra não, pois são geneticamente idênticas e a recombinação ocorre antes.
- E) Origem paterna vs. materna: Ambas recebem um X paterno ou materno, mas isso não explica a diferença fenotípica.
Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
- 📌 Resumo do Raciocínio
A inativação aleatória do cromossomo X nas mulheres heterozigóticas para um gene recessivo ligado ao X pode levar a uma distribuição diferente de células com o X mutante ativo, resultando em fenótipos distintos até mesmo em gêmeas monozigóticas. - 📌 Reafirmação da Alternativa Correta
A resposta é D: “Inativação aleatória de um dos cromossomos X em fase posterior à divisão que resulta nos dois embriões.” - 🔍 Resumo Final
Mesmo gêmeas monozigóticas podem ter fenótipo distinto para um gene recessivo ligado ao X por conta da inativação aleatória do cromossomo X. Em uma delas, o X mutante permaneceu ativo em muitas células, resultando em DMD; na outra, o X normal ficou ativo, garantindo o fenótipo saudável.
