Entenda termos importantes em genética médica

Neste Glossário de Genética explicamos os principais termos utilizados quando falamos sobre genoma e doenças genéticas.

 

DNA (Ácido desoxirribonucleico)

O DNA é o nome da molécula química que agrupa todas as informações necessárias para a formação, crescimento e manutenção de um indivíduo – seja humano ou outro animal, planta, bactéria ou fungo. 

A molécula de DNA consiste em duas fitas que se enrolam uma na outra para formar uma estrutura conhecida como dupla hélice. 

Cada fita possui uma estrutura composta por grupos alternados de moléculas de açúcar (desoxirribose) e fosfato. Ligado a cada açúcar está uma das quatro bases nitrogenadas: adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T). 

 

Bases Nitrogenadas

Uma base nitrogenada é uma molécula orgânica que contém o elemento nitrogênio e atua como base em reações químicas. 

Existem duas classes principais de bases nitrogenadas: 

• Purinas: adenina (A) e guanina (G)
• Pirimidinas: citosina (C), timina (T) e uracila (U).

As bases nitrogenadas desempenham um papel importante na estrutura dos blocos de construção do DNA. A sua capacidade em formar pares e se agruparem em sequência permite a estrutura de dupla hélice do DNA. 

As duas fitas do DNA são mantidas juntas por ligações entre as bases; a adenina liga-se à timina e a citosina liga-se à guanina. A sequência das bases ao longo da estrutura serve como instruções para a montagem de moléculas de RNA e proteínas.

 

Nucleotídeo

Moléculas que servem como blocos de construção de DNA. Os nucleotídeos consistem em uma base nitrogenada (A, C, T, G), uma molécula de açúcar (no DNA é a desoxirribose) e um grupo fosfato.

Cada trinca de nucleotídeos em um gene codifica um aminoácido (por exemplo, a trinca GCC codifica o aminoácido Alanina). Alterações na sequência nucleotídica podem afetar o aminoácido codificado e alterar a forma e a função da proteína resultante. 

Obs: Quando se diz que o DNA consiste em 3 bilhões de bases ou que uma única alteração de uma base do DNA de uma pessoa é a causa de uma doença, esta é uma referência à base nitrogenada dentro de cada nucleotídeo.

 

Aminoácido

Blocos químicos de construção dos quais as proteínas são feitas. Existem 20 tipos diferentes de aminoácidos que podem ser combinados de várias formas para produzir as proteínas do nosso organismo.

A ordem dos aminoácidos em uma proteína é dada pela informação codificada no gene. Algumas alterações na sequência de DNA podem alterar o aminoácido codificado e, portanto, a proteína final. 

Ao identificar uma alteração no DNA, é possível inferir se isso irá alterar o aminoácido codificado e se poderá ou não ter um impacto funcional na proteína. Esta informação pode ser usada para estabelecer a causa de uma doença e definir um tratamento apropriado.

 

Gene

Um segmento de DNA, com uma sequência específica de nucleotídeos, que contém a informação necessária para produzir uma proteína ou componente específico de uma proteína.

Os genes são essenciais para todas as funções do organismo. Alterações nos genes podem levar a falhas no funcionamento ou não-formação das proteínas codificadas.

A maioria das alterações no DNA que causam doenças estão dentro dos genes. A maioria das doenças raras é causada por variações nos genes.

 

Proteína

Molécula grande composta por uma ou mais cadeias de aminoácidos, cuja sequência é determinada pelo DNA. O corpo humano tem mais de 100.000 proteínas diferentes, realizando diversas funções.

As proteínas são essenciais para as células e, portanto, para todo o organismo funcionar corretamente. Em muitos casos, é a falha em uma proteína que contribui para a progressão de uma doença ou condição.

 

Genoma

 O material genético completo de um organismo, incluindo as regiões gênicas que fornecem as instruções para a produção de proteínas (cerca de 2% do genoma) e as sequências não codificadoras (cerca de 98% do genoma).

O sequenciamento de genomas, ou de partes dos genomas, está se tornando frequente na medicina para auxiliar na prevenção, diagnóstico e tratamento de doenças.

 

Cromossomos

Porções de DNA firmemente empacotadas juntamente a proteínas. Quase todas as células humanas têm um conjunto de 46 cromossomos, divididos em 23 pares, sendo que 22 pares são autossômicos, e o 23º par é de cromossomos sexuais (X ou Y).

Os cromossomos contêm quase todo o DNA em uma célula humana, com exceção do DNA encontrado nas mitocôndrias. 

Alterações nos cromossomos podem levar a uma variedade de condições. As maiores alterações são aneuploidias, onde há uma cópia adicional ou uma cópia faltante de um dos cromossomos, como visto na síndrome de Down (trissomia do 21), síndrome de Edward (trissomia 18) e síndrome de Turner (monossomia do X). 

Há também mudanças nas quais partes dos cromossomos estão ausentes, duplicadas ou movidas de um cromossomo para outro. O conjunto de cromossomos de um organismo pode ser visualizado através de um cariótipo.

 

Sequenciamento

Técnica utilizada em laboratórios para determinar a ordem exata dos pares de bases do DNA em uma ou múltiplas regiões de interesse, ou até mesmo no genoma completo.

O sequenciamento pode ser realizado por diferentes métodos, incluindo Sanger e Sequenciamento de Nova Geração (NGS). O método usado dependerá do contexto clínico – pode ser necessário sequenciar todo o genoma de um indivíduo, enquanto em outros momentos, uma pequena região ou apenas um gene é suficiente.

 

Sequenciamento de Nova Geração (Next Generation Sequencing, NGS)

O Sequenciamento de Nova Geração, ou NGS, é o termo usado para descrever as técnicas modernas de sequenciamento de DNA de alto rendimento que surgiram depois do sequenciamento Sanger. Também pode ser chamado de Sequenciamento Massivo em Paralelo (Massively Parallel Sequencing) ou Sequenciamento de Próxima Geração.

O sequenciamento Sanger foi um grande avanço na tecnologia de sequenciamento, porém o NGS permite resultados precisos de maneira mais rápida e muito mais econômica.

Enquanto o Sanger sequencia os fragmentos de DNA individualmente, o NGS é uma técnica de sequenciamento em larga escala, no qual milhões e até bilhões de fragmentos são sequenciados simultaneamente. 

O NGS também possibilita sequenciar centenas de amostras de uma só vez.  As inovações técnicas do NGS permitiram reduzir os custos do sequenciamento, que decresceu significativamente nos últimos 18 anos. 

 

Mutação

A palavra “mutação” é amplamente usada para comunicar qualquer diferença entre a sequência de bases no genoma de uma pessoa e um genoma de referência. 

Contudo, também é comumente interpretada como sinônimo de uma alteração que ‘causa uma doença’, por isso, tem uma conotação historicamente negativa. 

Temos entre 4 e 5 milhões de “mutações” em nosso DNA. Porém, a maioria dessas alterações não estão associadas a doenças, e podem estar ligadas a outras características (exemplo: cor do olho). 

Após a popularização dos estudos genômicos e o maior conhecimento do genoma humano, o uso da palavra “mutação”, passou a ser evitada e substituída pelo termo neutro ‘variante’.

 

Variante

Qualquer diferença entre a sequência do genoma individual em relação a um genoma de referência. 

As variantes podem ser classificadas com base no seu impacto clínico ou no tipo de alteração que causam na sequência do DNA.

As classificações clínicas refletem a probabilidade da variante causar uma doença. São 5 categorias: 

• Patogênica;
• Provavelmente Patogênica;
• Benigna;
• Provavelmente Benigna; e 
• Variante de Significado Incerto (VUS). 

A ordem das bases em um gene determina a ordem dos aminoácidos em uma proteína. Por isso, alterações nas bases podem resultar em mudanças nos aminoácidos e, consequentemente, na estrutura ou função da proteína produzida pelo gene. Isso pode resultar em alterações no fenótipo do indivíduo, como diferenças na cor dos cabelos ou dos olhos, ou no desenvolvimento de doenças.

 

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