Genética Humana

Objetivos

1. Conhecer os aspetos principais da estrutura, função e controlo do material genético alterado e normal;

2. Sintetizar os mecanismos na base da variabilidade genética humana;

3. Identificar os principais tipos de mutações e polimorfismos;

4. Conhecer as principais metodologias usadas na documentação e análise da variabilidade genética humana, normal e patológica;

5. Compreender padrões de hereditariedade e variação, aos níveis individual, familiar e populacional;

6. Analisar o modo como genes e ambiente estão na base de doenças complexas;

7. Compreender as bases teóricas subjacentes aos cálculos de risco;

8. Enumerar os mecanismos responsáveis pela variação genética nas populações;

9. Compreender o impacto do conhecimento da variabilidade genética populacional em termos de Saúde Pública;

10. Compreender como a identificação da variação genética associada a patologia facilita o desenvolvimento da prevenção, diagnóstico e tratamento;

11. Identificar aspetos éticos em Genética Humana.

Programa

 

Tema 1. Organização geral do genoma humano (Projeto do Genoma Humano; Genoma nuclear e mitocondrial humano; Conteúdo de DNA e distribuição de genes nos diferentes cromossomas humanos; Organização dos genes codificadores de polipéptidos; Famílias e superfamílias de genes; Genes de RNA; Caracterização do DNA não codificante; Complexidade do genoma humano).

Tema 2. Variação no genoma humano (Projetos ligados à diversidade do genoma humano; Bases genéticas da diversidade; A mutação como fonte primária de variação; Tipos de mutação; Taxa de mutação e fatores que a influenciam; Nomenclatura das mutações; Efeitos e natureza das mutações).

Tema 3. Padrões de Hereditariedade Monogénica e sua complexidade (Hereditariedade mendeliana autossómica dominante, recessiva, recessiva e dominante ligada ao X, holândrica, fatores complicadores da hereditariedade monogénica).

Tema 4. Hereditariedade mitocondrial (conceitos de homoplasmia e heteroplasmia; a importância do “bottleneck” mitocondrial para a compreensão das doenças mitocondriais; Exemplos de patologias causadas por mutações no mtDNA Hereditariedade mitocondrial).

Tema 5. Hereditariedade poligénica e multifatorial (Distinção entre caracteres poligénicos e caracteres mendelianos; Hereditariedade digénica; Hereditariedade multifactorial: fenótipos multifactoriais versus fenótipos; monogénicos; Conceito de susceptibilidade; Determinação da hereditabilidade de uma característica; Metodologias de estudo das doenças multifactoriais; Cálculo da hereditabilidade com base na variância em pares de gêmeos monozigóticos e dizigóticos; As doenças do tubo neural como exemplos de doenças multifactoriais congênitas/infantis; Risco relativo e concordância em algumas doenças multifactoriais do adulto; Regras para a identificação de uma patologia multifactorial.

Tema 6. Genética Populacional Humana (Frequências alélicas, genotípicas e fenotípicas, Equilíbrio de Hardy-Weinberg, Fatores evolutivos e sua implicação no pool génico).

 

Topic 1. General organization of the human genome (Human Genome Project; Human nuclear and mitochondrial genome; DNA content and gene distribution on different human chromosomes; Organization of polypeptide coding genes; Gene families and superfamilies; RNA genes; Characterization of non-coding DNA; Complexity of the human genome).

Topic 2. Variation in the human genome (Projects related to the diversity of the human genome; Genetic bases of diversity; Mutation as the primary source of variation; Types of mutation; Mutation rate and factors influencing it; Nomenclature of mutations; Effects and nature of mutations).

Topic 3. Monogenic Heredity Patterns and their Complexity (Autosomal Dominant, Recessive, Recessive, and X-Linked Dominant Mendelian Heredity, Holandric, Complicating Factors of Monogenic Heredity).

Topic 4. Mitochondrial heredity (concepts of homoplasmy and heteroplasmy; the importance of the mitochondrial bottleneck for understanding mitochondrial diseases; Examples of pathologies caused by mutations in mtDNA Mitochondrial Heredity).

Topic 5. Polygenic and multifactorial inheritance (Distinction between polygenic characters and Mendelian characters; Didogenic heredity; Multifactorial heredity: multifactorial phenotypes versus phenotypes; monogenic; Concept of susceptibility; Determination of the heritability of a trait; Methodologies for the study of multifactorial diseases; Calculation of heritability based on variance in monozygotic and dizygotic twin pairs; Neural tube diseases as examples of congenital/infantile multifactorial diseases; Relative risk and concordance in some multifactorial diseases of adults; Rules for the identification of a multifactorial pathology.

Topic 6. Human Population Genetics (Allelic, genotypic and phenotypic frequencies, Hardy-Weinberg equilibrium, Evolutionary factors and their implication in the gene pool).

Métodos de Ensino

 

A abordagem tradicional de ensino, baseada maioritariamente em aulas expositivas, não está adequada às necessidades de aprendizagem da maior parte das disciplinas da área da biologia, nomeadamente das que se enquadram no domínio da genética. Assim, entendeu-se ser do melhor interesse para o sucesso do binómio ensino/aprendizagem o desenvolvimento de uma metodologia assente numa combinação de um número limitado de aulas teóricas, às quais se adicionam sessões teórico-práticas e práticas, assentes em métodos interativos. Vários pontos do programa fazem uso de um conjunto de casos; os casos providenciam a força motriz para a introdução de novos conceitos e mantêm o elo continuado com aspetos práticos, promovendo a interação com o mundo real. 

 

The traditional teaching approach, based mostly on lectures, is not adequate to the learning needs of most subjects in the field of biology, particularly those in the field of genetics. Thus, it was understood to be in the best interest for the success of the teaching/learning binomial the development of a methodology based on a combination of a limited number of theoretical classes, to which are added theoretical-practical and practical sessions, based on interactive methods. Several points in the program make use of a set of cases; The cases provide the driving force for the introduction of new concepts and maintain the continuous link with practical aspects, promoting interaction with the real world.

Bibliografia

 

 

Para além dos manuais indicados, é recomendada a leitura, em cada módulo temático, de artigos científicos especificamente relacionados com o tema, alguns dos quais da autoria das docentes da UC.

Hartl, D. & E. W. Jones (2009). Genetics. Analysis of genes and genomes, 9ª ed., Jones and Bartlett Publishers, Boston (SD 575 H264g).

Jonathan L. Haines & M. Pericak-Vance (2006). Genetic analysis of complex diseases. New Jersey: Wiley-Liss (SD 575 H177g).

Jorde, L. (2004). Genética Médica, 3ª ed. Elsevier Ed. Rio de Janeiro. (SD 575 G29).

Regateiro, F. J.(2003). Manual de Genética Médica, 496pp. Imprensa da Universidade de Coimbra, Coimbra.

Speicher, M. R., S. E. Antonarakis & A. G. Motulsky (Eds) (2010). Vogel and Motulsky’s Human Genetics- Problems and Approaches, 981pp. Springer-Verlag, Berlin.

Strachan, T. & A. Read (2011). Human molecular genetics, 4ª ed., Garland Science, New York. (SD 575 S889hu)
Strachan, T., J. Goodship & P. Chinnery (2015). Genetics and Genomics in Medicine. 526pp. Garland Science, New York.

 

Método de Avaliação