Entenda o que significam os conceitos e qual a relação entre genótipo e  fenótipo. Veja também como esses termos estão presentes na área médica.

As características de um indivíduo são determinadas pela interação complexa entre suas informações genéticas e outros diversos fatores com os quais tem contato. Nesse contexto estão dois termos frequentemente usados: genótipo e fenótipo.

Na área médica, estabelecer a conexão entre genótipo e fenótipo é importante para o entendimento de doenças genéticas, para um diagnóstico mais assertivo e para a elaboração de melhores tratamentos.

Saiba neste post o que são os conceitos e como genótipo e fenótipo se relacionam, bem como exemplos de doenças que ajudam no entendimento desses termos.

O que é genótipo?

Genótipo é a composição genética formada pelo conjunto de alelos presentes em um indivíduo, que foram herdados de seus pais. 

É comum representar o genótipo, mais especificamente os alelos de um determinado gene, pela combinação de uma ou mais letras e números. Por exemplo, o genótipo SS (ou HbSS), que determina um quadro de anemia falciforme, é formado pela combinação do alelo S com o alelo S, ambos versões mutantes do gene HBB.

Homozigoto e heterozigoto Quando os alelos em um genótipo são iguais (ambos recessivos ou ambos dominantes), dizemos que o indivíduo é homozigoto para esse gene; já quando os alelos em um genótipo são diferentes (um dominante e outro recessivo), o indivíduo é heterozigoto.

 

O genótipo de um indivíduo também pode ser representado pela sequência de bases que formam seu DNA. Assim, testes genéticos que realizam sequenciamento do DNA podem analisar o genótipo de uma pessoa. 

O que é fenótipo?

Fenótipo é o conjunto de traços (observáveis ou que podem ser mensurados) de um indivíduo, como características físicas, bioquímicas, fisiológicas e comportamentais. Por exemplo, a baixa estatura, o osso esterno proeminente, olhos afastados projetados para fora e problemas hematológicos são traços, ou características fenotípicas, presentes em indivíduos com Síndrome de Noonan. O fenótipo é o resultado de uma complexa interação do genótipo com o ambiente. 

Por ambiente entende-se fatores ambientais (como exposição ao sol, à poluição, patógenos) e estilo de vida (alimentação, prática de exercícios, tabagismo, ingestão de álcool). 

Esses fatores também influenciam nos marcadores epigenéticos (epigenética), que alteram o funcionamento dos genes e, por consequência, o fenótipo. 

Epigenética diz respeito ao conjunto de modificações que acontecem na estrutura do DNA (não em sua sequência) e que influenciam como os genes são expressos.

Diferentes estudos mostram que modificações epigenéticas no DNA podem aumentar a predisposição para o desenvolvimento de algumas doenças. Marcadores epigenéticos podem, por exemplo, desligar ou diminuir a ação de genes envolvidos na supressão de tumores, o que contribui para o desenvolvimento do câncer.

A complexa interação entre genótipo e ambiente pode fazer com que indivíduos que carregam uma mutação idêntica associada a uma doença não tenham o mesmo fenótipo, podendo variar nos sintomas apresentados e até mesmo na manifestação ou não da condição.  

Penetrância e expressividade

No contexto da relação do genótipo, fenótipo e doenças genéticas, outros conceitos importantes são os de penetrância e expressividade.

O que é penetrância?

Penetrância é a proporção de indivíduos que têm uma alteração genética patogênica e que manifestam o fenótipo esperado (ou seja, os sinais e sintomas). A penetrância pode ser completa, quando todos os indivíduos que carregam a alteração genética manifestam a doença durante algum momento da vida, ou incompleta, quando alguns indivíduos com a mutação não manifestam a condição.

Penetrância incompleta A penetrância incompleta é resultado da combinação de fatores genéticos, ambientais e de estilo de vida e pode ser um desafio para os médicos quando analisam o histórico familiar de um indivíduo.

 

O retinoblastoma é um tipo de câncer que se desenvolve na retina de um ou dos dois olhos e geralmente atinge crianças de até 5 anos. A penetrância das variantes patogênicas pode variar de quase 100% até menos de 25% em alguns casos.

O que é expressividade?

Expressividade diz respeito à variação da manifestação dos sintomas, associados a uma alteração genética patogênica, no fenótipo dos indivíduos. Um indivíduo pode apresentar sintomas e sinais mais graves do que outro indivíduo, mesmo ambos tendo uma alteração genética idêntica. Diz-se, então, que a expressividade pode variar de completa à mínima.

A neurofibromatose é uma doença genética neurológica que afeta o padrão de formação e crescimento dos neurônios e apresenta uma variedade de sintomas nos indivíduos que são afetados: indivíduos com a mesma variante genética associada à doença podem manifestar diferentes sintomas.

A expressividade, assim como a penetrância, também é o resultado da combinação de fatores genéticos, ambientais e de estilo de vida.

As diferenças de penetrância e expressividade e a dificuldade de compreender todas as características clínicas (fenotípicas) de um paciente podem ser desafios no diagnóstico médico. Os exames genéticos são importantes ferramentas, pois mostram o genótipo de um indivíduo, que junto com as observações clínicas guiam o médico para um diagnóstico mais embasado e assertivo. 

Além disso, conhecer os genótipos relacionados a um determinado quadro clínico é importante para identificar novas variantes genéticas, que podem ser patogênicas, e abre caminhos para o desenvolvimento de tratamentos personalizados.

Os exames genéticos da Mendelics, oferecidos para diversas especialidades médicas, usam tecnologia de ponta que permite sequenciar o genótipo de um indivíduo, gerando informações que ajudam no diagnóstico genético, no tratamento ou na prevenção de doenças. 

Com as melhores ferramentas e análises, a Mendelics segue firme em sua missão de tornar o diagnóstico genético rápido, preciso e acessível. Quer saber mais sobre os exames da Mendelics? Entre em contato com a nossa equipe pelo telefone (11) 5096-6001 ou através do nosso site.

 

Revisão

O que é genótipo? Genótipo é a composição genética formada pelo conjunto de alelos presentes em um indivíduo, que foram herdados de seus pais. O que é fenótipo? Fenótipo é o conjunto de traços (observáveis ou que podem ser mensurados) de um indivíduo. É resultado da interação do ambiente (fatores ambientais e estilo de vida) com o genótipo. O que é penetrância? Penetrância é a proporção de indivíduos que têm uma determinada alteração genética patogênica e que manifestam o fenótipo esperado (ou seja, os sinais e sintomas). O que é expressividade? Expressividade diz respeito à variação da manifestação dos sintomas de uma alteração genética patogênica no fenótipo dos indivíduos que têm a condição.

---

Referências

• National Human Genome Research Institute. Genotype. Genome.gov. Published 2019. 
• Genotype and phenotype. Garvan Institute of Medical Research. 
• Williams N. Genotype Versus Phenotype. News-Medical.net. Published August 5, 2021. 
• Phenotyping Patients for Genomic Diagnostics. Accessed August 24, 2022. 
• Barros SP, Offenbacher S. Epigenetics: Connecting Environment and Genotype to Phenotype and Disease. Journal of Dental Research. 2009;88(5):400-408. 
• Biémont C. From genotype to phenotype. What do epigenetics and epigenomics tell us? Heredity. 2010;105(1):1-3
• Toraño EG, García MG, Fernández-Morera JL, Niño-García P, Fernández AF. The Impact of External Factors on the Epigenome:In Uteroand over Lifetime. BioMed Research International. 2016;2016:1-17
• Nature. Penetrance, Variable Expressivity, and Gene Modifiers | Learn Science at Scitable. http://www.nature.com. Accessed August 24, 2022. 
• Lohmann DR, Gallie BL. Retinoblastoma. Nih.gov. Published November 21, 2018.