Contente
- Mendel: o começo da compreensão genética
- Noções básicas de traços herdáveis
- Herança Mendeliana: Traços Dominantes e Recessivos
- Herança Não Mendeliana
- Codominância: exemplos na natureza
- Tipos sanguíneos: um exemplo
- Mais sobre Dominância Incompleta vs. Codominância
Não foi até meados do século XIX que alguém conduzia o que seria um trabalho conclusivo e irrefutável nos mecanismos subjacentes à genética humana, ambos a curto prazo (herança, ou a passagem de traços dos pais para os filhos) e a longo prazo (evolução ou mudanças nas frequências alélicas de determinadas populações ao longo de centenas, milhares ou até milhões de gerações).
Em meados da década de 1800 na Inglaterra, um biólogo chamado Charles Darwin estava ocupado se preparando para publicar suas principais descobertas nas áreas de seleção natural e descendência com modificação, conceitos que estão agora no topo de todas as listas de terminologia de cientistas da vida, mas que estavam na época entre desconhecidos e controversos.
Mendel: o começo da compreensão genética
Ao mesmo tempo, um jovem monge austríaco com formação educacional rica em ciências, alguma experiência séria em jardinagem e um nível sobrenatural de paciência chamado Gregor Mendel combinou esses ativos para produzir uma série de hipóteses e teorias importantes que avançaram as ciências da vida por um tremendo salto praticamente da noite para o dia, entre eles a lei da segregação e a lei da variedade independente.
Mendel é mais conhecido por introduzir a idéia de genes, ou instruções moleculares contidas em DNA (ácido desoxirribonucleico) pertencentes a uma determinada característica física, e alelos, que são versões diferentes do mesmo gene (normalmente, cada gene possui dois alelos).
Através de suas agora famosas experiências com plantas de ervilha, ele produziu os conceitos de alelos dominantes e recessivos e as noções de fenótipo e genótipo.
Noções básicas de traços herdáveis
Procariontes, que são organismos unicelulares, como bactérias, se reproduzem assexuadamente, fazendo cópias exatas de si mesmos usando um processo chamado fissão binária. O resultado da reprodução procariótica são duas células filhas que são geneticamente idênticas à célula-mãe e entre si. Ou seja, os filhos de procariontes, na ausência de mutações genéticas, são simplesmente cópias um do outro.
Os eucariotos, ao contrário, são organismos que se reproduzem sexualmente no processo de divisão celular de mitose e meiosee incluem plantas, animais e fungos. Cada chamada filha recebe metade de seu material genético de um dos pais e metade do outro, com cada pai contribuindo com um alelo selecionado aleatoriamente de cada um de seus genes para a mistura genética da prole por meio de gametas, ou células sexuais, produzida na meiose.
(Nos humanos, o macho produz gametas chamados espermatozóides e a fêmea cria óvulos.)
Herança Mendeliana: Traços Dominantes e Recessivos
Geralmente, um alelo é dominante sobre o outro e mascara completamente sua presença no nível de características expressas ou visíveis.
Por exemplo, em plantas de ervilha, sementes redondas são dominante sobre sementes enrugadas, porque se apenas uma cópia do alelo que codifica a característica redonda (representada por uma letra maiúscula, neste caso R) está presente no DNA das plantas, o alelo que codifica a característica enrugada não tem efeito, embora possa ser passado para a próxima geração de plantas.
Um genótipo de organismo para um dado gene é simplesmente a combinação de alelos que possui esse gene, por exemplo, RR (o resultado de ambos os gametas parentais contendo "R") ou rR (o resultado de um gameta contribuindo com "r" e o outro um "R").O fenótipo do organismo é a manifestação física desse genótipo (por exemplo, redondo ou enrugado).
Se uma planta com o genótipo Rr é cruzada consigo mesma (as plantas podem se autopolinizar, uma habilidade útil quando a locomoção não é uma opção), os quatro genótipos possíveis da prole resultante são RR, rR, Rr e rr. Como duas cópias de um alelo recessivo devem estar presentes para que a característica recessiva seja expressa, apenas os filhos "rr" têm sementes enrugadas.
Quando um genótipo de organismo para uma característica consiste em dois dos mesmos alelos (por exemplo, RR ou rr), o organismo é chamado por homozigoto para essa característica ("homo-" significa "mesmo"). Quando um de cada alelo está presente, o organismo é heterozigoto para essa característica ("hetero-" que significa "outro").
Herança Não Mendeliana
Tanto nas plantas quanto nos animais, nem todos os genes obedecem ao esquema dominante-recessivo acima mencionado, resultando em várias formas de herança não-mendeliana. As duas formas de maior significado genético são dominância incompleta e codominância.
No dominância incompleta, os filhos heterozigotos exibem fenótipos intermediários entre as formas dominantes homozigotos e recessivas homozigotos.
Por exemplo, na flor de quatro horas, o vermelho (R) é dominante sobre o branco (r), mas os filhos Rr ou rR não são flores vermelhas, como seriam em um esquema mendeliano. Em vez disso, são flores rosa, como se as cores dos pais tivessem sido misturadas como tintas em uma paleta.
No codominância, cada alelo exerce influência igual sobre o fenótipo resultante. No entanto, em vez de uma mistura uniforme das características, cada característica é totalmente expressa, mas em diferentes partes do organismo. Embora isso possa parecer confuso, exemplos de codominância são suficientes para ilustrar o fenômeno, como você verá momentaneamente.
Codominância: exemplos na natureza
Você sem dúvida notou vários animais com listras ou manchas no pêlo ou na pele, como zebras e leopardos. Este é um exemplo arquetípico de codominância.
Se as plantas de ervilha aderissem a um esquema codominante, qualquer planta com o genótipo Rr teria uma mistura de ervilhas lisas e enrugadas, mas nenhuma ervilha intermediária, isto é, arredondada, mas enrugada.
O último cenário seria indicativo de domínio incompleto, e todas as ervilhas teriam a mesma forma; ervilhas puramente redondas e puramente enrugadas não seriam evidentes em nenhum lugar da planta.
Os tipos sanguíneos humanos servem como um ótimo exemplo de codominância. Como você deve saber, os tipos de sangue humano podem ser classificados como A, B, AB ou O.
Estes resultam de cada progenitor que contribui com uma proteína de superfície dos glóbulos vermelhos "A", uma proteína "B" ou nenhuma proteína, que é designada "O." Assim, os possíveis genótipos na população humana são AA, BB, AB (isso também pode ser escrito "BA", pois o resultado funcional é o mesmo e qual pai contribui com qual alelo é irrelevante), AO, BO ou OO. (É importante reconhecer que, embora as proteínas A e B sejam codominantes, O não é um alelo, mas realmente a ausência de um, por isso não é rotulado da mesma maneira.)
Tipos sanguíneos: um exemplo
Você pode descobrir aqui as várias combinações genótipo-fenótipo, um exercício divertido quando você conhece seu tipo sanguíneo e está curioso sobre os possíveis genótipos de seus pais ou sobre os filhos de quem possa ter.
Por exemplo, se você tem o tipo sanguíneo O, seus pais devem ter doado um "espaço em branco" ao seu genoma (a soma de todos os seus genes). Isso não significa, no entanto, que um dos seus pais tenha necessariamente O como tipo sanguíneo, porque um ou ambos podem ter o genótipo AO, OO ou BO.
Portanto, a única certeza aqui é que nenhum dos seus pais poderia ter sangue do tipo AB.
Mais sobre Dominância Incompleta vs. Codominância
Enquanto dominância incompleta e codominância são formas claramente semelhantes de herança, é importante ter em mente a diferença entre a mistura de características no primeiro e a produção de um fenótipo adicional no segundo.
Além disso, algumas características incompletamente dominantes têm contribuições de vários genes, como altura humana e cor da pele. Isso é um tanto intuitivo, porque esses traços não são uma simples mistura de traços parentais e existem ao longo de um continuum.
Isso é conhecido como poligênico herança ("muitos genes"), um esquema que não tem relação com a codominância.