Segregação genética: em que consiste e exemplo - Ciência - 2023

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o segregação genética consiste na distribuição de genes de pais para filhos durante o processo de meiose. Um gene pode ser definido como uma porção do DNA que codifica algum fenótipo específico: pode ser uma proteína ou um gene envolvido na regulação celular.

Os genes estão fisicamente localizados nos cromossomos, entidades altamente organizadas de DNA e proteínas onde a informação genética é armazenada. No momento da reprodução, esses fatores hereditários devem ser separados e repassados aos descendentes.

As experiências realizadas por Gregor Mendel permitiram-nos compreender o processo de segregação, explicado nas suas conhecidas leis.

Em que consiste?

A segregação genética é a separação e transferência de genes para a progênie e ocorre durante o processo de divisão celular por meiose. A segregação cromossômica é a base desse conceito.

Primeira Lei de Mendel

De acordo com o princípio da segregação ou primeira lei enunciado por Gregor Mendel, os organismos possuem dois alelos para um determinado caráter.

Um alelo é uma forma ou variante de um gene. Por exemplo, podemos hipoteticamente ter um alelo para cabelos loiros e outro alelo para cabelos castanhos. Os alelos são geralmente indicados com letras maiúsculas para o dominante e minúsculas para o recessivo.

De acordo com a primeira lei, cada gameta (óvulo ou esperma) em seu processo de formação recebe um ou outro desses alelos. No momento da fertilização, um organismo diplóide é formado novamente com um alelo recebido de cada pai.

Uma das conclusões mais relevantes dessa experiência é observar que os genes são partículas discretas que segregam independentemente de pai para filho.

Antes de Mendel, princípios hereditários errôneos eram tratados e se pensava que os genes se comportavam como fluidos que podiam se misturar, perdendo a variabilidade inicial.

Segunda lei de Mendel

Em uma segunda rodada de experimentos, Mendel acrescentou outro caráter morfológico ao estudo. Agora, indivíduos com duas características (por exemplo, plantas com sementes redondas e amarelas versus plantas com sementes enrugadas e verdes) foram cruzados e seus descendentes foram contados.

Após analisar os dados, Mendel pôde concluir que cada personagem se comportou de forma independente. Este princípio pode ser resumido da seguinte forma: cada característica hereditária é distribuída de forma independente.

Grupos de ligação e segregação

Sabe-se agora que Mendel avaliou caracteres em suas plantas experimentais (rugosidade da semente, altura do caule etc.) que estavam fisicamente localizadas em cromossomos separados.

Quando os loci (o lugar que os genes ocupam nos cromossomos) são contíguos ou adjacentes em um cromossomo, é bem provável que eles se separem no que é conhecido como "grupo de ligação".

Consequências da segregação

Quando o zigoto recebe dois alelos iguais de seus pais, o organismo é homozigoto para o caráter estudado. Se ambos os alelos são dominantes, é denominado homozigoto dominante e é denominado AA (ou qualquer outra letra, ambas maiúsculas).

Em contraste, se ambos os alelos são recessivos, é um homozigoto recessivo e é indicado por letras minúsculas: aa.

Também é possível que a prole herde um alelo dominante e um recessivo. Nesse caso, é heterozigoto e é indicado com a letra maiúscula no início, seguida da minúscula: Aa.

O fenótipo - ou as características observáveis de um organismo - depende de seu genótipo e do ambiente. Se o genótipo for AA ou aa, eles simplesmente expressam a característica que determinam; no caso dos heterozigotos, a característica expressa é aquela determinada pelo alelo dominante.

O último é verdadeiro apenas no caso de o domínio ser completo; Existem também outros casos, como dominância incompleta ou codominância.

Meiose

Meiose é o fenômeno da divisão celular que ocorre nas linhas germinativas dos organismos para dar origem aos gametas haplóides das células diplóides.

A meiose começa com a replicação do DNA e, subsequentemente, ocorrem os ciclos de segregação cromossômica chamados meiose I e II.

A meiose I é uma etapa redutora do processo, nesta etapa ocorre a transformação em células haplóides. Para conseguir isso, os cromossomos homólogos emparelham (em prófase) e segregam em células diferentes (em anáfase) de forma aleatória.

Além disso, na meiose I ocorre um processo denominado recombinação ou cruzamento meiótico, onde ocorre a troca de material genético entre as cromátides não irmãs dos cromossomos homólogos. Por esse motivo, os gametas produzidos são todos diferentes uns dos outros.

Durante o cruzamento, uma região chamada quiasma aparece e mantém os cromossomos juntos até que o fuso os separe.

Quando a recombinação não é realizada de maneira adequada, podem ocorrer erros de segregação, resultando no desenvolvimento de um organismo com defeitos cromossômicos.

Por exemplo, a síndrome de Down ocorre devido à segregação inadequada na qual o corpo carrega três cromossomos (e não dois) no vigésimo primeiro par.

Exemplo

Flores em plantas de ervilha

Ervilhas da espécie Pisum sativum podem apresentar flores com pétalas roxas e em outros indivíduos podem ser brancas. Se duas linhas puras dessas duas variantes são cruzadas, a primeira geração filial resultante exibe apenas flores roxas.

No entanto, o caráter branco não desapareceu nesses indivíduos. Não é observável porque é mascarado pelo alelo dominante que está relacionado à cor roxa.

Usando a nomenclatura citada, temos que os pais são AA (roxo) e aa (branco).

A primeira geração filial é composta apenas por plantas com flores roxas e, embora fenotipicamente sejam semelhantes a um de seus pais (AA), diferem em seus genótipos. Toda a primeira geração é heterozigótica: Aa.

Esses indivíduos heterozigotos produzem quatro tipos de gametas: o feminino A e os gametas e o masculino A e os gametas em proporções idênticas.

Para garantir que os alelos apareçam aos pares e segregem na meiose, é necessário cruzar indivíduos heterozigotos roxos com indivíduos com flores brancas.

Embora pareça ser um cruzamento idêntico ao inicial, o resultado é diferente: metade dos indivíduos tem flores brancas (genótipo aa) e a outra metade flores roxas (Aa).

Referências

Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Biologia celular essencial. Garland Science.
Curtis, H., & Schnek, A. (2008). Curtis. biologia. Panamerican Medical Ed.
Griffiths, A. J., Wessler, S. R., Lewontin, R. C., Gelbart, W. M., Suzuki, D. T., & Miller, J. H. (2005). Uma introdução à análise genética. Macmillan.
Pierce, B. A. (2009). Genética: uma abordagem conceitual. Panamerican Medical Ed.
Sadava, D., & Purves, W. H.(2009). Vida: A Ciência da Biologia. Panamerican Medical Ed.
Thompson, M. W., Thompson, M. W., Nussbaum, R. L., MacInnes, R. R., Willard, H. F., Peral, J. S., & Fernández, M. S. (1996). Genética em Medicina. Masson.