Os 7 ramos da Genética (e o que cada um estuda) - Médico - 2023

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O genético, a área de estudo da biologia que busca compreender a herança biológica codificada no DNA., deu-nos respostas essenciais a quase todos os processos que nos rodeiam. Da evolução dos seres vivos às doenças congênitas, tudo está relacionado de uma forma ou de outra ao nosso genoma.

A premissa é simples: cada célula de um organismo diplóide possui um núcleo, com DNA organizado na forma de cromossomos. Do total de cromossomos (46 em humanos), 23 vêm da mãe e 23 do pai (22 pares autossômicos, um sexual). Assim, temos duas cópias de cada cromossomo e, portanto, de cada gene. Cada uma dessas formas alternativas do gene é chamada de "alelo" e pode ser dominante (A), recessivo (a) ou codominante.

A informação codificada nos genes passa por um processo de transcrição e tradução, e o DNA nuclear dá origem a uma fita de RNA mensageiro, que viaja para o citoplasma. Esse RNA contém as informações necessárias para a síntese de proteínas pelos ribossomos, responsáveis pela montagem das proteínas por meio de uma ordem específica de aminoácidos. Assim, o genótipo (genes) é transformado em fenótipo (tecidos e caracteres constituídos por proteínas). Com todos esses termos em mente, apresentamos a você os 7 ramos da genética. Não o perca.

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Quais são as principais disciplinas da Genética?

Ao estudar o mundo dos genes, o primeiro contato sempre vem na forma dos estudos de Mendel e da distribuição das características nas ervilhas ao longo das gerações. Isso é o que conhecemos como "genética clássica" ou "genética mendeliana", mas em nenhum caso abrange toda a disciplina. Fique conosco, enquanto dissecamos cada um dos ramos deste fascinante campo da ciência.

1. Genética clássica

Como já dissemos, a genética clássica é aquela que descreve a herança de caráter de forma muito simples. Foi de uso vital para estabelecer as bases da genética no passado, mas a verdade é que cada vez menos características estão sendo descobertas como eminentemente mendelianas. Por exemplo, a cor dos olhos é codificada por pelo menos 4 genes, então a distribuição clássica de alelos não pode ser aplicada para calcular a cor da íris de crianças.

As leis de Mendel, entretanto, explicam a base de muitas doenças congênitas monogênicas (codificadas por um único gene). Esses aplicativos podem ser definidos resumidamente:

Princípio de uniformidade: quando dois indivíduos homozigotos diferentes são reunidos (AA dominante e aa recessivo), todas as crianças serão heterozigotas (Aa) sem exceção.
Princípio de segregação: Quando 2 heterozigotos são cruzados, as proporções são 1/4 homozigoto dominante (AA), 2/4 heterozigoto (Aa) e 1/4 homozigoto recessivo (aa). Por dominância, 3/4 da prole têm o mesmo fenótipo.
Princípio de transmissão independente: existem características que podem ser herdadas independentemente de outras pessoas, se seus genes estiverem em cromossomos diferentes ou em regiões muito distantes umas das outras.

As leis de Mendel explicam algumas características do fenótipo do indivíduo com base em seus alelos, mas não há dúvida de que a interação entre os genes e o ambiente afeta o produto final.

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2. Genética populacional

A genética populacional é responsável por estudar como os alelos são distribuídos em uma população de uma determinada espécie na natureza. Pode parecer um conhecimento anedótico, mas é necessário estimar a viabilidade a longo prazo de uma população e, conseqüentemente, começar a planejar programas de conservação antes que ocorra um desastre.

Em termos gerais, está estabelecido que quanto maior a porcentagem de homozigotos para diferentes genes em uma população, maior o risco de desaparecer. A heterozigosidade (2 alelos diferentes para o gene) relata alguma variabilidade e maior capacidade adaptativa, portanto, um alto índice de heterozigosidade geralmente indica um status de população saudável. Por outro lado, a homozigosidade sugere reprodução entre poucos indivíduos, endogamia e falta de adaptação.

3. Genética molecular

Este ramo da genética estuda a função e conformação dos genes a nível molecular, ou seja, em escala “micro”. Graças a esta disciplina, temos à nossa disposição técnicas avançadas de amplificação de material genético, como a PCR (reação em cadeia da polimerase).

Essa ferramenta permite, por exemplo, obter uma amostra da mucosa de um paciente e buscar com eficiência o DNA de um vírus ou bactéria no ambiente do tecido. Do diagnóstico de doenças à detecção de seres vivos em um ecossistema sem vê-los, a genética molecular torna possível obter informações vitais apenas com o estudo do DNA e do RNA.

4. Engenharia genética

Um dos ramos mais controversos da genética, mas também o mais necessário. Infelizmente, o ser humano cresceu em nível populacional além de suas possibilidades, e muitas vezes a natureza não dá o ritmo necessário para manter os direitos de todos os membros do planeta. A engenharia genética, entre muitas outras coisas, tem como objetivo contribuir com características benéficas para o genoma da cultura para que a produção não seja diminuída por imposições ambientais.

Isso é conseguido, por exemplo, modificando geneticamente um vírus e fazendo com que ele infecte as células do organismo alvo. Se feito corretamente, o vírus morrerá após a infecção, mas terá integrado com sucesso a seção genética de interesse ao DNA da espécie, que agora é considerada transgênica. Graças a esses mecanismos, superalimentos nutritivos e culturas resistentes a certas pragas e estressores climáticos foram obtidos. E não, esses alimentos não causam câncer.

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5. Genética do desenvolvimento

Este ramo da genética é responsável por estudar como um organismo inteiro aparece a partir de uma célula fertilizada. Em outras palavras, investiga a expressão gênica e os padrões de inibição, a migração de células entre tecidos e a especialização de linhagens celulares de acordo com seu perfil genético.

6. Genética quantitativa

Como já dissemos, muito poucas características ou caracteres do fenótipo podem ser explicados de maneira puramente mendeliana, ou seja, com um único alelo dominante (A) ou recessivo (a). Traços monogênicos são contados: um exemplo famoso dentro desta categoria que serve para exemplificar a herança Mendeliana clássica é o albinismo e seu padrão de herança, mas no nível de traço normal é um tanto incomum.

A genética quantitativa lida com explicar a variação de traços fenotípicos em caracteres muito mais complexos explicar, como a cor dos olhos, da pele e muitas outras coisas. Em outras palavras, estuda caracteres poligênicos que não podem ser entendidos apenas pela distribuição de um par de alelos de um único gene.

7. Genômica

A genômica é talvez o ramo mais florescente da genética, uma vez que o primeiro passo para desenvolver todas as frentes desta disciplina geral é saber quantos genes uma espécie possui em suas células, onde se encontram e a sequência de nucleotídeos que os compõe. Sem essas informações, é impossível realizar trabalhos de engenharia genética, genética de populações ou genética do desenvolvimento, pois não saber quais são os loci essenciais de um cromossomo impossibilita tirar conclusões.

Graças a ramos como a genômica, o genoma humano foi sequenciado e sabemos que temos cerca de 25.000 genes, sendo 70% do DNA total do tipo extragênico e os 30% restantes de material relacionado aos genes. O desafio hoje é elucidar que papel todo aquele DNA não presente nos genes tem no desenvolvimento do fenótipo. Este é o trabalho da epigenética, mas devido ao seu distanciamento do assunto que nos preocupa, o explicaremos em outro momento.

Resumo

Como você pode ver, os ramos da genética tocam todas as varas da vida humana: o genoma dos seres vivos condiciona a produção agrícola, a permanência das espécies nos ecossistemas, o desenvolvimento fetal, a herança de doenças congênitas e todos os processos biológicos que ocorrem com você. Gostemos ou não, somos nossos genes e mutações, e muitas mortes são explicadas com base em todas essas premissas. Sem ir mais longe, o câncer nada mais é do que uma mutação em uma linha celular, certo?

Com todas essas linhas queríamos exemplificar que, por mais etéreo que soe o estudo dos genes, ele tem infinitas utilidades ao nível da produção, saúde e conservação. Não deixemos de reivindicar a necessidade de reconhecer os geneticistas do mundo e empregar aqueles que não podem exercer sua profissão, pois a resposta a todos os processos vitais está no genoma.