Herança pós-endeliana: principais teorias - Ciência - 2023

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oherança pós-mendeliana Inclui todas as ideias e / ou obras que surgiram após os estudos publicados pelo naturalista religioso Gregorio Mendel em 1865, e que explicam fenômenos genéticos ou comportamentos diferentes dos descritos por ele.

Gregorio Mendel é considerado o pai da genética, pois, ao estudar cruzamentos entre ervilhas, estabeleceu as primeiras leis de herança há mais de 100 anos. A primeira lei, chamada de "Lei da Segregação", propõe que os genes podem existir em formas diferentes ou alternativas.

Essas formas alternativas são chamadas de "alelos" e influenciam diretamente as características fenotípicas de uma espécie. Os alelos podem determinar a cor do cabelo, cor dos olhos, tipo de cabelo, etc.

Em sua primeira lei, Mendel propôs que cada traço fenotípico transmitido dos pais para os filhos seja controlado por dois alelos, cada um vindo de um dos pais (um da "mãe" e outro do "pai").

De acordo com isso, quando os pais contribuem com alelos diferentes, a progênie resulta em uma mistura, onde um dos alelos é dominante (aquele que se expressa no fenótipo) e o outro é recessivo (não é visto, ou é "latente"). .

A segunda lei de Mendel é conhecida como a "Lei da herança independente", pois em seus cruzamentos Mendel observou que o padrão de herança que caracterizava os alelos que definiam um traço não influenciava o padrão de herança dos alelos que definiam para um traço diferente.

Teorias da herança pós-mendeliana

Desde que Gregor Mendel propôs suas famosas leis há mais de 100 anos, novos mecanismos foram elucidados para explicar a herança de personagens, muitos dos quais contradizem ou diferem consideravelmente daqueles descritos por Mendel.

Um exemplo dos fenômenos descritos pela ciência “moderna”, cujos avanços só foram possíveis graças ao avanço das estratégias experimentais e métodos de pesquisa, são herança ligada ao sexo, dominância incompleta e codominância, entre outros.

- Herança ligada ao sexo

A herança ligada ao sexo tem a ver com genes que são encontrados apenas nos cromossomos sexuais. Em humanos, o sexo é determinado pelos cromossomos X e Y. As mulheres têm duas cópias de X (XX) e os homens têm uma de X e uma de Y (XY).

Os genes encontrados em cada um desses dois cromossomos são aqueles que contribuem para as características ligadas ao sexo. Os genes do cromossomo X estão presentes em homens e mulheres, mas os genes Y estão presentes apenas em homens.

A herança ligada ao sexo foi observada e descrita pela primeira vez por William Bateson, um dos primeiros cientistas a "redescobrir" o trabalho de Mendel e a aproveitá-lo para realizar novos experimentos baseados em suas conclusões.

Bateson fez cruzamentos experimentais de galinhas com plumagem de cores diferentes, algumas com penas escuras e lisas e outras com penas lisas e padrão listrado.

Por meio desses cruzamentos, observou que, na prole, os machos resultantes sempre apresentavam plumagem com padrão listrado.

Somente na terceira geração, quando um macho listrado foi cruzado com uma galinha de penas escuras e lisas, alguns galos de plumagem negra foram obtidos. Essa proporção resultante dos cruzamentos desafiou as proporções propostas por Mendel.

Herança ligada ao X

Depois do trabalho de Bateson, Thomas Henry Morgan encontrou uma explicação lógica para os estranhos resultados obtidos por Bateson, atribuindo a diferença na coloração das galinhas ao fato de que o padrão listrado foi codificado por um alelo dominante encontrado no cromossomo X.

Nas galinhas, ao contrário dos humanos, o sexo heterogamético (XY) corresponde às fêmeas, enquanto o sexo homogamético corresponde aos machos (XX).

O alelo estudado por Bateson e Morgan, então, foi expresso por todos aqueles machos com plumagem listrada, mas quando um macho herdou dois cromossomos X com o alelo correspondente à coloração preta, então apareceram machos com plumagem escura e sem padrão listrado.

- Dominância incompleta

A dominância incompleta é quando o fenótipo observado na prole resultante do cruzamento de dois indivíduos homozigotos (um dominante e outro recessivo) é um fenótipo "intermediário" entre o dominante e o recessivo.

Tem a ver com a "incapacidade" do alelo "dominante" de mascarar completamente a expressão do alelo recessivo, razão pela qual o fenótipo resultante corresponde a uma mistura de traços codificados por ambos os alelos, muitas vezes descritos como um "fenótipo diluído ”Do dominante.

Por exemplo, nas fábricas Dondiego à noite (Mirabilis Jalapa) a cor típica das pétalas de flores silvestres é vermelha. Quando uma planta com pétalas vermelhas é cruzada com uma planta de linha pura com pétalas brancas, obtém-se que toda a progênie são pétalas rosa (rosa).

- Codominância

Quando dois indivíduos homozigotos dominantes são cruzados e um terceiro fenótipo é observado na prole que corresponde às duas características determinadas pelos dois alelos parentais, falamos de codominância.

Nesse caso, continuando com um exemplo semelhante ao das flores do exemplo anterior, o "terceiro fenótipo" não corresponderia a flores rosa, mas a uma planta com flores brancas e flores vermelhas no mesmo caule, pois os dois alelos "codominam ”, E nenhum mascara o outro.

Muitas vezes, porém, codominância e dominância incompleta são difíceis de distinguir fenotipicamente, uma vez que ambas produzem um fenótipo típico de um indivíduo que parece expressar dois alelos diferentes.

Porém, genotipicamente, os indivíduos que apresentam alelos codominantes são diferentes daqueles que apresentam dominância incompleta, pois em um caso os dois alelos dominantes são expressos na mesma quantidade e, no outro, as proporções são desiguais.

Um exemplo clássico de codominância é o tipo de grupo sanguíneo em humanos, uma vez que os alelos que codificam os antígenos A e B em populações humanas são codominantes.

Ou seja, quando os alelos A e B são encontrados juntos nas células de um indivíduo, ele tem sangue do tipo AB.

- Alelos letais

São alelos recessivos de algum caráter que, quando encontrados na forma homozigótica, são letais para o indivíduo.Indivíduos que apresentam esses alelos não nascem, pois eles impedem o funcionamento normal da máquina molecular e impedem a tradução de genes.

- Interações de genes

Muitos locais no genoma de um indivíduo interagem com outras partes do mesmo genoma, ou seja, a modificação específica de um alelo dentro do genoma pode condicionar diretamente a expressão de outros alelos dentro das células de um indivíduo.

Essas interações são difíceis de determinar e são classificadas em dois tipos diferentes: genes que interagem na mesma via genética e aqueles que interagem em diferentes vias genéticas.

Interações em diferentes vias genéticas

Um exemplo clássico e conhecido de genes que interagem em diferentes vias genéticas tem a ver com os genes que determinam a cor da pele das cobras do milho (Pantherophis guttatus), cuja cor comum é um padrão repetido de manchas pretas e laranja.

Este fenótipo é produzido por dois pigmentos diferentes que estão sob estrito controle genético. Um gene determina a cor laranja e possui dois alelos: um O +, que codifica o pigmento, e outro O-, que determina a ausência total do pigmento laranja.

Outro gene diferente determina a presença ou ausência do pigmento preto, os alelos desse gene são conhecidos como B +, aquele que determina a presença do pigmento preto e B-, que determina a ausência do pigmento.

Os dois genes não estão ligados e determinam de forma independente a cor das cobras, ou seja, uma cobra com genótipo O + / B + é uma cobra normal com fenótipo laranja e preto, mas qualquer variação genotípica resultará em um fenótipo diferente.

Interações na mesma via genética

O exemplo clássico desses genes é o que foi descrito para as flores “bellflower” (da família Campanulaceae), cujo fenótipo “selvagem” corresponde a plantas com flores azuis.

A cor azul das gotas de neve é determinada não por um gene, mas por uma via metabólica em que várias enzimas, cada uma codificada por um gene diferente, participam da síntese de um pigmento.

Assim, existem fenótipos que se caracterizam por serem o resultado da interação de vários genes, cujos produtos participam de uma mesma via metabólica e onde a mutação ou mau funcionamento de qualquer um deles resulta em um fenótipo, no caso, de flores brancas despigmentadas.

Referências

Ceccarelli, D. (2019). História da Herança.
Griffiths, P., & Stotz, K. (2013). Genética e filosofia: uma introdução. Cambridge University Press.
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Richmond, M. L. (2008). Programa de Pesquisa Pré e Pós-Mendeliana de William Bateson em "Hereditariedade e Desenvolvimento". Uma História Cultural da Hereditariedade IV: Hereditariedade no Século do Gene, 343, 213-242.