O que é di-hibridismo? - Ciência - 2023

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o dihibridismo, em genética, define o estudo simultâneo de duas características hereditárias diferentes e, por extensão, daquelas outras cuja manifestação depende de dois genes diferentes, mesmo que seja a mesma característica

Os sete traços que Mendel analisou foram úteis para ele na abordagem de sua teoria da herança de caracteres porque, entre outras coisas, os genes responsáveis ​​por sua manifestação tinham alelos contrastantes cujo fenótipo era fácil de analisar e porque cada um determinava a expressão de um único personagem.

Ou seja, eram traços monogênicos cuja condição híbrida (mono-híbridos) permitia determinar as relações de dominância / recessividade entre os alelos daquele único gene.

Quando Mendel analisou a herança conjunta de dois personagens diferentes, ele procedeu como fez com os personagens individuais. Ele obteve híbridos duplos (di-híbridos) que lhe permitiram verificar:

  • Que cada um obedecesse à segregação independente que havia observado nos cruzamentos monohíbridos.
  • Além disso, nos cruzamentos diíbridos, a manifestação de cada caractere era independente da manifestação fenotípica do outro. Ou seja, seus fatores de herança, quaisquer que fossem, eram distribuídos de forma independente.

Agora sabemos que a herança de caracteres é um pouco mais complexa do que o que Mendel observou, mas também que em seus fundamentos Mendel estava completamente correto.


O subsequente desenvolvimento da genética tornou possível demonstrar que os cruzamentos di-hibridos e sua análise (di-hibridismo), como Bateson foi inicialmente capaz de demonstrar, poderiam ser uma fonte inesgotável de descobertas nesta poderosa e nascente ciência do século XX.

Por meio de seu uso inteligente, eles poderiam dar ao geneticista uma ideia um pouco mais clara do comportamento e da natureza dos genes.

Cruzamentos diíbridos de personagens diferentes

Se analisarmos os produtos de um cruzamento mono-híbrido Aa X Aa, podemos notar que é igual a desenvolver o produto notável (PARA+para)2= AA + 2Aa + aa.

A expressão à esquerda inclui os dois tipos de gametas que um dos pais heterozigotos para o gene pode produzir PARA/para; ao elevar ao quadrado indicamos que ambos os pais são de constituição idêntica para o gene em estudo [isto é, é um cruzamento mono-híbrido (PARA+para) X (PARA+para)].


A expressão à direita nos dá os genótipos (e, portanto, os fenótipos são deduzidos) e as proporções esperadas derivadas do cruzamento.

Assim, podemos observar diretamente as proporções genotípicas derivadas da primeira lei (1: 2: 1), bem como as proporções fenotípicas explicadas por ela (1AA+2Aa=3PARA_ para cada 1aa, ou razão fenotípica de 3: 1).

Se agora considerarmos um cruzamento para analisar a herança de um gene B, as expressões e proporções serão as mesmas; na verdade, será assim para qualquer gene. Em um cruzamento di-hibrido, portanto, temos na verdade o desenvolvimento dos produtos de (PARA+para)2 X (B+b)2.

Ou o que é o mesmo, se o cruzamento di-hibrido envolve dois genes que participam da herança de dois caracteres não relacionados, as proporções fenotípicas serão aquelas previstas pela segunda lei: (3PARA_:1aa) X (3B_:1bebê)= 9PARA_B_:3PARA_bebê:3aaB_:1aabb).


Estes, é claro, são derivados das razões de genótipos ordenados 4: 2: 2: 2: 2: 1: 1: 1: 1 resultante do produto de (PARA+para)2 X (B+b)2=(AA + 2Aa + aa) X (BB + 2Bb + bebê).

Nós convidamos você a verificar por si mesmo, a fim de analisar agora o que acontece quando as razões fenotípicas 9: 3: 3: 1 de um cruzamento di-híbrido "se desviam" dessas relações matemáticas claras e previsíveis que explicam a herança independente de dois caracteres codificados por genes diferentes.

Manifestações fenotípicas alternativas de cruzamentos dihíbridos

Existem duas maneiras principais de os cruzamentos di-híbridos se desviarem do que é “esperado”. O primeiro é aquele em que estamos analisando a herança conjunta de dois caracteres diferentes, mas as proporções fenotípicas observadas na progênie dão um claro predomínio à manifestação dos fenótipos parentais.

Muito provavelmente é um caso de genes ligados. Ou seja, os dois genes em análise, embora estejam em loci diferentes, estão tão próximos um do outro fisicamente que tendem a ser herdados juntos e, obviamente, não estão sendo distribuídos de forma independente.

A outra circunstância, também bastante comum, deriva do fato de uma pequena minoria dos traços hereditários serem monogênicos.

Em contraste, mais de dois genes estão envolvidos na manifestação da maioria das características herdadas.

Por este motivo, é sempre possível que as interações genéticas que se estabelecem entre os genes que participam da manifestação de um único traço sejam complexas e vão além de uma simples relação de dominância ou recessividade observada nas relações. alélico típico de traços monogênicos.

Por exemplo, na manifestação de uma característica, cerca de quatro enzimas podem estar envolvidas em uma ordem particular para dar origem ao produto final responsável pela manifestação fenotípica do fenótipo de tipo selvagem.

A análise que permite identificar o número de genes de diferentes loci que participam da manifestação de um traço genético, bem como a ordem em que atuam, é denominada análise de epistasia e talvez seja a que mais tipicamente define o que chamamos de análise genética. em seu sentido mais clássico.

Um pouco mais de epistasia

Ao final deste post, são apresentadas as proporções fenotípicas observadas nos casos mais comuns de epistasia - e isso levando em consideração apenas os cruzamentos diíbridos.

Ao aumentar o número de genes envolvidos na manifestação do mesmo caráter, a complexidade das interações gênicas e sua interpretação obviamente aumentam.

Além disso, o que por sua vez pode ser tomado como regra de ouro para um correto diagnóstico das interações epistáticas, pode-se verificar o surgimento de novos fenótipos não presentes na geração parental.

Finalmente, além de nos permitir analisar o surgimento de novos fenótipos e suas proporções, a análise da epistasia também nos permite determinar a ordem hierárquica em que os diferentes genes e seus produtos devem se manifestar em uma determinada via para dar conta do fenótipo a eles associado.

O gene de manifestação mais básico ou precoce é epistático acima de todos os outros, pois sem seu produto ou ação, por exemplo, aqueles que estão abaixo dele não serão capazes de se expressar, o que estará, portanto, hipostático a ele.

Um gene / produto em terceiro lugar na hierarquia será hipostático para os dois primeiros, e epistático para quaisquer outros remanescentes nesta via de expressão gênica.

Referências

  1. Bateson, W. (1909). Princípios de Hereditariedade de Mendel. Cambridge University Press. Cambridge, U. K.
  2. Brooker, R. J. (2017). Genética: Análise e Princípios. McGraw-Hill Higher Education, Nova York, NY, EUA.
  3. Cordell, H. (2002). Epistasia: o que significa, o que não significa e métodos estatísticos para detectá-lo em humanos. Human Molecular Genetics, 11: 2463–2468.
  4. Goodenough, U. W. (1984) Genetics. W. B. Saunders Co. Ltd, Pkiladelphia, PA, EUA.
  5. Griffiths, A. J. F., Wessler, R., Carroll, S. B., Doebley, J. (2015). Uma introdução à análise genética (11º ed.). Nova York: W. H. Freeman, Nova York, NY, EUA.