Conceitos básicos da genética

CROMOSSOMO, GENE E DNA

Genética é a ciência que estuda a transmissão das características hereditárias ao longo das gerações. Por volta de 1986, Gregor Mendel postulou duas Leis que serviriam como ponto de partida e até hoje são a base do estudo da hereditariedade. Abordaremos neste tema alguns conceitos básicos da genética que irão auxiliar no entendimento de outros conteúdos sobre o assunto.

Cromossomo X Gene X DNAA molécula de ácido desoxirribonucleico (DNA) carrega todas as informações e características genéticas dos seres vivos. Os cromossomos são constituídos por uma longa fita de DNA que se enovelam com uma proteína, denominada histona. Os cromossomos estão organizados aos pares no interior do núcleo das células diploides (2n) e cada par é denominado cromossomo homólogo. O conjunto de cromossomos de uma célula forma o cariótipo, onde em seres humanos, 22 pares correspondem aos cromossomos autossomos e 1 par aos cromossomos sexuais. 

Os fragmentos de DNA em um cromossomo são denominados genes, responsáveis pela síntese de uma proteína específica que condiciona um caráter, como por exemplo, a cor dos olhos. Em um cromossomo homólogo, os pares de genes localizados no mesmo local, ou melhor, locus gênico, que determina o mesmo caráter, são denominados genes alelos. Genoma é o conjunto de todos os genes em um organismo.

GENE

Genótipo X FenótipoO genótipo corresponde ao conjunto total de genes de um indivíduo. Entretanto, o fenótipo são as características determinadas pelo genótipo manifestadas pelo indivíduo, como por exemplo, o tipo sanguíneo. O fenótipo pode ser alterado pelo meio, ou seja, os fatores ambientais, como, por exemplo, a mudança na coloração dos pelos em coelhos himalaios em função da temperatura do ambiente. À baixa temperatura (5ºC), os coelhos apresentam coloração preto e branco, enquanto que, ao elevar a temperatura para 20ºC, os coelhos ficam com coloração apenas branca.

Conceitos básicos da genética (Foto: Colégio Qi)

Homozigose X HeterozigoseOs genes alelos quando se apresentam iguais num certo locus são denominados homozigotos, sendo considerados puros para um caráter e são representados por duas letras iguais, por exemplo, AA ou aa. Entretanto, quando os genes alelos são diferentes, estes são denominados heterozigotos, sendo considerados híbridos para um caráter e são representados por duas letras diferentes, por exemplo Aa. 

Gene dominante X Gene recessivoO gene dominante é aquele que determina o mesmo fenótipo, tanto em homozigose (AA) como em heterozigose (Aa). O gene recessivo só se expressa com os alelos em homozigose (aa). Logo, os alelos podem ser representados: 

AA – homozigoto dominantes
aa – homozigoto recessivo
Aa -  heterozigoto

QUESTÕES

(Enem 2009)  Em um experimento, preparou-se um conjunto de plantas por técnica de clonagem a partir de uma planta original que apresentava folhas verdes. Esse conjunto foi dividido em dois grupos, que foram tratados de maneira idêntica, com exceção das condições de iluminação, sendo um grupo exposto a ciclos de iluminação solar natural e outro mantido no escuro. Após alguns dias, observou-se que o grupo exposto à luz apresentava folhas verdes como a planta original e o grupo cultivado no escuro apresentava folhas amareladas.

Ao final do experimento, os dois grupos de plantas apresentaram  

a) os genótipos e os fenótipos idênticos.  
b) os genótipos idênticos e os fenótipos diferentes.  
c) diferenças nos genótipos e fenótipos.  
d) o mesmo fenótipo e apenas dois genótipos diferentes.  
e) o mesmo fenótipo e grande variedade de genótipos.    

Gabarito: As duas plantas foram clonadas a partir da planta mãe, logo possuem o mesmo o mesmo genótipo. Como foram expostos a diferentes condições de iluminação, expressaram fenótipos diferentes. Letra b.

(Enem 2008)  Durante muito tempo, os cientistas acreditaram que variações anatômicas entre os animais fossem consequência de diferenças significativas entre seus genomas. Porém, os projetos de sequenciamento de genoma revelaram o contrário. Hoje, sabe-se que 99% do genoma de um camundongo é igual ao do homem, apesar das notáveis diferenças entre eles. Sabe-se também que os genes ocupam apenas cerca de 1,5% do DNA e que menos de 10% dos genes codificam proteínas que atuam na construção e na definição das formas do corpo. O restante, possivelmente, constitui DNA não-codificante. Como explicar, então, as diferenças fenotípicas entre as diversas espécies animais? A resposta pode estar na região não-codificante do DNA.

S. B. Carroll et al. O jogo da evolução. In: "Scientific American Brasil", jun./2008 (com adaptações) 

A região não-codificante do DNA pode ser responsável pelas diferenças marcantes no fenótipo porque contém

a) as sequências de DNA que codificam proteínas responsáveis pela definição das formas do corpo.  
b) uma enzima que sintetiza proteínas a partir da sequência de aminoácidos que formam o gene.  
c) centenas de aminoácidos que compõem a maioria de nossas proteínas.  
d) informações que, apesar de não serem traduzidas em sequências de aminoácidos, interferem no fenótipo.  
e) os genes associados à formação de estruturas similares às de outras espécies. 

Gabarito: Algumas moléculas de DNA não codificantes regulam atividade de regiões codificantes. Assim, podem interferir no fenótipo dos seres vivos.  Letra d.

http://educacao.globo.com/biologia/assunto/hereditariedade/conceitos-basicos-da-genetica.html

Mendel

História da vida de Mendel

Gregor Johann Mendel (1822 — 1884)

Foi um monge agostiniano, botânico e meteorologista austríaco.

Nasceu na região de Troppau, na Silésia, que então pertencia à Áustria, e viria a ser batizado a 22 de Julho, que muitas vezes se confunde com a sua data de nascimento, vindo de uma família de humildes camponeses. Na sua infância revelou-se muito inteligente; em casa costumava observar e estudar as plantas. Sendo um brilhante estudante a sua família encorajou-o a seguir estudos superiores, e mais tarde aos 21 anos a entrar num mosteiro da Ordem de Santo Agostinho em 1843 (atual mosteiro de Brno, República Checa) pois não tinham dinheiro para suportar o custo dos estudos. Obedecendo ao costume ao tornar-se monge, optou por um outro nome: "Gregor". Aí MeEstudou ainda, durante dois anos, no Instituto de Filosofia de Olmütz (hoje Olomouc, República Checa) e na Universidade de Viena (1851-1853). Entre 1843 a 1854 tornou-se professor de ciências naturais na Escola Superior de Brno, dedicando-se ao estudo do cruzamento de muitas espécies: feijões, chicória, bocas-de-dragão, plantas frutíferas, abelhas, camundongos e principalmente ervilhas cultivadas na horta do mosteiro onde vivia analisando os resultados matematicamente, durante cerca de sete anos. Gregor Mendel, "o pai da genética", como é conhecido, foi inspirado tanto pelos professores como pelos colegas do mosteiro que o pressionaram a estudar a variação do aspecto das plantas. Propôs que a existência de características (tais como a cor) das flores é devido à existência de um par de unidades elementares de hereditariedade, agora conhecidas como genes.

Mas Mendel não só se interessou pelas plantas, ele também era meteorologista e estudou as teorias de evolução. Ao longo da sua vida foi membro, diretor e fundador de muitas sociedades locais: director do Banco da Morávia, foi fundador da Associação Meteorológica austríaca, membro da Real e Imperial Sociedade da Morávia e Silésia para melhor agricultura, entre outras. Durante a sua vida, Mendel publicou dois grandes trabalhos agora clássicos: "Ensaios com Plantas Híbridas" (Versuche über Planzenhybriden), que não abrangia mais de trinta páginas impressas e "Hierácias obtidas pela fecundação artificial". Em 1865, formula e apresenta em dois encontros da Sociedade de História Natural de Brno as leis da hereditariedade, hoje chamadas Leis de Mendel, que regem a transmissão dos caracteres hereditários. Após 1868, as tarefas administrativas mantiveram-no tão ocupado que ele não pode dar continuidade às suas pesquisas, vivendo o resto da sua vida em relativa obscuridade.

Morreu a 6 de Janeiro de 1884, em Brno, no antigo Império Austro-Húngaro hoje República Checa de uma doença renal crónica; um homem à frente do seu tempo, mas ignorado durante toda a sua vida.

   
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Seresvivos/Ciencias/GregorMendel.php