Genética na Agropecuária
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Genética na Agropecuária


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idênticas. Aidentidade emconstituição genética das células filhas
pode ser notada, comparando-se comaconstituição da célulamãena faseG
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, e é consequência
da replicação semiconservativa dos cromossomos na fase S e também da separação das
cromátides irmãs para os pólos opostos na anáfase.
4.3 CONSEQUÊNCIASGENÉTICASDAMITOSE
Vimos que uma célula mãe produz por meio da mitose duas células idênticas
geneticamente. Isto significa que todas as células que compõemuma planta demilho - células
do tecido somático - foramderivadasda célula ovoouzigoto, viaprocessomitótico e, portanto,
são idênticas a ela. Surge então a pergunta: já que as células somáticas são todas iguais,
como explicar a formação de raízes, caule, folhas, pendão, boneca e grãos? Mais ainda, por
que esses órgãos ocorremsempre no local certo e comsuas características? As respostas a
estas indagações são obtidas conhecendo-se o processo de diferenciação celular.
Considerando que todas as células emvegetais são totipotentes, isto é, contêminformações
suficientesparaoriginar umindivíduo completo, idêntico àquele ao qualelaspertencem, pode-
se dizer, de ummodomuito simplista, que a diferenciação celular nadamais é do queo ato de
\u201cligar\u201d e \u201cdesligar\u201d os alelos de diferentes genes no local certo e no momento certo. Assim,
nos tecidosqueconstituema raiz daplanta, só estão \u201cligados\u201d aquelesgenesque condicionam
características associadas às raízes. Domesmomodo, o alelo que condiciona semente amarela
só será \u201cligado\u201d no momento de formação do grão e apenas emalgumas células que estão
presentes na inflorescência feminina.
Emanimais, células totipotentes são aquelas capazes de diferenciarem-se emtodos os
tecidos e são encontradas nos embriões nas primeiras fases de divisão, isto é, quando o
embrião tem de 16 a 32 células. As células pluripotentes, ou multipotentes podem
diferenciarem-se emquase todos os tecidos, exceto a placenta e os anexos embrionários e
são encontradas nos embriões com32 a 64 células.As células totipotentes e pluripotentes
constituem-se nas células-tronco embrionárias.
O conhecimento do processo mitótico tem uma importância fundamental na
agropecuária, pois ele não só nos explica como ocorre amultiplicação celular como também
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nos permite entender por que certas espécies vegetais, que se reproduzemassexuadamente,
mantêma sua constituição genética. Pode-se afirmar, por exemplo, queumpomar contendo
plantas cítricas, formado commudas oriundas deuma única planta matriz, é uma população
de plantas geneticamente idênticas, denominada clone. O processo de clonagem, embora há
bastante tempo conhecido e utilizado no reino vegetal, temdespertado atenção e interesse
emanimais, após ter sido verificado seu potencial na clonagememvárias espécies (Capítulo
17). Essadescoberta abriu a possibilidadedo emprego dessa técnica naprodução de animais
superiores para exploração econômica. Contudo, devemos estar cientes de suas implicações
no que diz respeito à redução da variabilidade genética e dos perigos que isso pode trazer à
exploração animal.
4.4 FORMAÇÃODOSGAMETAS
Agrandemaioria dos organismos superioresse reproduzpor via sexuada, que consiste
de dois acontecimentos principais, a gametogênese e a fertilização.
Gametogênese é a denominação genérica para o processo de formação de gametas,
tanto emanimaiscomoemvegetais. Emanimaisdo sexomasculino, agametogêneseé chamada
de espermatogênese porque os gametas formados são os espermatozóides. No caso
feminino, ocorre a ovogênese a qual culmina com a formação do óvulo. Em vegetais, a
formação dos gametas masculinos é conhecida pormicrosporogênese, enquanto que os
gametas femininos são produzidos pelamegasporogênese.
Gametogênese em animais
Oprocesso de formação de gametas emanimais está mostrado na Figura 4.8a e 4.8b.
Aespermatogêneseseoriginano epitéliogerminaldos túbulos seminíferosdos testículos.
Dentro desses túbulos, ocorremcélulas que sofremrepetidas divisõesmitóticas até formarem
os espermatogônios. Estes crescem e se diferenciam nos espermatócitos primários, os
quais têmcapacidadede sofrer meiose.Após a primeira divisão meiótica, são produzidos os
espermatócitos secundários que sofrema segundameiose, originando os espermatídes.
Estas passam por um processo de maturação, formam cauda e dão origem aos
espermatozóides.
Aovogêneseocorre no epitélio germinaldo ovário. Por crescimento e armazenamento
de citoplasma, a ovogônia origina o ovócito primário que sofre a primeira divisão meiótica,
produzindo duas células de tamanhos diferentes, o ovócito secundário eo corpúsculo polar
primário. Emalgumas situações, o corpúsculo polar primário pode sofrer a segunda divisão
meiótica, produzindo dois corpúsculos polares secundários.Asegunda divisão meiótica do
ovócito secundário produzumcorpúsculo polar secundário e uma ovótide, a qualpassa por
crescimento, diferenciação e maturação para originar o óvulo. Todos os três corpúsculos
polares sedegenerame não tomamparte na fertilização.
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Organização doMaterial Genético e DivisãoCelular
FIGURA 4.8. Gametogênese animal - A) Espermatogênese, B) Ovogênese.
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Gametogênese em vegetais
Agametogênese, que será descrita sucintamente aqui, é aquela típicadas angiospermas
(Figura 4.9).
FIGURA 4.9. Gametogênese vegetal. A) Microsporogênese, B) Megasporogênese.
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Organização doMaterial Genético e DivisãoCelular
Amicrosporogêneseocorre nos sacospolínicosdentro das anterasdas flores, resultando
na formação dos grãos de pólen.Acélula mãe dos grãos de pólen -microsporócito primário
- sofre a primeira divisãomeiótica produzindo doismicrosporócitos secundáriosque, após a
segunda divisãomeiótica, originamquatromicrósporos. Estes passampor umamitose, sem
a citocinese, isto é, uma endomitose, produzindo uma célula comdois núcleos. Emseguida,
umdessesnúcleospassa por uma segundaendomitose, resultando umgrão de pólencontendo
três núcleos, umvegetativo e dois reprodutivos ou gaméticos.
Amegasporogênese ocorre dentro do ovário, resultando umórgão reprodutivo com
oito núcleos chamado de saco embrionário.Aformação do saco embrionário se inicia quando
ummegasporócito se divide pormeiose, formando duas células haplóides.Asegunda divisão
meiótica produz uma estrutura contendo quatro células, linearmente dispostas, chamadas
megásporos. Após a meiose, três megásporos se degeneram e o remanescente sofre três
endomitoses sucessivas. O resultado é uma célula grande contendo oito núcleos e que recebe
a denominação de saco embrionário. O saco embrionário é envolto pela nucela e por duas
camadas de tecido materno chamadas de integumento. Esse órgão especializado recebe a
denominação de óvulo.
Emumadas extremidades do saco embrionário, há uma abertura -micrópila \u2013 na qual
penetra o tubo polínico. Três dos oito núcleos do saco embrionário se localizampróximos à
micrópila, dois são as sinérgidas que se degeneram, e o terceiro é a oosfera. Três outros
núcleos se posicionamna extremidade oposta e se degeneram, são as antípodas. Os outros
dois núcleos se fundem aproximadamente na região mediana do saco embrionário, dando
origemao núcleo polar.
Convémsalientarqueo termo óvulo representaestruturasdistintasquando se consideram
animais ou vegetais. Enquanto em animais, o óvulo é uma única célula com função
reprodutiva - gameta feminino, em vegetais, ele representa umórgão, dentro do qual está
presente o gameta feminino - oosfera -, além de outros núcleos que não tomam parte da
fertilização.
Fertilização
A fertilização é um fenômeno que consiste na penetração do óvulo por umgameta
masculino, originando umzigoto. Para isso, é necessário que ocorra a fusão dos núcleos dos
dois gametas.
Fertilização emanimais
Para queocorra a fertilização emanimais, é necessário queo espermatozóide atravesse
duas camadas que recobrem o óvulo. Para isso, o espermatózoide deve liberar enzimas