Aula 6 Interacao_Nao-Alelica

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INTERAÇÃO NÃO
ALÉLICA
INTERAÇÃO NÃO ALÉLICA
Os genes especificam a estrutura de enzimas e proteínas. As
enzimas exercem funções catalíticas causando separação ou a
união de várias moléculas. Todas as reações químicas que
acontecem na célula são componentes do Metabolismo
Intermediário. Estas reações químicas ocorrem por etapas, de
uma substância em outra e cada uma destas etapas é controlada
por uma enzima específica.
Precursor
g1 g2 g3
e1 e2 e3
C – Produto FinalBA
A INTERAÇÃO NÃO ALÉLICA (OU GÊNICA) OCORRE SEMPRE
QUE 2 OU MAIS GENES ESPECIFICAM ENZIMAS QUE
CATALISAM AS ETAPAS DE UMA MESMA VIA BIOSSINTÉTICA
FENILCETONÚRIA
INTERAÇÃO NÃO ALÉLICA
A dominância envolve a supressão entre alelos, ou seja, o efeito
que um alelomorfo tem de encobrir a expressão do outro alelo
do mesmo lócus.
A epistasia envolve a supressão gênica inter-alélica, ou seja, o
efeito que um lócus gênico tem de encobrir a expressão de
outro lócus gênico.
EPISTASIA
EPISTASIA É A INTERAÇÃO ENTRE PRODUTOS DE
DIFERENTES GENES (NÃO-ALÉLICOS).
DOMINÂNCIA É A INTERAÇÃO ENTRE PRODUTOS
DE DIFERENTES ALELOS DO MESMO GENE.
DOMINÂNCIA É A
INTERAÇÃO ENTRE
DIFERENTES ALELOS
DO MESMO GENE.
EPISTASIA É A INTERAÇÃO
ENTRE DIFERENTES GENES
(NÃO-ALÉLICOS).
A a
B b
A = ervilha amarela
a = ervilha verde
B = ervilha lisa
b = ervilha rugosa
A a
B b
A = Flor amarela
a = Flor branca
B = Flor vermelha
b = Flor amarela
Flor
branca
Flor
amarela
Flor
vermelha
A B
INTERAÇÃO NÃO ALÉLICA
Dizemos que um gene é EPISTÁTICO quando ele inibe a
expressão de outro gene.
Dizemos que um gene é Hipostático quando ele é inibido pela
expressão de outro gene.
EPISTASIA
Segundo Miller (1997), os exemplos de Epistasia podem ser divididos em
3 grupos:
a) Epistasia Estrutural: quando uma estrutura tal como um pelo,
apresenta um polimorfismo por exemplo a coloração; se não existir
pelos (mutante), as diferenças de cor não poderiam ser detectadas.
Assim, o gene que controla a produção de pelos seria epistático para o
gene da coloração.
b) Bloqueio de um passo Metabólico: Quando em uma rota
metabólica a ausência de um produto evita a formação de outros
produtos.
c) Conversão: quando o produto de um gene é convertido em um outro
produto por outro gene, mascarando a ação ou produto do primeiro
gene. Braz. J. Genet. vol. 20 no. 4 1997. Dominance, codominance and epistasis
Wilmer J. Miller
2
INTERAÇÃO NÃO ALÉLICA
EPISTASIA RECESSIVA
Um alelo Recessivo d, em dose dupla, evita a deposição do
pigmento nos pelos em cães, portanto um alelo Recessivo é
Epistático sobre um gene (B) com o alelo Dominante
Exemplo: Cor da pelagem do Cão Labrador
P: preto X caramelo
P: BBDD X bbdd
F1: preto F1: BbDd
BD Bd bD bd
BD BBDD BBDd BbDD BbDd
Bd BBDd BBdd BbDd Bbdd
bD BbDD BbDd bbDD bbDd
bd BbDd Bbdd bbDd bbdd
F1
F1
Substrato
alelo D alelo B
eD eBMarrom Preto
PROPORÇÃO NA F2:
9/16 preto
3/16 marrom
4/16 caramelocaramelo
TRITÍPICA
INTERAÇÃO NÃO ALÉLICA
EPISTASIA RECESSIVA DUPLA
Quando genes duplo recessivos impedem a expressão fenotípica de
gene Dominantes. Fenótipos idênticos são produzidos por ambos os
genótipos recessivos homozigotos.
Exemplo: cruzamento dos cultivares de feijoeiro Small White e ESAL 545
P: Small white X ESAL 545
brancas brancas
P: ppVV X PPvv
F1: Violeta F1: PpVv
PV Pv pV pv
PV PPVV PPVv PpVV PpVv
Pv PPVv PPvv PpVv Ppvv
pV PpVV PpVv ppVV ppVv
pv PpVv Ppvv ppVv ppvv
PROPORÇÃO NA F2:
9/16 Violeta
7/16 branca
Substrato
alelo P alelo V
eP eVSubstrato intermediário
incolor incolor
Pigmento Violeta
DITÍPICA
INTERAÇÃO NÃO ALÉLICA
EPISTASIA DOMINANTE
Um alelo Dominante é Epistático sobre o alelo dominante do outro gene
e sobre os recessivos
Exemplo: Cor do fruto da aboboreira
P: amarelo X alaranjado
P: AAbb X aaBB
F1: amarelo F1: AaBb
AB Ab aB ab
AB AABB AABb AaBB AaBb
Ab AABb AAbb AaBb Aabb
aB AaBB AaBb aaBB aaBb
ab AaBb Aabb aaBb aabb
PROPORÇÃO NA F2:
12/16 amarelo
3/16 alaranjado
Substrato
alelo A
alelo B
eA
eB
Pigmento alaranjado
Pigmento amarelo
1/16 verde
verde
TRITÍPICA
alelos aa
INTERAÇÃO NÃO ALÉLICA
EPISTASIA RECESSIVA E DOMINANTE
Um alelo Dominante (I) é epistático sobre o alelo dominante do outro
gene (C) e o recessivo deste (cc) não é funcional podendo ser
considerado epistático por interromper a via metabólica e impedir a
produção de um produto final (Pigmento).
Exemplo: Cor das penas das Aves
P: Leghorn X Silkie
branca branca
P: IICC X iicc
F1: branca F1: IiCc
PROPORÇÃO NA F2:
Substrato
alelo C alelo I
eC eIPigmento colorido
incolor
Pigmento branco
incolor
9/16 penas brancas (I_C_)
3/16 penas brancas (I_cc)
3/16 penas coloridas (iiC_)
1/16 penas brancas (iicc)
cc
DITÍPICA
INTERAÇÃO NÃO ALÉLICA
GENES DUPLICADOS
Dominantes Duplos
O Fenótipo dominante se expressa com qualquer um dos alelos
dominantes ou com os dois juntos. Os 2 genes parecem idênticos em
função, pois os 2 alelos dominantes sozinhos ou combinados
conferem o mesmo fenótipo.
Exemlo: Planta do Cerrado – Capsella bursa pastori (Bolsa de Pastor)
P: Fruto X Fruto
P: AABB X aabb
F1: F1: AaBb
PROPORÇÃO NA F2:
9/16 (A_B_)
3/16 (A_bb)
3/16 (aaB_)
1/16 (aabb)
DITÍPICA
INTERAÇÃO NÃO ALÉLICA
GENES DUPLICADOS COM EFEITO CUMULATIVO
Um alelo dominante produz um efeito fenotípico que é alterado
quando dois alelos dominantes de genes diferentes interagem (efeito
cumulativo) e o duplo recessivo fornece outro fenótipo ainda,
portanto três fenótipos são expressos.
Exemplo: Forma do
Fruto da Aboboreira
P: Fruto Discóide X Fruto Alongado
P: AABB X aabb
F1:Fruto Discóide F1: AaBb
PROPORÇÃO NA F2:
9/16 (A_B_)
3/16 (A_bb)
3/16 (aaB_)
1/16 (aabb)
Abóbora com fruto esférico é controlado pelo alelo A ou pelo alelo B,
enquanto que o formato alongado se deve aos alelos recessivos a e b.
Assim genótipos A_bb e aaB_ dão frutos esféricos e aabb frutos
alongados. Quando os alelos dominantes dos 2 genes estão juntos
A_B_ eles interagem e produzem o formato discóide.
Fruto Discóide
Fruto Alongado
Fruto Esférico
TRITÍPICA
3
INTERAÇÃO NÃO ALÉLICA
INTERAÇÃO EM VIAS METABÓLICAS
DIFERENTES
Interações alélicas podem ocorrer sem a presença de epistasia se os
produtos finais das diferentes vias biossintéticas contribuem
individualmente para a mesma característica.
Exemplo: Cobra do Milharal
P: Cobra Alaranjada X Cobra Preta
P: o+/o+;b/b X o/o;b+/b+
F1: Cobra CamufladaCobra Camuflada F1: o+/o;b+/b
INTERAÇÃO NÃO ALÉLICA
INTERAÇÃO EM VIAS METABÓLICAS
DIFERENTES
Interações alélicas podem ocorrer sem a presença de epistasia se os
produtos finais das diferentes vias biossintéticas contribuem
individualmente para a mesma característica.
Exemplo: Cobra do Milharal
Precursor eb+ Pigmento preto
Precursor
alelo o+
eo+ Pigmento alaranjado
Cobra CamufladaCobra Camuflada9/16 o+/_;b+/_
3/16 o+/_;b/b
3/16 o/o;b+/_
Cobra Alaranjada
Cobra Preta
1/16 o/o;b/b Cobra Albina
Cobra CamufladaCobra Camuflada
alelo b+
QUADRITÍPICA
2 pares de genes - Dominância completa
Interação Não-Alélica
 Ditípicas  2 Classes em F2
 9:7
 13:3
 15:1
 Tritípicas  3 Classes em F2
 9:4:3
 12:3:1
 9:6:1
 Quadritípica  4 Classes em F2
 9:3:3:1
- Epistasia Recessiva Dupla
– Epistasia Recessiva e Dominante
– Genes Duplicados
– Epistasia Recessiva
– Epistasia Dominante
– Genes Duplicados com Efeito Cumulativo
– Interação em duas vias metabólicas
Quadritípica
Wyandotte
Rosa
R_pp
Brahma
Ervilha
rrP_
Sedosa
Noz
R_P_
Leghorn
Simples
rrpp
F2: 9/16 R_P_ Noz
•3/16 R_pp Rosa
•3/16 rrP_ Ervilha
•1/16 rrpp Simples
Em galinhas domésticas a presença
simultânea dos genes para crista
rosa (R): R_pp
e crista ervilha (P): rrP_
produz crista noz: R_P_
A homozigose recessiva destes dois
genes produz o fenótipo crista
simples: rrpp
4
1) Aves de crista rosa acasaladas com aves de crista
noz produziram 15 descendentes de crista noz, 14
de crista rosa, 5 de crista ervilha e 6 de crista
simples. Determine os genótipos e fenótipos
envolvidos comprovando sua hipótese pelo teste de
qui-quadrado.
X
RosaR_pp
Noz
R_P_X
14 de Rosa15 de Noz 5 de Ervilha 6 de Simples
Rosa
R_pp
Noz
R_P_
X
Determine os genótipos e fenótipos envolvidos comprovando sua
hipótese pelo teste de qui-quadrado.
Rosa
Rrpp
Noz
RrPp
X
RP Rp rP rp
Rp RRPp RRpp RrPp Rrpp
rp RrPp Rrpp rrPp rrpp
Rosa
R_pp = 3/8
Noz
R_P_ = 3/8
Ervilha
rrPp = 1/8
Noz
rrpp = 1/8
n = 40
rosa = 15
noz = 15
ervilha = 5
simples = 5
esperado
Fenótipo
Noz
Rosa
Ervilha
Simples
Total
Obs
15
14
5
6
40
Esp
15
15
5
5
40
d
0
-1
0
1
0
d2/e
0
0,0667
0
0,2
0,2667
H0: A proporção fenotípica neste
cruzamento é de 3 noz: 3 rosa:
1ervilha:1simples para interação
não alélica quadritípica.
X2 calculado = 0,2667
G.L. = 3
X2 tabelado = 7,815
0,95>P>0,93 ou P>0,05
ACEITA H0
EXERCÍCIO
2) Do cruzamento de uma planta A com
uma B, de feijão, foram obtidos 510
descendentes de flores brancas e 176 de
flores púrpuras. Quando a planta A foi
autofecundada ela produziu 76
descendentes com flores púrpuras e 58
com flores brancas.
a) Quais os genótipos das plantas A e B?
b) Qual a proporção genotípica e fenotípica
esperada da planta B quando ela for
autofecundada?
P: Planta A X Planta B F1: 510 flores Brancas:176 flores Púrpuras
F1: 58 flores Brancas:76 flores PúrpurasP: Planta A X Planta A
a) Quais os genótipos das plantas A e B?
a) Planta A: AaBb
a Planta A autofecundada dá uma proporção de: 9:7
Epistasia Recessiva
Dupla
PV Pv pV pv
PV PPVV PPVv PpVV PpVv
Pv PPVv PPvv PpVv Ppvv
pV PpVV PpVv ppVV ppVv
pv PpVv Ppvv ppVv ppvv
P: Small white X ESAL 545
brancas brancas
P: ppVV X PPvv
F1: Violeta F1: PpVv
PROPORÇÃO NA F2:
9/16 Violeta
7/16 branca
Fenótipo Obs Esp d d2/e
Púrpura 76 75,375 0,625 0,0052
Branca 58 58,625 -0,625 0,0067
134 134 0 0,0119
H0: A interação não alélica a que obedece
a planta A e B é a epistasia recessiva
com a proporção fenotípica de 9:7.
ACEITA H0
X2 calculado = 0,0119
G.L. = 1
X2 tabelado = 3,1415
P: Planta A X Planta B F1: 510 flores Brancas:176 flores Púrpuras
F1: 58 flores Brancas:76 flores PúrpurasP: Planta A X Planta A
a) Quais os genótipos das plantas A e B?
a) Planta A: AaBb
Planta B: aabb
a Planta A autofecundada dá uma proporção de: 9:7 Epistasia Recessiva
Dupla
E a Planta B?
Gametas AB Ab aB ab
aabb AaBb Aabb aaBb aabb
Púrpura branca branca branca
3/41/4
Fenótipo Obs Esp d d2/e
Púrpura 176 171.5 4,5 0,1181
Branca 510 514.5 -4,5 0,0394
686 686 0 0,1575
H0: O genótipo da
planta B é aabb e
o cruzamento com
AaBb promove a
proporção
fenotípica de ¾
flores brancas
para ¼ flores
púrpuras
ACEITA H0
X2 calculado = 0,1575
G.L. = 1
X2 tabelado = 3,1415
b) Qual a proporção genotípica e fenotípica esperada da planta B
quando ela for autofecundada?
b) 100% aabb; 100% com flores brancas
a) Planta A: AaBb Planta B: aabb
5
3) Sabendo-se que a coloração de suínos da raça
Duroc Jersey é controlada por uma interação
tritípica entre os genes R e S, ambos
dominantes, dê os genótipos da primeira
geração nos cruzamentos abaixo:
GERAÇÃO 1 GERAÇÃO 2 GERAÇÃO 3
vermelho x vermelho todos vermelhos todos vermelhos
vermelho x branco 1 verm:2 areia:1 branco
areia x areia todos vermelhos 9 verm:6 areia:1 branco
25
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