Interação gênica

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INTERAÇÃO 
GÊNICA
Na herança monogênica, um par de genes alelos é responsável por um característica ou fenótipo.
 Um par de alelos = uma característica
Mas como estes alelos interagem, em nível molecular para expressão do fenótipo?
Porém, algumas características podem ser condicionadas por mais de um par de genes em interação. 
Um determinado fenótipo é devido ao processo de interação entre dois ou mais pares de genes alelos.
Mas como estes alelos interagem, em nível molecular para expressão do fenótipo?
INTERAÇÃO GÊNICA 
É a interação entre um ou mais pares de alelos para determinar um ou vários fenótipos ou afetar vários sistemas e determina a forma molecular da interação.
Tipos de interação gênica
Interação gênica simples
(Como um, ou mais pares de alelos influenciam na característica)
Genes Complementares
(Dois ou mais genes atuam na complementação de um fenótipo)
Epistasia
(Um gene inibe a ação de outro gene)
Herança quantitativa ou poligênica
(Genes de efeito aditivo e ação do ambiente).
Erros inatos do metabolismo
(mutações em determinadas enzimas das vias metabólicas)
Pleiotropia
(Um gene é responsável por várias características)
Interação entre alelos de um único gene
Na natureza, além dos alelos selvagens para uma característica, são encontrados vários alelos mutantes para a mesma característica.
Novos alelos para uma característica surgem por mutação.
Em uma população, o número de alelos para um único gene é bem grande.
Os alelos mutantes conhecidos de um gene e seu alelo selvagem são chamados de alelos múltiplos (polialelia) ou série alélica.
Os tipos de interação simples são: Dominância completa e recessividade, Dominância incompleta, codominância e alelos letais.
Cromossomos homólogos
Alelos selvagens = V/V
Alelos mutantes 
V1
V2
V3
Dominância completa e recessividade
Um alelo completamente dominante será expresso quando existir apenas uma única cópia do gene, como no heterozigoto, enquanto o alelo alternativo será totalmente recessivo.
Exemplo:
Doença de Fenilcetonúria (PKU)
Genótipo normal = P/P (produz duas doses da enzima fenilalanina hidroxilase(PAH))
Genótipo portador não sintomático = P/p (produz uma dose de PAH, suficiente para a doença não se manifestar)
Genótipo do portador = p/p (não é produzida nenhuma dose da PAH)
Neste caso, o gene da PAH, dominante é HAPLOSSUFICIENTE, enquanto o gene recessivo para a PAH defeituosa é HAPLOINSUFICIENTE.
Dominante negativo
Os polipeptídeos com esse tipo de mutação atuam como destruidores. Em alguns casos, o produto gênico é uma proteína homodimérica, uma proteína composta por duas unidades do mesmo tipo. Um alelo mutante, pode alterar a estrutura de toda a proteína.
Exemplo:
O fenótipo da osteogênese imperfeita (doença dos ossos quebradiços) é um tipo de mutação dominante negativa.
O colágeno, proteína do tecido conjuntivo, é formada por 3 monômeros entrelaçados. No heterozigoto mutante, a proteína anormal enrola-se ao redor de uma ou das duas proteínas normais e distorce o trímero, levando ao mal funcionamento.
Colágeno normal
Mutação dominante negativo = colágeno defeituoso
Osteogênese imperfeita
Dominância incompleta
Descreve um fenótipo intermediário heterozigoto de dois homozigotos 
Exemplo: A cor rosa encontrada como produto intermediário entre a branca e magenta em plantas maravilha
Maravilhas magentas = c+/c+ 
Maravilhas brancas = c/c
Maravilhas cor-de-rosa = c+/c
c+/c+ = duas doses de pigmento magenta feito pela proteína do gene.
c/c = duas doses de pigmento branco feito pela proteína do gene.
c+/c = uma dose de cada pigmento feito pela proteína do gene
Codominância
É a expressão de ambos os alelos de um heterozigoto. 
Exemplos: 
Grupos sanguíneos ABO = Três alelos de antígeno, Ia, IB e i.
Anemia falciforme
Existem dois alelos principais, o HbA e HbS e três tipos de fenótipos diferentes:
HbA/ HbA: Hemoglobina norma e hemácias normais.
HbS/ HbS: Anemia grave, frequentemente fatal; as hemoglobina anormal faz com que as hemácias fiquem falciformes.
HbA/ HbS: Sem anemia, as hemácias só adquirem a forma de foice em baixas concentrações de oxigênio.
HbA produz hemoglobina funcional suficiente para impedir a anemia, mas a hemoglobina defeituosa também expressa por HbS , deixa muitas células levemente falciformes.
Alelos letais recessivos
Um alelo que é capaz de causar a morte de um organismo é chamado alelo letal.
Exemplo:
A pelagem em camundongos preta (selvagem) e yellow (uma cor mais clara e dominante sobre a selvagem)
Preta: A/A
yellow: Ay/A
yellow: Ay/ Ay (Letal)
O gene yellow expresso em dose dupla ou homozigose é letal para o organismo
O fenótipo sem cauda em gatos Manx é causado por um alelo que é legal no estado homozigótico.
Uma única dose do alelo Manx (ML) é suficiente para interferir gravemente no desenvolvimento da coluna dorsal, resultando em ausência de cauda.
O alelo em dose dupla resulta no não desenvolvimento do organismo e a letalidade.
Um alelo pode ser letal ou não dependendo do ambiente no qual o organismo se desenvolve. 
Enquanto alguns alelos são letais em qualquer ambiente, outros são viáveis em um ambiente e letais em outros.
Doenças hereditárias humanas como a fibrose cística e a anemia falciforme, seriam letais sem tratamento adequado.
Pleiotropia
Um para de alelos é responsável por duas ou mais características. Além disso, um gene pode afetar várias características.
Um bom exemplo de pleiotropia são os alelos letais yellow, Manx.
Esses alelos além de determinar a pelagem são genes importantes para a sobrevivência do organismo.
Um gene = afeta sistemas diferentes
Um gene = afeta sistemas diferentes
Interação de genes em vias (erros inatos do metabolismo)
São alelos que codificam proteínas ou enzimas defeituosas essenciais para o metabolismo.
Exemplos: 
Fenilcetonuria (PKU)
Alcaptonúria (AKU) 
(doença da urina preta, acúmulo de ácido homogentísico)
Epistasia
A epistasia resulta de genes que estão na mesma via metabólica.
É um tipo de interação onde um par de genes INIBE a ação do próximo gene da via ou formação do próximo produto da via. 
O gene inibidor é chamado de epistático e o inibido é o hipostático.
Existem dois tipos de epistasia:
Epistasia recessiva.
Epistasia dominante.
Exemplo: a síntese do pigmento da pétala da planta Collinisia parviflora.
Cor azul (selvagem): w+/w ; m+/m 
Branca: w/w ; m+/m+ 
Magenta: w+/w ; m/m 
Genes Complementares
Genes com segregação independente que agem em conjunto para determinar um fenótipo.
Ex: Pigmentos da cobra do milho