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O gene é a unidade fundamental da hereditariedade. Pode- se pensar nele como uma unidade de informa- ções que codifica uma característica genética. O conjunto de genes, ou a carga genética de um in- divíduo são chamados de genótipo, enquanto que a expressão desses genes associada às alterações do meio são chamados de fenótipo. A influência externa que leva à manifestação de um fenótipo diferente do que se espera a partir de um genótipo é chamada de peristase. Genótipo + Influências do Meio = Fenótipo peristase Tanto as células eucariontes (possuem membrana nu- clear) quanto as células procariontes (não possuem membrana nuclear) têm material genético em seu in- terior. O material genético pode ser do tipo DNA ou RNA. Trata- se de uma sigla para ácido desoxirribonu- cleico e ácido ribonucleico, respectivamente. No caso dos seres humanos, as células em sua maioria possuem 46 cromossomos. Cada cromossomo é basi- camente uma longa molécula de DNA que se conden- sou associada à proteínas chamadas de histonas. O DNA em si é formado por duas fitas de nucleotí- deos, enquanto que o RNA é uma fita única de nucle- otídeos. Enquanto indivíduos como vírus, por exemplo, armazenam suas informações codificadas em genes no RNA, animais e plantas utilizam DNA para esse armazenamento. O processo de manifestação das características ge- néticas ocorre basicamente do seguinte modo: A par- tir de um fragmento do DNA, o RNA mensageiro faz uma cópia que será levada até o citoplasma, mais es- pecificamente os ribossomos. A partir desse RNA mensageiro, ou m- RNA, o ribossomo reune aminoáci- dos que são associados, formando um peptídeo. Esse peptídeo dará origem a uma proteína funcional. As células diplóides (2n) são aquelas que contém o número máximo de cromossomos para a espécie, que no ser humano é 46. As células haplóides são n e possuem metade do número máximo, ou seja, 23. Os gametas (epermatozoide e óvulo) são haploides, de modo que, quando acontece a fecundação, é gerada uma estrutura diploide, chamada zigoto. As divisões celulares acontecem através da mitose e meiose. A mitose está mais relacionada ao cresci- mento do indivíduo, enquanto que a meiose se relaci- ona com a reprodução dele. Na mitose, uma célula de 46 cromossomos dará origem a duas outras células idênticas entre si e idênticas à célula mãe, ambas com 46 cromossomos também. Já na meiose, uma célula de 46 cromossomos dará origem a 4 células, todas com 23 cromossomos, ou seja, haploides. Essas células são diferentes entre si. CONCEITOS INICIAIS DE By Leo Descomplica Os cromossomos da imagem são cromossomos sim- ples. No processo de divisão celular esses cromosso- mos simples passam a ser cromossomos duplicados . As duas “metadinhas” de cada cromossomo são cha- madas de cromátides irmãs, e estão unidas por uma estrutura chamada de centrômero. O centrômero con- têm um complexo proteico chamado de cinetocoro, que é o local em que as fibras do fuso se ligarão nos cromossomos para separar as cromátides tanto na mi- tose, como na meiose 2. Dependendo de onde esteja localizado o centrômero no cromossomo, ele pode ser chamado de submetacêntrico, metacêntrico, telocên- trico e acrocêntrico. A coesina é uma proteína que mantém as cromátides juntas.. Durante a meiose, pares de cromossomos homólogos formam o quiasma, que é onde ocorrerá o crossing- over. Esse processo consiste na troca de gene(alelos) entre cromátides de diferentes cromossomos. Assim, com o crossing- over as cromátides irmãs não serão mais idênticas umas às outras.. Tal processo é impor- tante para que seja gerada variabilidade genética no processo de formação dos gametas. Na imagem pode- se observar o cromossomo verme- lho e o azul fazendo crossing- over, ou permutação. Observe que ambos são cromossomos duplicados, já que possuem duas cromátides unidas na região do centrômero. As letras A, B, C, a, b, e c representam alelos, que são formas alternativas de determinado gene. Um exemplo hipotético e ilustrativo: para a cor do cabelo pode- se imaginar algum gene específico res- ponsável pela manifestação dessa característica. Esse gene terá dois alelos: o “A” e o “a”, sendo que um pode determinar um cabelo mais claro e o outro um cabelo mais escuros. Assim “A” e “a” são o mesmo gene, po- rém modificados. Essas variações são chamadas de alelos. Durante o crossing- over são permutadas cromátides não irmãs, de modo que elas troquem alelos entre si. Assim, depois que houver a separação dos cromosso- mos homólogos e, em seguida, a separação das cro- mátides irmãs, 4 gametas serão formados, sendo que cada um terá um cromossomo simples. 2 gametas te- rão um cromossomo simples não recombinante, en- quanto que outros 2 gametas terão um cromossomo simples recombinante. OBS: Na espécie humana, todo esse processo acon- tece com os 23 pares de cromossomos. O Locus gênico é o local específico do cromossomo que abriga determinado gene. Alelos de um mesmo gene se localizam no mesmo locus de cromossomos homólogos. Por exemplo, C e c são alelos. Ambos se localizam no mesmo locus, porém em cromossomos diferentes (homólogos). Nesse caso, o locus é a última parte da “perninha” do cromossomo. Foi dito que cada célula contém 46 cromossomos sendo 23 pares. Cada um desses pares é composto por cromossomos homólogos, geralmente de mesmo formato e tamanho. Se o indivíduo possuir, nos dois LEO DESCOMPLICA / @ERICKLSMD cromossomos do par, alelos idênticos para determi- nada característica, fala- se que esse indivíduo é ho- mozigótico para essa característica. Se os alelos fo- rem diferentes, chama- se essa condição de hetero- zigose. Na imagem abaixo estão sendo representados 4 cro- mossomos simples, sendo 2 pares de cromossomos homólogos (o par verde e o par azul). Na primeira situação o indivíduo se mostra heterozigoto porque os alelos nos seus cromossomos homólogos são diferen- tes. Na segunda situação o indivíduo se mostra como homozigoto porque os alelos dos seus cromossomos homólogos são iguais. OBS: Os gametas são haploide e , por isso, não têm par de cromossomos homólogos. Sendo assim, não faz sentido chamá- los de homo ou heterozigoto, já que eles possuem apenas um alelo de cada gene. SOBRE A DOMINÂNCIA: Por consenso, alelos domi- nantes são representados por letras maiúsculas, en- quanto que os recessivos são os representados por letras minúsculas. Dizer que um alelo é dominante significa dizer que a característica manifestada por esse alelo será manifestada, independentemente do outro alelo presente no outro cromossomo. Por exemplo, se uma planta tem sua cor manifestada a partir dos alelos M e m, sendo que o alelo M mani- festa a cor rosa e o m manifesta a cor roxa, as se- guintes situações ocorrerão: -se a planta for heterozigota para a característica da cor, ela será Mm, logo, a cor manifestada será rosa porque M é o alelo dominante. - se a planta for homozigota do tipo MM, a cor mani- festada será rosa porque M é o alelo dominante. LEO DESCOMPLICA / @ERICKLSMD - se a planta for homozigota do tipo mm, a cor mani- festada será amarela porque o m é quem manifestará a cor. Ou seja, o alelo recessivo só manifesta sua caracte- rística se ele estiver em homozigose. Os cromossomos analisados até aqui são chamados de autossomos, que são os cromossomos “regulares” que formam a maior parte do conjunto genômico. En- tretanto, muitos animais e plantas apresentam um par especial de cromossomos, chamados de cromossomos sexuais, ou heterossomos. Esses cromossomos deter- minam o sexo biologógico do indivíduo, sendo repre- sentados pelas letras X e Y. Pode- se escrever o ca- riótipo de um indivíduo da seguinte maneira: Sexo masculino = 44A + XY Sexo feminino = 44A + XX Esse A siginifica os quarenta e quatro cromossomos autossômicos de um indívuo. É importante salientar tambémque determinadas características são trans- mitidas através desses cromossomos. Embora a mai- oria dos pares tenha cromossomos homólogos de ta- manhos e formatos semelhantes, os cromossomos se- xuais não tem uma homologia completa. Na imagem seguinte, o cromos- somo maior é o X e o menorzinho é o Y. Essas diferenças estruturais impli- cam em algumas consequênias: Irá existir uma parte homóloga entre o cromossomo X e Y, ou seja, uma porção de ambos os cromossomos estará pareada. No entanto, haverá alelos que existirão apenas no cro- mossomo X e alelos que existem apenas no cromos- somo y. Isso acontece porque existe uma parte no X que não é homóloga ao Y, e existe uma parte no Y que não é homóloga ao X. Dessa forma, alguns padrões de herança genética “es- peciais” ganham destaque. Uma herança autossômica, por exemplo, é aquela em que os alelos relacionados estão localizados em cromossomos autossômicos. He- ranças sexuais, por sua vez, terão seus alelos localiza- dos nos cromossomos sexuais. Esses padrões serão abordados em outros resumos. BONS ESTUDOS! RESUMO FEITO POR ERICK LEONARDO, 2021. REFERÊNCIAS: Introdução à genética/Anthony J. F. Griffiths[et. al]; tradução Sylvia Werdmüller von Elgg Roberto. – 11. ed. – Rio de Janeiro: Guanabarra Koogan, 2016. Genética: um enfoque conceitual / Benjamin A. Pierce; tradução Beatriz Araujo do Rosário. - 5. ed. - Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2016 LEO DESCOMPLICA / @ERICKLSMD LEO DESCOMPLICA / @ERICKLSMD