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A genética cresce além da horta do mosteiro de Mendel Mendel era austríaco Quem traduziu suas obras foi William Bateson 1909: Mendel-s Principles of Heredity resumo e dados existentes Variação alélica e função gênica Os diversos tipos de alelos dos genes afetam os fenótipos de maneiras diferentes Genes podem existir em diversos alelos, não apenas dois simplificação de Mendel era excessiva Dominância incompleta e codominância DI: Heterozigoto tem fenótipo diferente que os dois outros homozigotos Ex: Flor branca = homozigoto recessivo Flor rosa = Heterozigoto Flor vermelha = Homozigoto dominante Também diz-se semidominante CD: Alelos contribuem de forma independente para o fenótipo final Ex: Sistema de tipagem sanguínea MN Nenhum alelo é dominante ou parcialmente dominante em relação ao outro Um produz antígeno M ou antígeno N, se ambos, produz-se MN Alelos múltiplos Genes com mais de dois alelos Ex: Coelho cc = albino chch=himalaio cchcch=chinchila c+c+=selvagem Ex2: Tipo sanguíneo A, B, AB, O (fenótipos) IA, IB, i (alelos) IA, IB são dominantes (e exercem codominância entre si) em relação ao i Por representar uma parcela significativa da população, diz-se que esses alelos são polimórficos Série alélica Estudo das relações funcionais entre membros de uma série alélica por combinações de heterozigotos por cruzamento de homozigotos Ex: Coelho combinações resultam que Selvagem é completamente dominante de todos os outros Chinchila é parcialmente dominante em albino e himalaia Gene hipomórfico Himalaia é totalmente dominante em relação ao albino Albino é totalmente inativo Gene nulo ou amórfico Teste de mutações gênicas para alelismo Resumo: Extensões do Mendelismo Página 1 de Medicina Teste de mutações gênicas para alelismo Alelo mutante: criado quando um alelo existente passa para um novo estado genético (mutação) alteração na composição física do gene nem sempre é possível atribuir uma nova mutação a um gene com base em seu efeito fenotípico pois vários genes podem codificar aquilo Ex: um coelho albino cruza com outro albino, mas a pelagem de cada um é determinada por mutações em genes diferentes, assim, os filhotes saem da cor selvagem Se for recessiva, um teste para verificar é cruzar o afetado com outro afetado num gene conhecido assim, se a prole for toda recessiva (no fenótipo), é o mesmo gene Ex: mutações cinabar e scarlet em Drosophila melanogaster causam olhos vermelhos brilhantes Como ocorem em genes que não são alelos, o cruzamento de homozigotos resulta em moscas com olhos da cor do encontrado em espécies selvagens Variações entre os efeitos das mutações Mutações visíveis: Alteram algum aspecto da morfologia Ex: ervilhas verdes/amarelas, rugosas/lisas Mutações estéreis: Limitam a reprodução Maioria ou no masculino ou no feminino (raramente em ambos) Mutações letais: Fenótipo: morte Se atuam no início da vida, são perdidas, pois não passam a diante Se atuam após período reprodutivo, podem ser transmitidas Ex: Mutação Yellow lethal nos camundongos Proporção fica 2:1 de nascidos, pois o quarto morreu antes de nascer Funções dos genes nas populações de polipeptídeos XIX: Beadle e Tatum descobrem que o produto dos genes é polipeptídeo Constituídos de aa, que vão estruturar as proteínas Por que algumas mutações são dominantes e outras recessivas? Mutações recessivas típicas são alelos com perda de função Efeito mínimo ou não discernível na condição heterozigótica com alelo selvagem Ex: mutação cinnabar e scarlet em Drosophilas (homozigotos não produzem enzima para quebrar pigmento da cor vermelha nos olhos) Também pode acarretar perda parcial de função do gene Ex: pelagem himalaia pinta apenas extremidades do corpo nos coelhos Mutações dominantes podem acarretar falta de produtor em fenótipos sensíveis à qte de produto Alelo selvagem não é capaz de garantir produto gênico suficiente para função normal Mutações negativas dominantes: Especificam polipeptídeos que inibem, antagonizam ou limitam atv do polipeptídeo do gene selvagem Ex: Gene T da cauda do camundongo Heterozigotos possuem cauda mais curta Dependendo do gene T, pode fica até sem Homozigotos morrem → Gene essencial Mutações com ganho de função: Promovem a função do gene ou produzem-no onde/quando não devia Ex: Antenas de Drosophilas que viram Patas por ação do gene Antp Obs: nem todos os genes produzem polipeptídeos, alguns produzem RNA Página 2 de Medicina Ação gênica | do genótipo ao fenótipo Fenótipos dependem tanto de fatores ambientais quanto genéticos Nature vs Nurture Genes não têm ação isolada Influência do ambiente Um gene funciona num contexto de ambiente biológico e físico Ex: Mutação Shibire (paralizar em Japonês) que torna as moscas inviáveis a partir de 29oC Fenótipo termossensível Efeitos ambientais sobre a expressão de genes humanos Ex: Fenilcetonúria PKU: Fator relevante - Dieta Acúmulo de produtos tóxicos do aminoácido no cérebro afetam o desenvolvimento de recém-nascidos Dieta baixa de alimentos com Fenilalanina reduz incidência da doença Ex 2: Calvície precoce em humanos: Fator relevante - Sexo Fenótipo promovido pela ação da testosterona Como mulheres produzem pouca testosterona, apenas homozigotas para a condição possuirão algum traço da calvície (cabelo mais ralo, por exemplo) Penetrância e expressividade Pentrância incompleta: quando indivíduos possuem o genótipo, mas não apresentam a característica Ex: Polidactilia em humanos Expressividade: O quanto o gene se expressa/ se manifesta (graus variáveis) Ex: Mutação lobe em Drosophilas Dois genes ou mais podem afetar a mesma característica Interações gênicas Bateson e Punnet: experimento com cristas de galinhas Dois genes de distribuição independente podem afetar um traço Diferentes associações produzem diferentes fenótipos Ex: Cristas de galinha: Rosa (R- pp); Ervilha (rr P-); Noz (R- P-); Simples (rr pp) Proporção no intercruzamento de híbridos de 9:3:3:1 Epistasia Alelo epistático: quando prevalece sobre o outro no fenótipo Epistasia = Estar Acima Ex: Pigmentação do olho na Drosophila Se uma mosca é homozigota para algum alelo nulo em um desses genes, a sintese de pigmento é bloqueada e cor dos olhos é branca Síntese é bloqueada pela falta de produção de uma proteína de transporte para ele Epistasia e Vias genéticas Vias genéticas se relacionam com precursores de produtos bioquímicos ou transportadores Ex1: Pigmento antocianina nas flores das ervilhas-de-cheiro é inibido se algum dos genes por recessivo C- P- = roxo C- pp/ cc P-/ cc pp = branco Ex2: Cápsulas triangulares x ovais na erva daninha bolsa-de-pastor Tanto gene A quanto B permitem cápsulas triangulares, apenas gene aa bb gera oval Ex3: Cor dos frutos em aboboreiras Se gene C ausente: pigmento branco (cc gg/ cc G-) Se gene C presente e G ausente: pigmento amarelo (C- gg) Se gene C e G presente: pigmento verde (C- G-) Página 3 de Medicina Pleiotropia Gene Pleotrópico: Quando um gene influencia muitos fenótipos Ex: Pessoas com fenilcetonúria tem problema não só de acúmulo de substâncias tóxicas no cérebro, mas também de produção de melanina, o que faz com que todos tenham cabelo castanho-claro ou louro Endogamia | Um outro olhar nos heredogramas Geneticistas usam o coeficiente de endogamia para analisar o efeito de cruzamentos entre parentes Efeitos da endogamia Principalmente por cruzamento consanguíneo Criação de linhagem endogâmica ex: comunidades isoladas ou religiosas que incentivam tal prática Em plantas pode ocorrer perda de vigor chamada depressão endogâmica pelo acúmulo de mutações recessivas O contrário (hibridização) produz fenômeno chamado vigor híbrido, ou heterose Análise genética da endogamia Wright e Cotterman Coeficiente de endogamia Cálculo do grau de endogamia para medir o coeficiente Casamentos entre irmãos, meio-irmãos e primos em primeiro grau são exemplos de endogamia usos do Coeficiente de Endogamia Explicar a frequência aumentada de distúrbiois recessivosEx: Em fenilcetonúria, a chance entre pessoas sem parentesco de gerarem filho afetado é de 1/10000 Em primos em primeiro grau, de 7/10000 Em meios-irmãos, de 13/10000 Em irmãos 25/10000 Meidr o declínio em um fenótipo complexo Ex: rendimento agrícola de uma planta Apresenta valores menores para os traços conforme gerações endogâmicas Medida das relações genéticas Outro uso do coeficiente Para determinar a fração comumde genes dos dois parentes, basta multiplicar por 2 o coeficiente de endogamia de uma prole = coeficiente de parentesco Ex: em uma prole imaginária o coeficiente de relação é 1/4 o coeficiente de relação de irmãos será de 1/2 o de meios-irmãos é 1/4 o de primos em primeiro grau 1/8 o de tio e sobrinha 1/4 Referência: Fundamentos da Genética - Snustad & Simons - 7ed: C4 - Extensões do Mendelismo Página 4 de Medicina https://amzn.to/3DAIOsd https://amzn.to/3DAIOsd
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