- Princípios genéticos
- Métodos de estudo
- Fatores que influenciam a dominância genética
- Exemplos
- Referências
Um gene dominante é o responsável por definir as características "dominantes" do fenótipo nos indivíduos. O termo "fenótipo" corresponde ao conjunto de todas as características que podem ser observadas, medidas e quantificadas em um organismo vivo. A característica expressa a partir de um gene dominante será aquela que poderá ser observada com mais frequência em uma determinada população.
Por exemplo, em populações de ursos pardos, a pele marrom-escura é derivada da expressão de um gene dominante, enquanto a pele avermelhada é derivada da expressão de um gene recessivo. Portanto, é muito mais comum observar indivíduos com pelos castanhos do que avermelhados em populações de ursos.
Exemplo de genes dominantes: o pelo marrom escuro de um urso pardo (Fonte: Gregory "Slobirdr" Smith via Wikimedia Commons)
O termo "dominante" foi utilizado pela primeira vez, no contexto da classificação dos fenótipos, pelo monge Gregor Mendel em 1856, na descrição do seu trabalho com ervilhas. Mendel é conhecido como o pai da genética moderna.
Mendel determinou que o fenótipo roxo em flores de ervilha era dominante sobre o fenótipo branco. Isso ele observou ao fazer cruzamentos de ervilhas de flor roxa com plantas de flor branca.
O que Mendel não conseguiu determinar foi que esse fenótipo roxo dominante era devido a ser derivado de um gene dominante.
Princípios genéticos
Mendel, em seus experimentos, observou que os fenótipos eram transmitidos por "fatores" encontrados aos pares em cada indivíduo. Esses "fatores" são agora conhecidos como genes, que podem ser dominantes ou recessivos.
Os genes são as unidades fundamentais da hereditariedade. Antes de nossa época, a palavra "gene" era usada para se referir a um segmento de DNA que continha as informações necessárias para codificar uma proteína. Porém, hoje se sabe que é muito mais do que isso.
Nos experimentos de Mendel, uma das plantas que atuou como pai carregava dois genes dominantes, enquanto a outra planta com a qual cruzou tinha dois genes recessivos; em outras palavras, Mendel trabalhou com plantas homozigotas (homo = iguais) dominantes e recessivas.
Quando este pesquisador fez os cruzamentos dos pais e obteve a primeira geração (F1), todas as plantas resultantes eram heterozigotas (hetero = diferente), ou seja, cada indivíduo herdou um gene de cada tipo de progenitor, um dominante e um recessivo..
No entanto, todas as plantas pertencentes à população F1 tinham flores roxas, o que hoje é conhecido por ser devido ao predomínio do roxo sobre o branco.
Esse fenômeno de "dominância" foi interpretado por Gregor Mendel como que a expressão de um dos "fatores" determinantes do fenótipo mascarava a expressão do outro.
Métodos de estudo
Atualmente, o método de estudo de genes dominantes consiste em fazer cruzamentos entre indivíduos de uma mesma espécie, uma vez que, seguindo as leis de herança de Mendel, os genes podem apresentar formas alternativas que influenciam o fenótipo.
Mendel chamou as formas alternativas de um gene (para cada caractere morfológico) de " alelos ". Os alelos podem configurar a cor das flores, o formato das sementes, o formato das folhas, a cor do pelo de um urso-pardo e até a cor dos olhos das pessoas (além de muitas outras características que não conseguimos ver.)
Em humanos e na maioria dos animais, cada característica transmitida por herança é controlada por dois alelos, uma vez que são organismos diplóides. A condição diplóide é que todas as células têm dois conjuntos de cromossomos autossômicos.
Cromossomos são estruturas de proteínas e ácidos nucléicos onde se encontra a maior parte da informação genética dos indivíduos. Estas são estruturas altamente organizadas e só são vistas claramente definidas durante a mitose (divisão) celular.
Os indivíduos que se reproduzem em uma população agem como "veículos" que "perpetuam" os diferentes alelos (genes dominantes e recessivos) que podem ser encontrados nos cromossomos dessa população.
Fatores que influenciam a dominância genética
Nem todas as características que dependem de genes dominantes seguem exatamente o padrão de herança descoberto por Mendel. Muitos genes apresentam dominância incompleta, isso significa que em indivíduos heterozigotos com esses genes o fenótipo derivado é intermediário.
Um exemplo disso são os cravos. Os cravos que possuem dois genes para a cor branca expressam a cor branca. Porém, os cravos que carregam os genes para a cor branca e para a cor vermelha expressam uma cor derivada de ambos os alelos, ou seja, são rosa.
Um exemplo de dominância incompleta (Fonte: Sciencia58 via Wikimedia Commons)
Outra variação muito frequente é a codominância genética. Quando um indivíduo é heterozigoto (possuindo um gene recessivo e um gene dominante), ele expressa as características derivadas de ambos os genes.
Esse é o caso dos grupos sanguíneos em humanos. Os genes do tipo sanguíneo O são recessivos, os genes do tipo sanguíneo A e B são codominantes. Portanto, os genes A e B são dominantes sobre o gene tipo O.
Assim, uma pessoa que herda alelos de A e alelos de B tem um grupo sanguíneo do tipo AB.
Exemplos
Geralmente, o fenótipo produto dos genes dominantes é duas vezes mais frequente do que os fenótipos dos genes recessivos, pois, ao analisar os traços fenotípicos como um único gene, obtemos que:
Gene dominante + gene dominante = fenótipo dominante
Gene dominante + gene recessivo = fenótipo dominante
Gene recessivo + gene recessivo = fenótipo recessivo
No entanto, genes recessivos podem estar presentes em uma população com frequências muito altas.
A cor dos olhos é um exemplo de genes dominantes e recessivos. Pessoas com fenótipo de olhos claros são produto de genes recessivos, enquanto pessoas com fenótipo de olhos escuros são produto de genes dominantes.
Na Escandinávia, a maioria das pessoas tem olhos claros, então dizemos que os genes recessivos para olhos claros são muito mais frequentes e comuns do que os genes dominantes para olhos escuros.
Os alelos dominantes não são melhores que os recessivos, mas podem ter implicações na aptidão (eficácia reprodutiva) dos indivíduos.
Referências
- Anreiter, I., Sokolowski, HM, & Sokolowski, MB (2018). Interação gene - ambiente e diferenças individuais de comportamento. Mente, Cérebro e Educação, 12 (4), 200-211.
- Griffiths, AJ, Miller, JH, Suzuki, DT, Lewontin, RC e Gelbart, WM (2000). Experimentos de Mendel. Em Uma Introdução à Análise Genética. 7ª edição. WH Freeman.
- Herrera - Estrella, L., De Block, M., Messens, EHJP, Hernalsteens, JP, Van Montagu, M., & Schell, J. (1983). Genes quiméricos como marcadores selecionáveis dominantes em células vegetais. The EMBO journal, 2 (6), 987-995.
- Mendel, G. (2015). Experimentos no jardim de um mosteiro. American Zoologist, 26 (3), 749-752.
- Nakagawa, Y., & Yanagishima, N. (1981). Genes recessivos e dominantes que controlam a aglutinabilidade sexual induzível em Saccharomyces cerevisiae. Molecular and General Genetics MGG, 183 (3), 459-462