O QUE É HERANÇA MULTIFATORIAL? (COM EXEMPLOS) - BIOLOGIA - 2024

A herança multifatorial refere-se à manifestação de caracteres de base genética que dependem da ação de múltiplos fatores. Ou seja, o personagem em análise tem uma base genética.

No entanto, sua manifestação fenotípica depende não apenas do gene (ou genes) que o definem, mas de outros elementos participantes. Obviamente, o fator não genético mais importante é o que chamamos coletivamente de "meio ambiente".

Componentes ambientais

Entre os componentes ambientais que mais afetam o desempenho genético de um indivíduo estão a disponibilidade e a qualidade dos nutrientes. Em animais, chamamos esse fator de dieta.

Esse fator é tão importante que para muitos “somos o que comemos”. Na verdade, o que comemos não apenas nos fornece fontes de carbono, energia e blocos de construção bioquímicos.

O que comemos também nos fornece elementos para o funcionamento adequado de nossas enzimas, células, tecidos e órgãos, e para a expressão de muitos de nossos genes.

Existem outros fatores que determinam o tempo, modo, local (tipo de célula), magnitude e características da expressão gênica. Entre eles encontramos genes que não codificam diretamente para o personagem, a marca paterna ou materna, os níveis de expressão hormonal e outros.

Outro determinante biótico do ambiente a ser considerado é o de nosso microbioma, bem como o dos patógenos que nos fazem adoecer. Por fim, os mecanismos de controle epigenético são outros fatores que controlam a manifestação de caracteres hereditários.

Tudo tem uma base genética nos seres vivos?

Poderíamos começar dizendo que tudo o que é hereditário tem uma base genética. Porém, nem tudo o que observamos como manifestação da existência e da história de um organismo é hereditário.

Em outras palavras, se uma característica particular em um organismo vivo pode ser ligada a uma mutação, essa característica tem uma base genética. Na verdade, o próprio fundamento da definição de um gene é a mutação.

Portanto, do ponto de vista da Genética, só o que pode sofrer mutação e ser transmitido de uma geração a outra é hereditário.

Por outro lado, também é possível que se observe uma manifestação da interação do organismo com o meio ambiente e que essa característica não seja hereditária, ou que o seja apenas por um número limitado de gerações.

A base desse fenômeno é melhor explicada pela epigenética do que pela genética, pois não implica necessariamente em mutação.

Finalmente, dependemos de nossas próprias definições para explicar o mundo. Para o ponto em questão, às vezes chamamos de caráter uma condição ou estado que é o produto da participação de muitos elementos diferentes.

Ou seja, o produto de uma herança multifatorial ou da interação de um determinado genótipo com um ambiente específico, ou em um determinado momento. Para explicar e quantificar esses fatores, o geneticista dispõe de ferramentas para estudar o que é conhecido na genética como herdabilidade.

Exemplos de herança multifatorial

A maioria das características tem uma base genética múltipla. Além disso, a expressão da maioria de cada um dos genes é influenciada por muitos fatores.

Entre os personagens que sabemos que apresentam um modo multifatorial de herança estão aqueles que definem as características globais do indivíduo. Isso inclui, mas não está limitado a, metabolismo, altura, peso, cor e padrões de inteligência e coloração.

Alguns outros se manifestam como certos comportamentos ou certas doenças em humanos que incluem obesidade, doença cardíaca isquêmica, etc.

Fornecemos nos parágrafos seguintes apenas dois exemplos de características de herança multifatorial em plantas e mamíferos.

A cor das pétalas das flores de algumas plantas

Em muitas fábricas, a geração de pigmentos é uma via compartilhada semelhante. Ou seja, o pigmento é produzido por uma série de etapas bioquímicas comuns a muitas espécies.

A manifestação da cor, no entanto, pode variar por espécie. Isso indica que os genes que determinam o aparecimento do pigmento não são os únicos necessários para a manifestação da cor. Caso contrário, todas as flores teriam a mesma cor em todas as plantas.

Para que a cor se manifeste em algumas flores, é necessária a participação de outros fatores. Alguns são genéticos e outros não. Entre os fatores não genéticos está o pH do ambiente onde a planta cresce, bem como a disponibilidade de certos elementos minerais para sua nutrição.

Por outro lado, existem outros genes que nada têm a ver com a geração do pigmento, que podem determinar o aparecimento da cor. Por exemplo, o dos genes que codificam ou participam do controle do pH intracelular.

Em um deles, o pH do vacúolo das células epidérmicas é controlado por um trocador Na ⁺ / H ⁺. Uma das mutações do gene desse trocador determina sua ausência absoluta nos vacúolos das plantas mutantes.

Na planta conhecida como ipomeia, por exemplo, em pH 6,6 (vacúolo), a flor é roxa clara. Em pH 7,7, no entanto, a flor é roxa.

Produção de leite em mamíferos

O leite é um fluido biológico produzido por fêmeas de mamíferos. O leite materno é útil e necessário para apoiar a nutrição dos jovens.

Ele também fornece sua primeira linha de defesa imunológica antes de desenvolver seu próprio sistema imunológico. De todos os fluidos biológicos, talvez seja o mais complexo de todos.

Contém proteínas, gorduras, açúcares, anticorpos e pequenos RNAs interferentes, entre outros componentes bioquímicos. O leite é produzido por glândulas especializadas sujeitas ao controle hormonal.

A multiplicidade de sistemas e condições que determinam a produção de leite exige que muitos genes com funções diferentes participem do processo. Ou seja, não há gene para a produção de leite.

É possível, entretanto, que um gene com efeito pleiotrópico possa determinar a incapacidade absoluta de fazê-lo. Em condições normais, entretanto, a produção de leite é poligênica e multifatorial.

É controlado por muitos genes e é afetado pela idade, saúde e nutrição do indivíduo. A temperatura, a disponibilidade de água e minerais intervêm nela, e é controlada por fatores genéticos e epigenéticos.

Análises recentes indicam que nada menos que 83 processos biológicos diferentes estão envolvidos na produção de leite de vaca em gado Holandês.

Neles, mais de 270 genes diferentes trabalham juntos para fornecer um produto, do ponto de vista comercial, adequado ao consumo humano.

Referências

1. Glazier, AM, Nadeau, J../, Aitman, TJ (2002) Finding genes that underlie complex traits. Science, 298: 2345-2349.
2. Morita, Y., Hoshino, A. (2018) Avanços recentes na variação da cor das flores e na padronização da ipomeia japonesa e petúnia. Breeding Science, 68: 128-138.
3. Seo, M., Lee, H.-J., Kim, K., Caetano-Anolles, K., J Jeong, JY, Park, S., Oh, YK, Cho, S., Kim, H. (2016) Caracterização de genes relacionados à produção de leite em Holstein usando RNA-seq. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, Doi: dx.doi.org/10.5713/ajas.15.0525
4. Mullins, N., Lewis. M. (2017) Genética da depressão: finalmente o progresso. Current Psychiaty Reports, doi: 10.1007 / s11920-017-0803-9.
5. Sandoval-Motta, S., Aldana, M., Martínez-Romero, E., Frank, A. (2017) O microbioma humano e o problema da herdabilidade em falta. Frontiers in Genetics, doi: 10.3389 / fgene.2017.00080. eCollection 2017.