- Em que consiste?
- Primeira Lei de Mendel
- Segunda lei de Mendel
- Grupos de ligação e segregação
- Consequências da segregação
- Meiose
- Exemplo
- Flores em plantas de ervilha
- Referências
A segregação genética é a distribuição de genes de pais para filhos durante a meiose. Um gene pode ser definido como uma porção do DNA que codifica algum fenótipo específico: pode ser uma proteína ou um gene envolvido na regulação celular.
Os genes estão fisicamente localizados nos cromossomos, entidades altamente organizadas de DNA e proteínas onde a informação genética é armazenada. No momento da reprodução, esses fatores hereditários devem ser separados e repassados aos descendentes.
Os experimentos realizados por Gregor Mendel permitiram compreender o processo de segregação, explicado em suas conhecidas leis.
Em que consiste?
A segregação genética é a separação e transferência de genes para a progênie e ocorre durante o processo de divisão celular por meiose. A segregação cromossômica é a base desse conceito.
Primeira Lei de Mendel
De acordo com o princípio da segregação ou primeira lei enunciado por Gregor Mendel, os organismos possuem dois alelos para um determinado caráter.
Um alelo é uma forma ou variante de um gene. Por exemplo, podemos hipoteticamente ter um alelo para cabelos loiros e outro alelo para cabelos castanhos. Os alelos são geralmente indicados com letras maiúsculas para o dominante e minúscula para o recessivo.
De acordo com a primeira lei, cada gameta (óvulo ou espermatozóide) em seu processo de formação recebe um ou outro desses alelos. No momento da fertilização, um organismo diplóide é formado novamente com um alelo recebido de cada pai.
Uma das conclusões mais relevantes dessa experiência é observar que os genes são partículas discretas que segregam independentemente de pai para filho.
Antes de Mendel, princípios hereditários errôneos eram tratados e se pensava que os genes se comportavam como fluidos que podiam se misturar, perdendo a variabilidade inicial.
Segunda lei de Mendel
Em uma segunda rodada de experimentos, Mendel acrescentou outro caráter morfológico ao estudo. Agora, indivíduos com duas características (por exemplo, plantas com sementes redondas e amarelas versus plantas com sementes enrugadas e verdes) foram cruzados e seus descendentes foram contados.
Após analisar os dados, Mendel pôde concluir que cada personagem se comportou de forma independente. Este princípio pode ser resumido da seguinte forma: cada característica hereditária é distribuída de forma independente.
Grupos de ligação e segregação
Sabe-se agora que Mendel avaliou caracteres em suas plantas experimentais (rugosidade da semente, altura do caule etc.) que estavam fisicamente localizadas em cromossomos separados.
Quando os loci (o lugar dos genes nos cromossomos) são contíguos ou adjacentes em um cromossomo, é bem provável que eles se separem no que é conhecido como "grupo de ligação".
Consequências da segregação
Quando o zigoto recebe dois alelos iguais de seus pais, o organismo é homozigoto para o caráter estudado. Se ambos os alelos são dominantes, é denominado homozigoto dominante e denotado como AA (ou qualquer outra letra, ambas maiúsculas).
Em contraste, se ambos os alelos são recessivos, é um homozigoto recessivo e é indicado por letras minúsculas: aa.
Também é possível que a prole herde um alelo dominante e um recessivo. Neste caso, é heterozigoto e é indicado pela letra maiúscula no início, seguida da minúscula: Aa.
O fenótipo - ou as características observáveis de um organismo - depende de seu genótipo e do ambiente. Se o genótipo for AA ou aa, eles simplesmente expressam a característica que determinam; no caso dos heterozigotos, o traço expresso é aquele determinado pelo alelo dominante.
O último é verdadeiro apenas no caso de o domínio ser completo; Existem também outros casos, como dominância incompleta ou codominância.
Meiose
Meiose é o fenômeno da divisão celular que ocorre nas linhas germinativas dos organismos para dar origem aos gametas haplóides das células diplóides.
A meiose começa com a replicação do DNA e subsequentemente ocorre as rodadas de segregação cromossômica chamadas meiose I e II.
A meiose I é uma etapa redutora do processo, nesta etapa ocorre a transformação em células haplóides. Para conseguir isso, os cromossomos homólogos emparelham (em prófase) e segregam em células diferentes (em anáfase) de forma aleatória.
Além disso, na meiose I ocorre um processo denominado recombinação ou cruzamento meiótico, onde ocorre a troca de material genético entre as cromátides não irmãs dos cromossomos homólogos. Por esse motivo, os gametas produzidos são todos diferentes uns dos outros.
Durante o cruzamento, uma região chamada quiasma aparece e mantém os cromossomos juntos até que o fuso os separe.
Quando a recombinação não é realizada de maneira adequada, podem ocorrer erros de segregação, resultando no desenvolvimento de um organismo com defeitos cromossômicos.
Por exemplo, a síndrome de Down ocorre devido à segregação inadequada na qual o corpo carrega três cromossomos (e não dois) no vigésimo primeiro par.
Exemplo
Flores em plantas de ervilha
As ervilhas da espécie Pisum sativum podem apresentar flores com pétalas roxas e em outros indivíduos podem ser brancas. Se duas linhas puras dessas duas variantes forem cruzadas, a primeira geração filial resultante exibe apenas flores roxas.
No entanto, o caráter branco não desapareceu nesses indivíduos. Não é observável porque é mascarado pelo alelo dominante que está relacionado à cor roxa.
Usando a nomenclatura citada, temos que os pais são AA (roxo) e aa (branco).
A primeira geração filial é composta apenas por plantas com flores roxas e, embora fenotipicamente tenham a mesma aparência de um de seus pais (AA), diferem em seus genótipos. Toda a primeira geração é heterozigótica: Aa.
Esses indivíduos heterozigotos produzem quatro tipos de gametas: o feminino A e os gametas e os masculino A já em proporções idênticas.
Para garantir que os alelos apareçam aos pares e segregem na meiose, é necessário cruzar indivíduos roxos heterozigotos com indivíduos com flores brancas.
Embora pareça ser um cruzamento idêntico ao inicial, o resultado é diferente: metade dos indivíduos tem flores brancas (genótipo aa) e a outra metade tem flores roxas (Aa).
Referências
- Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Biologia celular essencial. Garland Science.
- Curtis, H., & Schnek, A. (2008). Curtis. Biology. Panamerican Medical Ed.
- Griffiths, AJ, Wessler, SR, Lewontin, RC, Gelbart, WM, Suzuki, DT, & Miller, JH (2005). Uma introdução à análise genética. Macmillan.
- Pierce, BA (2009). Genética: uma abordagem conceitual. Panamerican Medical Ed.
- Sadava, D., & Purves, WH (2009). Vida: A Ciência da Biologia. Panamerican Medical Ed.
- Thompson, MW, Thompson, MW, Nussbaum, RL, MacInnes, RR, Willard, HF, Peral, JS e Fernández, MS (1996). Genética em medicina. Masson.