fundamentos de genética humana e das populações

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FUNDAMENTOS DEGENÉTICA HUMANA E

DAS POPULAÇÕES

Page 4: Fundamentos de Genética Humana e Das Populações

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Fundamentos degenética humana

e das Populações

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Gervásio Meneses de OliveiraWilliam Oliveira

Samuel SoaresGermano Tabacof

Pedro Daltro Gusmão da Silva

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COMPREENSÃO DA GENÉTICA CLÁSSICA:SEUS CONCEITOS, SUA APLICABILIDADE E

REPRESENTAÇÕES GRÁFICAS

INTRODUÇÃO À CIÊNCIA DA GENÉTICA

O papel da genética na contemporaneidade –perspectivas históricas.

Reprodução como base da hereditariedade

Conceitos fundamentais da genética – uma visão geral

O DNA como estrutura molecular dos cromossomos

Mendelismo: o princípio básico da herança

Princípio da segregação de um par de alelos – 1ª lei

Princípio da segregação independente dedois pares de alelos – 2ª lei

Probabilidade na herança mendeliana eanálise de heredogramas

SUMÁRIOSUMÁRIOSUMÁRIOSUMÁRIOSUMÁRIO

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ANÁLISE DA GENÉTICA CLÁSSICA

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33○ ○ ○ ○ ○ ○

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A GENÉTICA E SEUS AVANÇOS TRILHANDO

NOVOS CAMINHOS PARA O FUTURO ○ ○ ○ ○ ○ ○ 42

42○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

EXTENSÕES DO MENDELISMO: CARACTERIZAÇÃO

DAS HERANÇAS AUTOSSÔMICA E HETEROSSÔMICA

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Fundamentos degenética humana

e das Populações

Variações nas proporções mendelianas

Ação gênica: do genótipo ao fenótipo.

Reconhecimento das mutaçõesgênicas e cromossômicas

Estudo da genética de populações

53○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

54○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Biotecnologia – avanços no estudo da genética

Mapeamento gênico e suas aplicabilidades

Contribuições da genética para a melhoria daqualidade de vida.

Dilemas éticos na genética moderna

Atividade Orientada

Glossário

Referências Bibliográficas

58○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

58○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

OS AVANÇOS DA GENÉTICA ESUAS CONTRIBUIÇÕES NA SOCIEDADE

58○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

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63○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

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Caro aluno,

Para os amantes da Genética, ela representa a perfeição que, acada dia, nos fascina e enlouquece com a capacidade que tem detransformar-se. Essa ciência deixou o rol das discussões acadêmicas,passando a ser discutida no dia-a-dia graças ao seu amplo espectro deação e ao fato de seus avanços influenciarem na vida de todos nós.

Como as novidades na área da Genética são constantes, a propostadeste módulo não é a de ensinar o “novo”, haja vista que não é possível queum material impresso caminhe ao lado de cada descoberta. Pretende-se,sim, contribuir para que você, futuro educador, a partir de discussões quecausem reflexão, desperte seu senso crítico e a capacidade de interferir nomundo, tenha mais um instrumento para compreender porquê oconhecimento dessa ciência é tão valorizado atualmente.

Além do texto-base, há dedicação especial às atividades, que sãodivididas em complementares, que visam à fixação do conteúdo bordado,e orientadas, que objetivam a avaliação do seu conhecimento global sobreo que já foi estudado. Haverá, ao final do período, uma prova que avaliaráseu desempenho na disciplina. Espero que este módulo atenda às suasexpectativas, contribuindo para o seu desempenho acadêmico. Caso tenhacríticas e/ou sugestões, não hesite em entrar em contato.

Bom desempenho na matéria! Profª. Graziela Santino

Apresentação da Disciplina

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Fundamentos degenética humana

e das Populações

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COMPREENSÃO DA GENÉTICA CLÁSSICA:SEUS CONCEITOS, SUA APLICABILIDADE

E REPRESENTAÇÕES GRÁFICAS

INTRODUÇÃO À CIÊNCIA DA GENÉTICA

O Papel da Genética na Contemporaneidade– Perspectivas Históricas

Experimentos com ervilhas

Embora existam pesquisas antecedendo os trabalhosmendelianos, atribui-se ao austríaco Gregor Johann Mendel(1822 - 1884) o pioneirismo das pesquisas genéticas. Mendelfora monge, passando um grande período de sua vida no mosteiroagostiniano de São Tomás, na República Tcheca, chamada Brnona época. Nesse local, por volta de 1856 e 1865, ele realizouvários experimentos com ervilhas Pisum sativum a fim decompreender os mecanismos da transmissão de característicasà descendência. Ele sugeriu que as células apresentavam paresde fatores da hereditariedade, sendo que cada par determinavauma característica.

O tratamento estatístico que Mendel deu à análise da transmissão dos caracteres aolongo das gerações de ervilhas foi de suma importância para que ele pudesse proporhipóteses e proporções esperadas nas características da descendência. Mendel nãoconseguiu, entretanto, conceituar o mecanismo biológico envolvido na transmissão dosfatores hereditários.

Vale ressaltar que a escolha da espécie deervilha foi extremamente vantajosa aos estudosgenéticos em função de o cultivo ser bastante simples,da facilidade de distinção entre as diferentesvariedades, da elevada taxa de fertilidade entre asmesmas e do ciclo de vida ser curto, favorecendo aobtenção de numerosa descendência.

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Fundamentos degenética humana

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Redescoberta dos trabalhos de Mendel

Todo o trabalho de Mendel com as ervilhas, enunciando as leis dahereditariedade, foi apresentado à Sociedade de História Natural de Brünnem 1865, e, embora publicado no ano seguinte, não teve sua importâncianotada pela comunidade científica da época.

As leis de Mendel só despertaram a atenção da ciência quando, em 1900, osbotânicos Hugo de Vries, Carl Correns e Eric Von Tschermak-Seysenegg descobriram,simultaneamente, a obra mendeliana embora se encontrassem trabalhando em diferenteslocalidades, respectivamente, Holanda, Alemanha e Áustria. Conquanto essespesquisadores tenham testado o trabalho de Mendel em experimentos próprios eindependentes, fora unânime a referência a Gregor Mendel em suas obras.

A partir da redescoberta dos experimentos mendelianos, as discussões sobre ahereditariedade tornam-se mais freqüentes. Essa nova área da ciência passa, então, a serreconhecida pelo nome de genética, como a denominou William Bateson em 1905.

O conceito de gene

Em seus experimentos com ervilhas, Mendel constatou que certas característicaspredominavam na descendência, mas, ao mesmo tempo, parecia que cada uma delas eracontrolada por um fator hereditário existente na forma dominante e na forma recessiva.

A visão mendeliana dos fatores pareados foi bastante difundida por Bateson, quepassou a denominá-los de “alelomorfos”. Graças a Wilhelm Johannsen, em 1909,modernamente, denominam-se alelos o que Mendel denominava de fatores de herança.

Em 1908, o inglês Archibald Garrot relacionou a relação entre o gene e a sínteseprotéica específica. Esse médico estudava a alcaptonúria, doença em que os afetados nãoconseguem decompor a alcaptona, substância que passa, então a acumular-se nas fibrascartilaginosas e colágenas dos tecidos conjuntivos, provocando escurecimento do palato,da urina e dos olhos, bem como degeneração da coluna vertebral e nas regiões articularesprincipais. A interpretação de Garrot foi a de que havia um erro inato no metabolismo dosafetados cuja causa seria a ausência de certa enzima capaz de decompor a alcaptonúria.

A partir dos trabalhos de Garrod, Beadle eTatum formularam a hipótese de “um gene umaenzima”, trabalhando com indução de mutações nobolor do pão (Neurospora crassa) através daexposição de seus esporos aos raios X.

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Estudos posteriores revelaram que as enzimas são proteínas,mas, que, ao contrário, nem toda proteína é enzima. Dessa forma,substituiu-se a hipótese “um gene uma enzima” por “um gene,uma proteína”. Vale ressaltar que algumas proteínas são constituídaspor mais do que uma cadeia polipeptídica, como a hemoglobina, oque permite concluir que essa hipótese também não se apresentousatisfatória.

A teoria cromossômica

Desde 1883, Wilhelm Roux afirmava que os fatores hereditários se encontravam nonúcleo celular, mais precisamente contidos nos cromossomos. Morgan sugeriu que os fatoreshereditários presentes nos cromossomos se encontravam alinhados. Experimentosposteriores revelaram que o gene é parte do cromossomo.

Desde quando se confirmou que realmente os cromossomos continham os genes,as pesquisas foram encaminhadas à descoberta da natureza química dos cromossomos e,conseqüentemente, dos genes.

A natureza química do gene

Entre as pesquisas que objetivavam determinar a natureza química do materialgenético, têm destaque os trabalhos de Avery, MacLeod e McCarty com pneumococos e osde Hershey e Chase com bacteriófagos. Avery e cols demonstraram que o ácidodesoxirribonucléico era capaz de causar mutação em pneumococos; Hershey e Chase,que o mesmo ácido, e não proteínas, era capaz de transmitir hereditariedade em fagos.

As pesquisas com os ácidos nucléicos (DNA e RNA) foram se tornando maisfreqüentes até que, em 1953, a estrutura da molécula de DNA foi estabelecida por Watsone Crick.

Recentemente, o termo gene tem sidoempregado em referência ao fragmento de material

genético que é capaz de transcrever uma molécula deRNA, podendo determinar a síntese de um polipeptídeoque controlará uma ou mais características.

Para refletir... e responder!Como se explica o fato de as pesquisas mendelianas terem ficado

esquecidas por cerca de 35 anos?

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Fundamentos degenética humana

e das Populações Reprodução como Base da Hereditariedade

O ciclo celular

O ciclo celular corresponde ao período de vida de uma célula, que começa nomomento em que ela surge, por divisão de uma outra, e termina no momento em que sedivide em duas novas células. Considerando-se os eucariontes, o ciclo celular compreendeas etapas denominadas de interfase e de divisão celular.

A etapa interfásica, necessariamente, antecede adivisão celular e é caracterizada por três períodosdistintos, denominados: G1, que precede a duplicaçãodo DNA; S, que é aquele em que ocorre a duplicação doDNA; e G2, o mais curto deles, que vai do fim daduplicação do DNA até o início da divisão celular.

No período G1, que inicia o ciclo celular, ocorremaumento da massa celular e preparação do materialgenético para sofrer duplicação na fase seguinte. Éjustamente a replicação do DNA que marca o período S,sendo seguido pelo período G2, onde novamente a célulapassa por um período de crescimento.

As células eucarióticas podem dividir-se de duas maneiras: mitose ou meiose. Namitose, as células-filhas têm um número de cromossomos igual ao da célula-mãe. Na meiose,esse número é reduzido à metade em relação ao da célula que se dividiu. Portanto, a mitoseé uma divisão “equacional” e a meiose é “reducional”.

A meiose é um processo constituído por duas divisões consecutivas e faz parte domodo sexuado de reprodução. Nossos gametas são células haplóides produzidas pormeiose. A redução do número de cromossomos na meiose compensa a “soma” decromossomos do pai e da mãe, que ocorre durante a fecundação. É por isso que se mantémconstante o número de cromossomos da espécie ao longo das gerações.

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I. MITOSE – detalhes

Na interfase, o DNA se duplica epassa a ser constituído por duas cromátides-irmãs, unidas pelo centrômero. Ocorre,também, a duplicação do centro celular.

Etapas da divisão mitótica animal

PRÓFASE

Há condensação dos cromossomos, que começam a seenrolar sobre si mesmos, sendo que cada um ficará constituído por doisfios grossos unidos pelo centrômero.

A condensação dos cromossomos leva à inativaçãotemporária dos genes. Conseqüentemente, deixa de ser produzido o

RNA que compõe os ribossomos. Com isso, os nucléolos desaparecem progressivamentedurante a prófase.

No citoplasma das células eucarióticas em divisão há dois centros celulares,resultantes da duplicação do centro celular original. Essas estruturas começam a migrarem direções opostas e a organizar a fabricação de microtúbulos entre eles. Quando tiverematingido pólos opostos na célula, os centros celulares terão organizado um conjunto demicrotúbulos dispostos de pólo a pólo, formando o fuso mitótico.

A carioteca desintegra-se em diversos pedaços e os cromossomos espalham-se no citoplasma.

METÁFASE

Os cromossomos se arranjam na região equatorial da célulae, quando já estão bem condensados, ligam-se aos microtúbulos dofuso mitótico por meio de seus centrômeros.

As cromátides de cada cromossomo ficam unidas a fibrasprovenientes de pólos opostos do fuso.

ANÁFASE

Ocorre separação das cromátides-irmãs de cada cromossomopara pólos opostos da célula. Para isso, ocorre encurtamento das fibrasdo fuso ligadas aos centrômeros.

Obs.: Certas drogas, como a colchicina, podem impedir a formação dofuso mitótico. Com isso, a mitose prossegue até a metáfase, quando a divisãopára. Após algum tempo, o núcleo reaparece, porém com o dobro do número decromossomos existentes originalmente na célula.

A propriedade de a colchicina paralisar a mitose tem sido aproveitada paraestudar os cromossomos já que interrompe a divisão na metáfase, facilitando aobservação cromossômica.

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Fundamentos degenética humana

e das Populações

TELÓFASE

Uma nova carioteca surge em torno da cadaconjunto cromossômico presente nos pólos da célula,resultando em dois novos núcleos. Os cromossomosse descondensam e, como conseqüência, osnucléolos reaparecem. Assim, os dois novosnúcleos se caracterizam como interfásicos.

Obs.: Em células animais e de alguns protozoários, ao final da telófase,ocorre estrangulamento na região equatorial da célula, que termina por dividi-laem duas. Por começar na periferia e avançar para o centro da célula, esse tipo dedivisão citoplasmática é chamado de citocinese centrípeta.

II. MEIOSE – detalhes

A meiose reduz o número cromossômicoporque compreende duas divisões nuclearesconsecutivas, a meiose I e a meiose II, e uma únicaduplicação cromossômica. Assim, no final doprocesso, formam-se quatro células-filhas, cada umacom metade do número cromossômico presente nacélula-mãe.

Tanto a meiose I quanto a meiose II sãosubdivididas em quatro fases, com os mesmos nomesque as fases da mitose.

Etapas da divisão meiótica animal

MEIOSE I

PRÓFASE IÉ longa e complexa, sendo subdividida em:

- LeptótenoOs cromossomos tornam-se visíveis ao microscópio óptico como

fios longos e finos. Apesar de cada cromossomo ser constituído por duascromátides-irmãs, ele aparece ao microscópio como um fio simples. Oprocesso de condensação cromossômica tem início em certos pontoschamados de cromômeros.

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- Zigóteno

Os cromossomos homólogos duplicados colocam-se lado a lado,emparelhando-se perfeitamente ao longo de seu comprimento, como sefossem as duas partes de um “zíper” sendo fechado.

O emparelhamento rigoroso permite que os cromossomoshomólogos troquem pedaços equivalentes, fenômeno conhecido por permutação. Apermutação permite reunir, no mesmo cromossomo, genes provenientes da mãe, presentesem um dos homólogos, com genes provenientes do pai, presentes no outro homólogo.

- Paquíteno

Cada par de cromossomos homólogos aparece como bivalente(referência ao fato de haver dois cromossomos homólogos emparelhados)ou tétrade (referência à existência de 4 cromátides).

- Diplóteno

Início da separação dos cromossomos homólogos, aparecendonitidamente as duas cromátides. Com essa separação dos cromossomos,percebe-se que suas cromátides cruzam-se em determinados pontos,originando figuras em forma de letra X, denominadas quiasmas.

Os quiasmas são a manifestação visível da ocorrência de permutação no paquítenoou mesmo no final do zigóteno (ainda não há consenso). No ponto em que há permutação,as cromátides permutadas ficam cruzadas, originando o quiasma. A ocorrência de pelomenos um quiasma por par de cromossomos homólogos é essencial para mantê-los unidosaté o início da anáfase I. Essa união é fundamental para que os cromossomos homólogosmigrem corretamente para pólos opostos.

- Diacinese

Os cromossomos homólogos continuam o movimento de separaçãoiniciado no diplóteno. Os homólogos permanecem unidos apenas pelosquiasmas, os quais vão deslizando para as extremidades cromossômicas(terminalização dos quiasmas). Os nucléolos desaparecem e a carioteca

se desintegra; com isso, os pares de cromossomos homólogos, ainda presos pelosquiasmas, espalham-se pelo citoplasma.

METAFASE I

Os pares de cromossomos homólogos prendem-se ao fuso,dispondo-se na região equatorial da célula.

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Fundamentos degenética humana

e das Populações

TELÓFASE I

O fuso se desfaz, os cromossomos em cada pólo sedescondensam, as membranas nucleares se reorganizam e os nucléolosreaparecem.

Surgem dois novos núcleos, cada um com metade do número decromossomos do núcleo original. Cada cromossomo, entretanto, estáduplicado, sendo constituído por duas cromátides. Em seguida, ocitoplasma se divide.

MEIOSE IIMuito semelhante à mitose:

PRÓFASE II

As duas células resultantes da divisão I entram em prófase. Oscromossomos, constituídos por duas cromátides, começam a se condensar.Os nucléolos vão desaparecendo, os centros celulares recém-duplicadosafastam-se e começam a organizar os microtúbulos do fuso. Háfragmentação da carioteca.

METÁFASE II

Os cromossomos associam-se ao fuso, dispondo-se no planoequatorial da célula.

ANÁFASE I

Cada cromossomo de um par de homólogos é puxado para umdos pólos da célula. É nesta fase que os quiasmas terminam de se desfazer.

A principal diferença entre a anáfase da mitose e a anáfase I dameiose é que e que, na mitose, separam-se as cromátides-irmãs e, nameiose I, separam-se os cromossomos homólogos constituídos por duascromátides-irmãs.

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Considera-se que todas as células metabolicamente normais são capazesde se reproduzir. As células reprodutivas, sejam elas gametas (em animais) ouesporos (em vegetais), devem realizar sua multiplicação por meio da divisãomeiótica a fim de que o número cromossômico característico da espéciepermaneça inalterado ao longo das gerações.

Em animais, a gametogênese compreende não só a formação das célulashaplóides que formarão os gametas como também sua diferenciação nosmesmos.

Formação de células reprodutivas em animais e vegetais.

Breve revisão da gametogênese em animais

A reprodução sexuada começa com a formação dos gametas, processo denominadogametogênese.

Como são dois os tipos de gametas, existem dois tipos de gametogênese: aespermatogênese, que é o processo de formação dos espermatozóides, e a ovogênese(ovulogênese ou oogênese), que é o processo de formação de óvulos.

A gametogênese nos animais ocorre nas gônadas (glândulas sexuais), órgãosespecializados para essa função.

ANÁFASE II

As cromátides-irmãs são separadas e levadas para pólos opostosda célula, em decorrência do encurtamento das fibras do fuso.

TELÓFASE II

Os cromossomos se descondensam, os nucléolos reaparecem e asmembranas nucleares se reorganizam, completando-se, assim, a meioseII. Em seguida, o citoplasma se divide, encerrando a meiose.

Obs.: A meiose determina a manutenção da carga cromossômica nosorganismos e contribui para a evolução graças à permutação, processo emque há recombinação dos genes.

Page 18: Fundamentos de Genética Humana e Das Populações

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Fundamentos degenética humana

e das Populações

Ovogênese

Fases:1. Período germinativo: divi-

sões mitóticas que dão origem a ovogônias(células 2n).

2. Período de crescimento:sem divisões celulares, sendo que cadaovogônia aumenta de volume, originandoos ovócitos I.

3. Período de maturação: di-visões meióticas, sendo o ovócito I, aosofrer meiose I, que é reducional, dá origema um ovócito II e ao primeiro glóbulo polar.Caso ocorra a fecundação, haverá ameiose II, onde o ovócito II se dividirá noóvulo e em mais três glóbulos polares, quenormalmente se degeneram.

Espermatogênese

Fases:1. Período germinativo: divisões

mitóticas que dão origem a esperma-togônias (células 2n).

2. Período de crescimento: semdivisões celulares, sendo que cadaespermatogônia aumenta de volume,originando os espermatócitos I (células 2n).

3. Período de maturação: divi-sões meióticas, sendo que cadaespermatócito I, ao sofrer meiose I, que éreducional, dá origem a dois esper-matócitos II, que sofrem meiose II e dãoorigem a quatro espermátides (células n).

4. Período de diferenciação ouespermiogênese: sem divisões celulares,sendo que cada espermátide sofrediferenciação, originando um esperma-tozóide (célula n).

Page 19: Fundamentos de Genética Humana e Das Populações

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Diferenças entre espermatogênese e ovogênese

I. Período germinativo:Na mulher: termina na vida intra-uterina.No homem: dura quase toda a vida, com produção permanente de novasespermatogônias.

II. Período de crescimento:As ovogônias aumentam muito de tamanho, originando ovócitos I bem maiores do

que os espermatócitos I. Nos ovócitos, esse crescimento é devido ao acúmulo de vitelo oudeutoplasma, substância orgânica que irá nutrir o embrião.

III. Período de maturação:Na ovogênese, tanto na meiose I como na meiose II, formam-se células de tamanhos

diferentes, o que não acontece na espermatogênese. As células menores têm o nome deglóbulos polares e não são funcionais, degenerando-se.

IV. Período de diferenciação:Na ovogênese, é ausente.

V. Na ovogênese, cada ovogônia dá origem a um óvulo e a três glóbulos polares(células não-funcionais), e, na espermatogênese, cada espermatogônia dá origem a quatroespermatozóides.

Os vegetais apresentam gametas e esporos com metade do número cromossômicocaracterístico da espécie; entretanto, há mitose para a gametogênese e meiose para aesporogênese. Conclui-se, portanto, que o ciclo de vida desses organismos é mais complexo,caracterizado pela alternância de gerações entre as fases haplóide (n) e diplóide (2n).

Encontrando-se na fase diplóide (2n), o vegetal é reconhecido como esporófito. Estesofrerá meiose, produzindo esporos com n cromossomos. Os esporos assim formados sedesenvolverão em gametófitos, que representam o vegetal na fase haplóide (n). O gametófito,por sua vez, produzem gametas com n cromossomos através de mitose. Por meio dafertilização, os gametas haplóides (n) se unem formando o zigoto e reestabelecendo o númerodiplóide (2n), completando o ciclo de vida da planta.

Obs.: O mecanismo biológico envolvido na transmissão dos caractereshereditários, que fundamenta as leis mendelianas de segregação e distribuiçãoindependente, é baseado nos mecanismos biológicos verificados durante a divisãomeiótica. Mendel não conseguiu explicar tal relação, pois seu trabalho foraapresentado em 1865 e somente em 1902 Sutton estudou o comportamentocromossômico durante a meiose, relacionando-o aos trabalhos mendelianos.Indubitavelmente, Mendel foi um homem à frente de seu tempo!

Page 20: Fundamentos de Genética Humana e Das Populações

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Fundamentos degenética humana

e das Populações

Conceitos Fundamentais da Genética – Uma Visão Geral

Desde a infância, percebemos características que nos assemelham de outras pessoase aquelas que somente nós possuímos em relação, por exemplo, a nossos irmãos biológicos.Muitas vezes, não entendemos por que uma criança tem uma certa doença “hereditária” seos pais não a apresentam. De modo geral, aprendemos que temos olhos claros ou escuros,cabelos lisos ou crespos, porque “puxamos” a um de nossos parentais ou a outros parentespróximos. É justamente a expressão “puxar a” que a Genética nos esclarece.

Como qualquer área de pesquisa, a Genética apresenta vocábulos e expressõesparticulares. Sendo assim, é fundamental que você se familiarize com os mesmos a fim demelhor compreender essa ciência.

Doenças congênitas, hereditárias e adquiridas

Comumente, são feitas referências a certas características como congênitas,hereditárias e adquiridas, como, por exemplo, no caso da surdez: há pessoas que nascemsurdas e há aquelas que se tornam surdas. Qualquer característica que se manifeste desdeo nascimento do indivíduo é denominada de congênita; então, quem nasceu surdo temsurdez congênita. Agora, se o indivíduo nasceu surdo porque possui o gene da surdez, essacaracterística é também hereditária; mas, se a mãe adquiriu rubéola durante o períodogestacional, trata-se de uma surdez adquirida, ou seja, que o indivíduo afetado não transmitiráaos seus descendentes. Caso o indivíduo tenha nascido com audição normal, mas quetenha sido submetido a algum fator que tenha danificado permanentemente sua audição,sua surdez também será adquirida.

Vale ressaltar que nem sempre uma característica hereditária é congênita. Pessoascom coréia de Huntington possuem o gene para essa doença; entretanto, somente por voltados quarenta anos de idade é que haverá manifestação da sintomatologia da doença, queé neurodegenerativa progressiva.

Para refletir... e responder!O que são os pontos de checagem (check points) e qual

sua importância para o ciclo celular?

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Material genético – objeto de estudo da Genética

Em eucariontes, material genético se apresenta comoconstituído de ácido desoxirribonucléico (DNA) associado a proteínas.Durante a interfase, quando a célula se encontra em intensa atividademetabólica pré-período de divisão celular, esse material genético seapresenta distendido e filamentar, sendo reconhecido comocromatina. Lembre-se de que, no período S da interfase, háduplicação do DNA, onde cada filamento de cromatina origina outroidêntico, que se unem pelo centrômero.

Durante o período de divisão celular, os filamentos de cromatinavão sendo condensados, constituindo os cromossomos. Em cadauma destas estruturas, cada segmento de DNA capaz de realizartranscrever RNA é reconhecido como gene ou cístron.

Lembre-se de que o cromossomo é basicamente uma seqüência linear de genes.Cada local que um certo gene ocupa no cromossomo é denominado locus gênico,representando, portanto, o “endereço” do gene. Vale enfatizar que todas as nossas células,exceto as hemácias, que são anucleadas, apresentam o mesmo conjunto gênico. O geneque determina o tipo de seu cabelo (se liso, crespo ou cacheado), por exemplo, está presenteem suas células musculares, em seus hepatócitos e nas células da íris do olho. O que ocorreé que, durante o período de diferenciação celular, na embriogênese, as células têm certosgenes ativados e outros genes desligados, a depender do tipo celular em que está sendoespecializada.

Considerando-se que em nossas células somáticas, ou seja, aquelas diplóidesque não fazem parte da linhagem reprodutiva (por meiose, formarão os gametas), os 46cromossomos se encontram pareados, formando os cromossomos homólogos, cadacromossomo do par possui genes em seu lugar determinado, o locus gênico e,considerando-se o par de homólogos, há dois loci (plural de locus ou locos). Cada locuspode apresentar um alelo, ou seja uma forma alternativa do gene, como, por exemplo,nomesmo par de cromossomos homólogos, um cromossomo desse par possui um alelodominante para certa característica e o alelo correspondente no outro cromossomo podeser recessivo. Sendo assim, cabe a classificação do indivíduo como heterozigoto, quandopossui um alelo de cada tipo (um recessivo e outro dominante nos loci correspondentesentre os homólogos), ou como homozigoto, quando o indivíduo possui ambos os alelosdominantes nos loci correspondentes ou ambos recessivos.

As características externas, como cor dos olhos; e as internas, como o tipo de sangue,que são detectáveis (mesmo que a detecção só ocorra por meio de exames laboratoriais)representam o fenótipo do indivíduo. Denomina-se genótipo o patrimônio genético doindivíduo, que, para manifestar-se geralmente sofre influência dos fatores ambientais.

Pode ocorrer de o indivíduo não apresentar o gene para uma determinadacaracterística e, contudo, expressá-la. Essas manifestações assemelham-se ao fenótipo,mas devem ser denominadas de fenocópias. Considere, por exemplo, um indivíduo que édiabético insulino-dependente. Ao fazer uso da injeção de insulina, a característica “normal”

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apresentada por esse indivíduo é uma fenocópia, pois não há o fenótiporesultante da expressão do gene para a condição de normalidade glicêmica.

O material genético pode, ainda, sofrer modificações, que sãodenominadas mutações, sendo que, somente serão transmitidas à prole casocomprometam as células da linhagem germinativa.

Dominância e recessividade dos caracteres

Já foi visto, no tópico anterior, que, quando uma característica apresenta duas oumais variedades fenotípicas em uma mesma espécie, é correto concluir que o locus gênicocorrespondente pode ser ocupado de diferentes maneiras, isto é, existem diferentes alelospara esse gene.

Consideremos como exemplo a forma do lobo da orelha em nossa espécie. O locuscontrolador desta característica pode apresentar um alelo dominante, que determina o loboda orelha solto ou um alelo recessivo, que determina o lobo da orelha preso ou aderente.Em nossas células, há, portanto, dois loci para essa condição, sendo que cada um podeser ocupado por duas formas alélicas diferentes, resultando em três possíveis genótipos:humanos que possuem ambos os alelos para lobo solto; os que têm um alelo para lobosolto e um alelo para lobo preso e aqueles com ambos os alelos para lobo preso.

lobo preso lobo solto

Seres humanos homozigotos queapresentam ambos os alelos para lobo da orelhasolto, têm lobo solto; e aqueles que apresentamambas as formas alélicas para lobo preso, têmlobo preso. Entretanto, os heterozigotos, aquelesque têm um alelo de cada tipo exibem o lobo solto.Dessa forma, percebe-se que o alelo dominanteé aquele que está determinando a característicalobo da orelha solto, pois condiciona o fenótipoquando o indivíduo possui o alelo em questão emdose dupla (homozigose) ou em dose simples(heterozigose). O alelo recessivo, por conse-guinte, será aquele que apenas se expressa emdose dupla.

O alelo dominante não inibe a expressão doalelo recessivo! O alelo dominante pode estar, por

exemplo, determinando a produção de uma enzima; eo recessivo, a formação dessa enzima alterada ouinativa ou até mesmo a não formação enzimática.

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Para refletir... e responder!O que significa afirmar que “o fenótipo resulta da interação

entre o genótipo e o meio”?

O DNA como Estrutura Molecular dos Cromossomos

Estrutura do DNA

Há pouco mais que meio século, foi identificadaa constituição bioquímica da informação genética.Antes disso, Friederich Miescher descobriu os ácidosnucléicos em suas pesquisas com leucócitos, dando-lhes a denominação de nucleína em função de seencontrarem presentes no núcleo celular. Houve váriaspesquisas subseqüentes até que, em 1953, JamesWatson e Francis Crick postularam um modelo espacialpara a estrutura da dupla hélice do DNA, recebendo oprêmio Nobel para Medicina ou Fisiologia em 1962.

A partir do reconhecimento do DNA como a molécula principal na transmissão dascaracterísticas hereditárias, as pesquisas foram direcionadas para a elucidação do códigogenético.

Há dois tipos de ácidos nucléicos, DNA (ácido desoxirribonucléico) e RNA (ácidoribonucléico). Embora ambos sejam estruturas polinucleotídicas, diferem em certos aspectos.

Estrutura de um nucleotídeo

Cada nucleotídeo apresenta:o grupo fosfato derivado do ácido fosfórico;o pentose (açúcar com 5 carbonos), que pode

ser ribose ou desoxirribose;o base nitrogenada, que pode ser classificada

como púrica (guanina ou adenina) ou pirimídica (citosina,timina ou uracila).

Watson e Crick

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Estrutura do DNA

O ácido desoxirribonucléico apresenta-se como uma dupla hélice, ou seja, éconstituído por dois filamentos enrolados entre si de forma helicoidal. Esse dois filamentossão polinucleotídicos e mantêm-se unidos por meio de pontes de hidrogênio entre as basesnitrogenadas, ocorrendo entre pares específicos: AT (com duas pontes de hidrogênio) eCG (com três pontes de hidrogênio). Sendo assim, as fitas que compõem o DNA sãocomplementares.

Estrutura do RNA

Ao contrário do DNA, o RNA tem a ribose como açúcar, possui uracila (U) em lugarda base timina (T) e apresenta-se constituída por apenas um filamento polinucleotídico.

Para refletir... e responder!Podem existir dois indivíduos da mesma espécie como o DNA idêntico?

Justifique.

Fundamentos da expressão gênica

Os ácidos nucléicos expressam a informação genética por meio deproteínas, necessitando da “leitura” do código genético. A fim de compreenderesse aspecto, serão descritos a seguir os processos de autoduplicação, transcriçãoe tradução do material genético.

Autoduplicação(replicação do DNA)

O modelo para a molécula do DNA,apresentado por Watson e Crick, além de explicarsuas propriedades físico-químicas, tambémesclarece sobre ao modo de replicação da molécula.

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De acordo com o modelo supracitado, para ser replicada a molécula de DNA, seusdois filamentos constituintes são separados e haverá a produção de uma seqüênciacomplementar para cada um deles. Como cada uma das moléculas de DNA produzidas iráapresentar um filamento da molécula original, esse processo é reconhecido comosemiconservativo.

Enquanto as pontes de hidrogênio existentes entre as fitas da molécula original sãoquebradas por ação enzimática, nucleotídeos presentes na célula se associam a cada umdos filamentos, obedecendo ao pareamento específico de bases nitrogenadas (A-T; C-G).As moléculas-filhas serão, dessa forma, idênticas à molécula que serviu de modelo para areplicação.

Há a necessidade de uma série de enzimas para que a autoduplicação ocorra:

· DNA-helicase - abre a cadeia nucleotídica;· DNA-topo-isomerase - desenrola a hélice;· DNA-primase - forma o primer (uma seqüência de RNA que inicia a

formação do novo DNA);· DNA-polimerase III - associa os novos nucleotídeos com aqueles

preexistentes por meio do pareamento de bases;· DNA-polimerase I - remove o primer;· DNA-ligase - une os novos nucleotídeos entre si.

Em 1968, Huberman e Riggs demonstraram que a replicação tem inícioindependentemente em múltiplos pontos da molécula de DNA. Esses vários segmentosque iniciam a replicação são conhecidos como replicons e têm replicação bidirecional. Ascópias sempre são feitas na direção 5’ 3’. Assim, enquanto a fita 3’ 5’ é lida de modocontínuo, a fita 5’ 3’ é copiada de modo descontínuo. Os fragmentos que são produzidos,chamados de fragmentos de Okasaki, posteriormente são reunidos.

Transcrição

O RNA tem o DNA como molécula-molde, diferindo da autoduplicação por usarribonucleotídeos e porque apenas um filamento do DNA atua no processo. Para isso, asduas fitas de DNA se separam e uma delas serve de modelo ao RNA enquanto a outrapermanece inativa. No final do processo, o DNA voltará a apresentar o aspecto bifilamentar.

Durante síntese de RNA, há pareamento específico entre as bases nitrogenadasA – U e C – G.

Vale ressaltar que uma das fitas do DNA (5’3’) será transcrita formando um longofilamento de RNA, denominado RNA heterogêneo, no qual existem seqüências do tipo éxonse íntrons. Estas últimas, que não irão codificar nenhuma cadeia polipepetídica, serãoposteriormente removidas e os éxons unidos entre si (splicing), formando assim o RNAmensageiro.

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Várias enzimas participam do processo de transcrição, sendoas RNA-polimerases as mais importantes.

Vide ilustração abaixo, com o processo simplificado.

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Tradução

Esse processo representa a síntese de proteínas, que consiste na união entreaminoácidos específicos de acordo com a seqüência de códons do RNA mensageiro. Comoessa seqüência é determinada pelas bases do DNA (gene) que serviu de modelo ao RNAm,a síntese protéica representa, portanto, a tradução da informação genética.

Nesse processo, há participação, principalmente, de ribossomos, vários RNA detransporte, aminoácidos e de um conjunto enzimático. A princípio, o ribossomo se encaixaem uma das extremidades do RNAm e o percorre até a outra extremidade. À medida queesse deslocamento ocorre, os RNAt vão encaixando os aminoácidos na seqüência definidapela ordem dos códons do RNAm.

Etapas:

· Há associação entre um ribossomo, um RNAm e um RNAt especial (comanticódon UAC), que transporta o aminoácido metionina.

· Ocorre encaixe entre o anticódon UAC e o códon UAG (códon de início datradução) presente no RNAm.

· A seguir, cada RNAt carregará um aminoácido até o sítio A do ribossomo,sendo que somente será incorporado à proteína que será formada seexistir uma trinca complementar para ele no RNAm, em seqüência.

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Para refletir... e responder! O que significa dizer que o código genético é

universal e degenerado?

Material genético

A depender da etapa do ciclo celular em que a célula se encontra, o material genéticopode apresentar-se como cromatina ou como cromossomo.

Cromatina

Quando a célula não esta em divisão, os cromossomos apresentam-se como fiosmuito finos, dispersos no nucleoplasma, recebendo o nome de cromatina. Aparece no núcleointerfásico como uma rede de filamentos longos e finos chamados cromonemas queapresentam regiões condensadas (espiraladas) - as heterocromatinas, inativas natranscrição em RNA, e regiões distendidas - as eucromatinas, regiões ativas.

Obs.:Denomina-se heteropicnose a diferença de colorabilidade entre os tipos de

cromatina. A cromatina só se torna visível na medida em que sofre condensação,formando os cromossomos. Isso ocorre durante a divisão celular.

Cromossomo

Cada cromossomo é formado por uma única e longa molécula de DNA, associada avárias moléculas de histona (proteína básica, a intervalos regulares, formando osnucleossomos). Denomina-se cromonema o filamento de DNA com os nucleossomosenrolados helicoidalmente. O cromonema apresenta, ao longo de seu comprimento, regiõesenoveladas chamadas cromômeros, que se coram mais intensamente.

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Durante a condensação cromossômica, as regiõeseucromáticas se enrolam mais frouxamente do que asheterocromáticas.

No cromossomo condensado, as heterocro-matinas, regiões que se apresentam condensadas desdea interfase, aparecem como regiões “estranguladas” dobastão cromossômico, chamadas constricções.

Estrutura cromossômica

Cromátides: cada um dos filamentos idênticos de DNA que se encontram unidospelo centrômero no cromossomo duplicado.

Cinetócoro: complexo protéico que atua na movimentação cromossômica durantea divisão celular.

Telômero: estrutura ímpar presente na região terminal dos cromossomos deeucariontes.

Centrômero: região em que as duas cromátides do cromossomo duplicado seunem. Corresponde à constricção primária.

Classificação dos cromossomos quanto à posição do centrômero:

I. Metacêntrico: quando o centrômero se localiza centralizadono cromossomo, dividindo-o em braços de mesmo tamanho.

II. Submetacêntrico: quando o centrômero se localizalevemente deslocado da região cromossômica mediana,dividindo o cromossomo em braços com tamanhosdiscretamente distintos.

III. Acrocêntrico: quando o centrômero está nitidamentedeslocado da região cromossômica mediana, dividindo ocromossomo em braços com tamanhos nitidamente distintos.

IV. Telocêntrico: quando o centrômero está localizado naregião cromossômica terminal, o que resulta em um cromossomoque possui somente um braço. Este tipo não ocorre em nossaespécie.

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Os cromossomos humanos e o cariótipo

Os cromossomos pertencentes às células de indivíduos da mesmaespécie apresentam forma, tamanho e número constantes, porém variam deespécie para espécie. Enquanto, por exemplo, o homem possui (2n) 46cromossomos, o boi possui (2n) 60, e o milho (2n) 20. O conjunto de dadossobre forma, tamanho e número de cromossomos de uma determinadaespécie é denominado cariótipo.

O cariótipo de uma espécie pode ser representado por um cariograma ou idiograma,que corresponde a um arranjo dos cromossomos separados aos pares e em ordemdecrescente de tamanho. Na espécie humana, as células gaméticas possuem um lotehaplóide de 23 cromossomos (n), denominado genoma. As células somáticas apresentamum lote diplóide de 46 cromossomos. Os cromossomos sexuais, X e Y, são chamados deheterossomos e os demais, autossomos.

Observe abaixo cariótipos masculino e feminino normais

Nos mamíferos do sexo feminino, o cromossomo X condensado éobservado no interior do núcleo ou associado ao envoltório nuclear, comouma partícula esférica que se cora fortemente, à qual se dá o nome decromatina sexual (ou corpúsculo de Barr), sendo somente um doscromossomos X ativo. A presença ou não de cromatina sexual permite, pois,o diagnóstico citológico do sexo.

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Há indivíduos com alterações na forma(mutações estruturais) ou no número (mutaçõesnuméricas) de cromossomos, sendo as seguintes asprincipais:

· Síndrome de Down: 47, XX (ou XY) + 21;· Síndrome de Turner: 45, X;· Síndrome de Klinefelter: 47, XXY (geralmente).

Para refletir... e responder!Existe relação entre a não-disjunção entre os cromossomos durante a

meiose e descendência com alterações cromossômicas?

Estrutura e organização do gene

Cromossomo é a estrutura da célula na qual os genes estão contidos. Cadacromossomo é constituído por apenas uma molécula de DNA. Lembre-se de que humanosnormais têm 46 cromossomos nas células somáticas, o que significa reconhecer que estaspossuem 46 moléculas de DNA. Os genes são, a grosso modo, pedaços dessa moléculade DNA.

Em eucariontes, os genes são separados entre si por extensas regiões do DNA quenão sofrem transcrição em moléculas de RNA, não sendo codificantes, portanto. Ocromossomo apresenta uma seqüência alternada entre DNA-codificante (exon) e DNA-não-codificante (intron). Atualmente, considera-se que aproximadamente 97% do DNA deeucariontes seja não-codificante. Embora esse DNA tenha sido chamado de DNA-lixo porque,aparentemente, não tem função, pesquisas recentes o têm relacionado com participante daestruturação cromossômica; pode revelar aspectos evolutivos, e forma o centrômero.

O número de corpúsculos de Barr corresponde ao número decromossomos x menos 1. A identificação da cromatina sexual tem amplaaplicação clínica, principalmente no que se refere a anomalias sexuaishumanas.

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AtividadesAtividadesAtividadesAtividadesAtividadesComplementaresComplementaresComplementaresComplementaresComplementares

1.....Todas as nossas células resultam de cópias do material genético presente em nossaprimeira célula, o zigoto. Sendo assim, como se explica o fato de que somente determinadascélulas presentes no pâncreas sintetizem o hormônio insulina e as outras não?

Orientação: Relembrar as primeiras clivagens do ovo e como se dá a ativaçãogênica durante a especialização celular. Em caso de dúvidas, releia o tópico 3 (Materialgenético – objeto de estudo da Genética) do tema que acabamos de estudar.

2.....Se os filhos gestados por mulheres aidéticas podem ter AIDS, por que essa doençanão se classifica como hereditária, já que é transmitida de mãe para filho?

Orientação: É importante revisar o significado dos termos hereditário, congênito eadquirido. Lembre-se de que, não necessariamente, o que é herdado é definido pelos genes.Você fará uma revisão sobre esse tema caso se reporte ao tópico 3.1. Doençascongênitas, hereditárias e adquiridas.

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ANÁLISE DA GENÉTICA CLÁSSICA

Mendelismo: O Princípio Básico Da Herança

Experiências de Mendel

Embora Mendel tenha realizado experimentos com vegetais de diferentes espéciese com abelhas, seu maior sucesso foi com as ervilhas da espécie Pisum sativum. O fato deter considerado uma característica por vez, como altura da planta ou forma das sementes,condicionou o seu êxito.

Antes de iniciar os cruzamentos entre organismos de P. sativum, Mendel selecionouplantas de linhagens puras. Ele acreditava que uma planta pura, quando autofecundada oucruzada com outra idêntica, somente poderia dar origens a descendentes com a mesmacaracterística. Se estivesse realizando, por exemplo, o cruzamento entre duas plantas purasaltas, toda a descendência seria constituída por plantas altas.

Após esse período de obtenção de linhagens verdadeiramente puras, ele realizou ocruzamento entre plantas puras de variedades alternantes (planta pura alta com planta purabaixa, por exemplo) em uma mesma característica. Esta geração de plantas era chamadade geração parental (geração P). O resultado desse cruzamento, que era sempre igual aum dos parentais, foi denominado por Mendel de primeira geração híbrida (F1). Quandoessa geração híbrida era autofecundada, obtinha-se a segunda geração híbrida (F2), queexibia ambos os traços verificados na geração que deu origem a F1. Ele concluiu que otraço de um dos pais permanecia encoberto em F1, mas reaparecia e F2, sendo denominadorecessivo enquanto aquele que se manifestava em toda a F1, dominante.

Como as flores da espécie estudada são cleistogâmicas, naturalmente ocorriaautofecundação. Sendo assim, Mendel teve que remover as anteras de algumas flores afim de impedir esse processo. De outras flores, ele retirava o pólen fazendo uso de umpincel e o levava até aquelas cujas anteras foram removidas. Desse modo, ele promovia afecundação cruzada. Depois, havia necessidade de recobrir as flores fecundadas para quenão fossem polinizadas sem que ele tivesse conhecimento do doador do pólen.

Símbolos

Há uma convenção que facilita a representação do genótipo de um organismo: cadagene deve ser identificado por uma letra, que corresponde à inicial da variedade recessivageralmente. No caso da característica altura da planta, sendo alta - determinada pelo alelodominante - e baixa - pelo recessivo - a representação genotípica é:

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planta alta: BB (quando pura ou homozigota) e Bb (quando heterozigota);

planta baixa: bb (necessariamente homozigota, pois o alelo recessivosó se manifesta em dose dupla).

Traduzindo uma das experiências mendelianas com ervilhas para a linguagemgenética simbólica:

O quadrado de Punnet

Para a representação dos resultados esperados noscruzamentos genéticos, a montagem do quadrado de Punnettem-se mostrado satisfatória. Esse método, cuja deno-minação é uma homenagem ao geneticista R. Punnet,consiste na representação abaixo, onde I e II devemrepresentar, cada um, 50% dos gametas (de um dosparentais) portadores de certo tipo de alelo, III e IV devemrepresentar, cada um, 50% dos gametas (do outro parental)portadores de certo tipo de alelo e as letras a, b, c, d devemrepresentar a combinação entre um alelo paterno e outromaterno, oferecendo uma modo direto de se prever resultadosesperados para certo cruzamento.

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Princípio da Segregação de Um Par de Alelos – 1ª Lei

Princípio da segregação

Em suas conclusões sobre seus experimentos com ervilhas, Mendel deu tratamentoestatístico aos resultados, conseguindo estabelecer um padrão esperado para determinadostraços das características por ele estudadas, conforme será apresentado posteriormente.Acompanhando as gerações obtidas nessas experiências, Mendel deduziu que aquilo quedenominou de “fatores de hereditariedade” deveria estar pareado nas células não-sexuais,mas que, durante a formação dos gametas, ocorria segregação (separação) entre osmembros de cada par de fatores, sendo que cada gameta somente recebia um fator decada par. A partir daí, tem-se o enunciado da chamada Primeira Lei de Mendel:

“Cada caráter é determinado por um par de fatores que se separamna formação dos gametas, indo um fator do par para cada gameta,sendo este, portanto, puro”.

Usando uma linguagem moderna, essa lei de Mendel pode ser assim traduzida: opar de alelos de um mesmo gene sofre separação um do outro, sendo distribuídos paradiferentes células sexuais.

A meiose e as Leis de Mendel

Conforme já foi discutido no tema I, a meiose, divisão celular verificada nagametogênese de animais, resulta em quatro células-filhas haplóides (n) a partir de umacélula inicial diplóide (2n).

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Fundamentos degenética humana

e das Populações

Já foi visto, também, que os cromossomos ocorrem aos pares nascélulas diplóides (2n), constituindo os cromossomos homólogos. Durante adivisão meiótica, os cromossomos homólogos se separam, indo um delespara um gameta, que tem carga n (2n). Os homólogos apresentam os mesmosgenes e, portanto, os mesmos loci; entretanto, os alelos não necessariamentesão idênticos. Quando os alelos de um par são iguais, denomina-se a condiçãode homozigótica, que Mendel chamava de pura e, quando os alelos sãodiferentes, heterozigótica, a qual era denominada de híbrida por Mendel.

A divisão meiótica é caracterizada por duas fases consecutivas: a meiose I e ameiose II, como já foi discutido. Na meiose I, há pareamento dos cromossomos homólogos,que sofrem separação (divisão reducional), sendo encaminhados para células distintas,haplóides. Na meiose II, Cada cromossomo duplicado sofre, então, separação dascromátides (divisão equacional), sendo encaminhadas para diferentes células-filhas tambémhaplóides.

Mendel, sem ter conhecimento da existência de genes, nem alelos,cromossomos e meiose, fez uma análise interpretativa de riquezaincomparável sobre o comportamento do que ele chamava de “fatores dehereditariedade” durante a formação das células reprodutivas.

A Segunda Lei de Mendel não é tão geral quanto a primeira, pois limita-se apenasaos pares de alelos que se localizam em cromossomos não-homólogos. A Genética maisrecente reconhece que, nessa situação, estando os pares de alelos para diferentescaracterísticas situados no mesmo cromossomo, o caso não é mais de Segunda Lei, e simde genes ligados, tema que será mais tarde discutido.

Cruzamentos e proporções monohíbridas

Os cruzamentos monoíbridos são fundamentais para a compreensão da genéticaclássica ou mendeliana. Vale ressaltar que há relação de dominância e recessividade entreambos os alelos que podem ocupar o mesmo locus para determinada característica.

Considerando-se os cruzamentos que envolvem somente um par de alelos, seguem,no quadro abaixo, as freqüências genotípica e fenotípica esperadas na descendência paracada combinação entre genótipos específico na geração parental.

Vale ressaltar que, quando a geração parental apresenta genótipos em homozigose(AA x AA;aa x aa), a prole será em 100% idêntica aos parentais.

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Para refletir... e responder!Como é possível determinar o genótipo de um indivíduo quando o seu

fenótipo é condicionado pelo alelo dominante do gene?

Princípio da Segregação Independente de Dois Pares de Alelos -2ª Lei

Em sua pesquisa sobre a transmissão da hereditariedade usando ervilhas comomodelo, Mendel também trabalhou com a análise concomitante de dois caracteres, isto é,com dois pares de alelos, sendo cada um responsável por uma determinada característica.

Consideremos a análise, ao mesmo tempo, das seguintes características em ervilhas:altura da planta e cor da semente. As plantas de ervilhas podem ser altas (fenótipo dominante)ou baixas (fenótipo recessivo) e suas sementes podem amarelas (fenótipo dominante) ouverdes (fenótipo recessivo). Acompanhe os esquemas abaixo.

A proporção esperada nesse cruzamento é de 9:3:3:1. Mendel concluiu, então, que ofato de a planta ser alta ou baixa independe de ela ser, ao mesmo tempo, amarela ou verde.Analisando de dois em dois os sete caracteres por ele estudados com a Pisum sativum,encontrou sempre essa independência na transmissão hereditária considerando-se maisdo que uma característica.

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Fundamentos degenética humana

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Vale salientar que, considerando-se características independentes,como altura da planta e cor da semente, uma não depende daprobabilidade da outra; contudo, para calcular a probabilidade deocorrência de duas característica s ocorrerem juntas, há necessidade demultiplicar cada uma das probabilidades para cada um desses eventos.Por exemplo, se a probabilidade esperada para planta alta é de ¾ e aprobabilidade esperada para semente verde é de ¼, basta multiplicar essaprobabilidades: ¾ x ¼ = 3/16

A partir de tais estudos, tem-se o enunciado da chamada Segunda Lei de Mendel:

“Na formação dos gametas, o par de fatores responsável poruma certa característica separa-se independentemente de outro parde fatores responsável por outra característica”.

Usando uma linguagem moderna, essa lei de Mendel pode ser assim traduzida: opar de alelos com loci m um par de cromossomos homólogos sofre separaçãoindependentemente de outro par de alelos localizado em outro par de cromossomoshomólogos.

Cruzamentos e proporções diíbridas

A Segunda Lei de Mendel, além de estudar dois caracteres, também é aplicável àanálise de três ou mais caracteres, cabendo, portanto, o uso dos termos diibridismo,triibidismo ou poliibridismo conforme o caso.

Como a Segunda Lei de Mendel trabalha com análise de duas características, sendoque a transmissão de uma delas independe da transmissão da outra, pela teoria dasprobabilidades, essa herança trabalha com eventos independentes e simultâneos. Dessemodo, é fácil entender como se obtém a proporção esperada fenotípica de 9:3:3:1 na geraçãoF2.

Obs.: A Segunda Lei de Mendel não temvalidade quando ambos os pares de alelos para as duascaracterísticas têm loci no mesmo par de homólogos(genes ligados).

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Exemplificando:Considere duas características cujos genes se situam em cromossomos não-

homólogos, como forma do lobo da orelha e pigmentação da pele.

· Forma do lobo da orelha: solto (PP ou Pp) ou preso (pp)· Pigmentação da pele: normal (AA ou Aa) ou albinismo (aa).

Considerando que a ocorrência de uma dessas características não impede aocorrência da outra, para saber a probabilidade de ambas as características ocorreremjuntas, há necessidade de se multiplicar as probabilidades de ocorrência de cada um desseseventos em separado. Acompanhe abaixo:

Qual a probabilidade de que um homem com lobo da orelha solto e não albino e umamulher de mesmo fenótipo, sendo ambos heterozigotos, tenham filhos com lobo preso ealbinos?

Obs.: Usando a mesma metodologia, as demais combinaçõestambém podem ser calculadas:

Filhos com lobo solto e pigmentação normal da pele: ¾ x ¾ = 9/16Filhos com lobo solto e albinismo: ¾ x ¼ = 3/16Filhos com lobo preso e pigmentação normal da pele: ¼ x ¾ = 3/16

Para refletir... e responder!Qual é a relação entre a segregação independente dos cromossomos

homólogos na meiose e a segregação independente dos genes?

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Fundamentos degenética humana

e das Populações

Probabilidade Na Herança MendelianaE Análise De Heredogramas

Noções básicas de probabilidade e grau de adequação dos resultados

É inegável que um dos motivos do sucesso das experiências de Mendel com ervilhasfoi o tratamento estatístico que ele deu à análise dos resultados.

Em estatística, a teoria das probabilidades possibilita a estimar os resultadosesperados para a ocorrência de eventos que ocorrem ao acaso. A possibilidade de umevento ocorrer é dada pela razão entre o número de eventos desejados e o número total deeventos possíveis (espaço amostral).

Obs.: Os elementos que compõem o espaço amostral são equiprováveis, isto é,têm a mesma chance de ocorrência.

A Estatística nos ensina que, quanto maior for o número de repetições dos eventos,mais acertada será a previsão dos resultados. Isso justifica a escolha de organismos comelevada taxa reprodutiva como modelos para os estudos genéticos.

Situações mais comuns solicitadas em problemas genéticos:

I. Probabilidade de ocorrência de um OU outro evento:Corresponde ao estudo da probabilidade de ocorrência de um entre

dois eventos que são mutuamente exclusivos.A probabilidade, nesse caso, será dada pela soma das probabilidades

isoladas de cada um dos eventos considerados.

II. Probabilidade de ocorrência de um E outro evento:Corresponde ao estudo da probabilidade de ocorrência dois entre dois

eventos que são independentes.A probabilidade, nesse caso, será dada pela multiplicação das

probabilidades isoladas de cada um dos eventos considerados.

Probabilidade de um evento ocorrer =

nº de eventos desejados nº total de eventos possíveis

Page 41: Fundamentos de Genética Humana e Das Populações

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Obs.: Se há necessidade de uma ordem de ocorrência para o cálculo daprobabilidade de ocorrência de dois eventos independentes, basta que seja efetuadaa multiplicação das probabilidades isoladas de cada evento; mas, não sendo essaordem de ocorrência importante, deve-se multiplicar a probabilidade de ocorrênciado 1º evento pela probabilidade de ocorrência do 2º evento e somar este resultadoao produto entre a probabilidade de ocorrência do 2º evento pela do 1º evento.

Resumindo:Deseja-se o mesmo evento: A e A, B e B etc.

P (A e A) = P (A) x P (A)

Desejam-se eventos diferentes:I. Quando a ordem dos eventos é importante:P (1º A e 2º B) = P (A) x P (B)

II. Quando a ordem dos eventos não é importante:(1º A e 2º B) ou (1º B e 2 º A)P1 (A e B) ou (B e A)[P (A) x P (B)] + [P (B) x P (A)]

Probabilidade na análise de heredogramas

Heredogramas, genealogias, árvores genealógicas, mapas familiares ou pedigreessão representações gráficas do estudo da herança de uma ou mais características em umafamília.

A fim de interpretar corretamente a análise de um heredograma, você precisafamiliarizar-se com a simbologia abaixo:

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Fundamentos degenética humana

e das Populações

Análise de heredogramas

Geralmente, os indivíduos são indicados por numeração arábica e asgerações por numeração romana, da esquerda para a direita; mas, podeocorrer de somente os indivíduos estarem indicados por numeração. Nestecaso, utilizam-se os números arábicos, também da esquerda para a direita,em ordem crescente, começando com o primeiro indivíduo da 1º geração atéo último, na última geração representada.

O indivíduo que motivou a elaboração do heredograma, por apresentar determinadotraço genético, é denominado probando ou caso-índex e pode ser identificado estandoassinalado por uma seta no mapa familiar.

Para a elaboração correta do heredograma, todos osindivíduos da família devem ser representados, mesmoaqueles abortados ou natimortos. A prole de um casal deveser representada, em ordem de nascimento, da esquerda paraa direita. A fim de facilitar a interpretação de um heredograma,há necessidade de se obedecer a certas etapas:

I. Identificar casal (ou casais) representados com o mesmo fenótipo (ambos normaisou ambos afetados) e que apresentam, pelo menos, um filho com fenótipo distinto do deles;reconhecendo a heterozigose dos pais e homozigose recessiva do(s) filho(s) diferente(s);

II. Sabendo quais são os caracteres dominante e recessivo, deve-se identificar todosos indivíduos recessivos;

III. Sabendo que os homozigotos recessivos só transmitem o alelo recessivo aosseus descendentes e que recebem um alelo recessivo da cada um de seus parentais,determinar os demais genótipos possíveis na genealogia.

Obs.: Caso não seja possível afirmar com certeza o genótipo de umindivíduo com fenótipo dominante, deve-se representar a letra correspondentea do alelo dominante e um traço acompanhando-a. Ex: A_, pois fica claro quepode ser AA ou Aa.

Para refletir... e responder!Qual a vantagem do uso de mapas familiares?

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AtividadesAtividadesAtividadesAtividadesAtividadesComplementaresComplementaresComplementaresComplementaresComplementares

1.....Uma mulher tem uma rara anomalia dominante das pálpebras, que impede a aberturatotal dos olhos (ptose). O pai dessa mulher tem ptose, mas sua mãe tem pálpebras normais.Sua avó paterna também apresentava pálpebras normais.

a) Identifique os genótipos da mulher e de seus pais.b) Qual o percentual de filhos esperados com ptose na união entre essa mulher e

um homem com pálpebras normais?

Orientação: Revise como ocorre a transmissão de características que têmdominância completa e os fundamentos em que se apóiam o Mendelismo Clássico. Vocêpode optar por tentar montar o mapa familiar, embora a questão não o solicite, mas facilitaa identificação dos genótipos de muitos indivíduos; caso contrário, identifique a os genótiposda geração parental da mulher e distribua esses dados no quadrado de Punnet. Depois,faça o mesmo para responder à letra “b”.

2.....O heredograma ao lado apresenta umafamília com indivíduos portadores defibromatose gengival (aumento da gengivadevido a um tumor).

a) Essa doença hereditária é condicionada por alelo dominante ou recessivo? Justifique.b) Identifique os genótipos possíveis dos indivíduos dessa família.

Orientação: É fundamental que você domine o conhecimento visto no tópico 4.3.(Análise de heredogramas) a fim de conseguir identificar os genótipos possíveis dosindivíduos e a dominância ou recessividade do alelo em questão. Não se esqueça daimportância de iniciar a análise por um casal que tenha o mesmo fenótipo; no caso, amboscom fibromatose ou ambos sem essa característica.

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Fundamentos degenética humana

e das Populações

A GENÉTICA E SEUS AVANÇOS

TRILHANDO NOVOS CAMINHOS

PARA O FUTURO

EXTENSÕES DO MENDELISMO: CARACTERIZAÇÃO

DAS HERANÇAS AUTOSSÔMICA E HETEROSSÔMICA

Variações Nas Proporções Mendelianas

Depois da redescoberta dos trabalhos de Mendel, vários experimentos sobrehereditariedade foram realizados. Alguns pesquisadores verificaram que as proporçõesfenotípicas mendelianas esperadas nem sempre eram obtidas quando trabalhavam comcaracteres determinados por um par de alelos, ao contrário das proporções esperadasgenotípicas. Partiremos agora para o estudo de tais casos, que não invalidam nem diminuemos princípios mendelianos, mas que os ampliam.

Variações do Monoibridismo clássico

Herança sem dominância completa.

No mendelismo clássico, ocorre relação de dominância completa entre os alelos deum gene responsável por uma característica, e o indivíduo heterozigoto exibe o fenótipodominante. Na ausência de dominância completa, ambos os alelos se manifestam noheterozigoto, resultando em duas situações, a depender da herança:

· Sendo os alelos semidominantes entre si, o híbrido terá um fenótipo intermediário;· Sendo os alelos co-dominantes entre si, o híbrido expressará ambos os tipos de

fenótipo ao mesmo tempo.

Exemplo de semidominância:A cor das flores em boca-de-leão, Antirrhinum majus, pode ser branca, ou vermelha,

quando são heterozigotas para alelos diferentes, mas, sendo heterozigota, a flor será rosa.

Exemplo de co-dominância: Em nossa espécie, se um dos parentais éhomozigoto para o tipo sangüíneo A e o outro, para o tipo B, a descendênciaheterozigota resultante terá tipo sangüíneo AB para o sistema ABO.

Em ambos os tipos de alelos supracitados, o resultado esperado nocruzamento entre heterozigotos, ou seja, a geração F2, apresentará asproporções fenotípica e genotípica esperadas como 1:2:1.

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Alelos letais

Os genomas das diferentes espécies apresentam alelos que determinam oaparecimento de características prejudiciais ao metabolismo, resultando em doenças e/ouanomalias.

O pesquisador francês Cuènot foi quem descobriu os alelos letais, em 1905,estudando a herança da cor da pelagem em camundongos. Ele verificou que todos oscamundongos amarelos eram heterozigotos e os agutis, selvagens com pele acinzentada,eram homozigóticos recessivos, não existindo camundongos marelos homozigóticos.

Realizando cruzamento entre camundongos amarelos entre si, Cuènot sempre obtinhaa proporção fenotípica esperada de 2:1. A fim de esclarecer porque não se verificava aproporção mendeliana de 3:1, ele sugeriu que não havia fusão entre os gametas portadoresdo alelo dominante. Mais tarde, verificou-se que essa fecundação ocorria, mas o indivíduomorria na vida embrionária; dessa forma, percebeu-se que, para essa característica, ahomozigose dominante era letal.

Os alelos recessivos, de modo geral, podem ser recessivos ou dominantes.

Expressividade e penetrância

Nem sempre indivíduos que apresentam o mesmo tipo de alelo dominante, expressammesmo fenótipo. Alguns podem exibir fenótipos mais ou menos acentuados, dependendodas condições ambientais a que estão submetidos e / ou de seu genótipo total. Genes cujaexpressão varia apresentam expressividade variável. Ex.: Entre os indivíduos polidáctilos(portadores de dedos supranumerários), há aqueles com mãos e pés comprometidos,aqueles com somente número anormal em uma das mãos, aqueles com somente os pésapresentando a caracetrística, mas com o dedo anormal muito reduzido etc.

Mesmo quando um indivíduo recebe um alelo dominante para determinadacaracterística, ele pode não expressá-la, o que significa, então, que o genótipo tempenetrância incompleta. Se 100% dos indivíduos de determinado genótipo manifestam ofenótipo esperado, fala-se em penetrância completa. Ainda usando a polidactilia comoexemplo, embora esse caráter seja dominante, 15% daqueles que portam o alelo exibem ofenótipo normal.

Para refletir... e responder!Por que a descobertas dos alelos semidominantes, co-dominantes e

letais não invalidou os princípios mendelianos?

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Fundamentos degenética humana

e das Populações

Herança dos grupos sangüíneos humanos

Sistema ABO

Embora existam quatro grupos sangüíneos do sistema ABO, há trêsalelos envolvidos no processo e oito genótipos possíveis. Trata-se de umaherança do tipo polialelia, onde, nas células diplóides, o locus para a

característica em questão é ocupado por uma das três formas alternativas do gene. Comonessa condição os cromossomos têm seu par, constituindo os pares de homólogos, o outrocromossomo também apresentará, no locus correspondente, uma dessas formas alélicas.

Os quatro grupos sangüíneos para esse sistema são: A, B, AB e O. os alelosenvolvidos são: IA , IB e i. O alelo i é recessivo em relação aos alelos IA, e IB , sendo que estes,necessariamente são dominantes em relação ao alelo i. Os alelos IA e IB , por sua vez, sãoco-dominantes entre si. Sendo assim, acompanhe a relação entre genótipos e fenótipopara esse sistema na tabela abaixo:

Exemplificando uma situação hipotética de cruzamento:

Sabendo que um homem do grupo sangüíneo “A” e sua esposa do grupo sangüíneo“B”, sendo ambos heterozigóticos, desejam ter filhos, quais os tipos sangüíneos esperadospara o sistema ABO e em quais percentuais?

P: homem x mulher IA, i IB, i

F1:

Determinação dos grupos sangüíneos do sistema ABO:

Assim como os demais sistemas sangüíneos que estudaremos, o sistemaABO é identificado pelos tipos de proteínas presentes nos glóbulos vermelhos eque atuam como antígenos, que são chamados de aglutinogênios. No caso dessesistema, as referidas proteínas são denominadas de A e B.

A presença do alelo IA determina a presença do aglutinogênio A; o alelo IB

determina a presença do aglutinogênio B e o alelo i não determina a presença deaglutinogênio algum.

O plasma sangüíneo apresenta duas proteínas específicas, que atuam comoanticorpos para os antígenos do sistema ABO, que são chamadas de aglutininas.Estas são chamadas de anti-A e anti-B.

Os filhos poderão ser dosgrupos sangüíneos A, B, AB e O, emiguais percentuais (25%).

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Denomina-se aglutinação sangüínea justamente o resultado da reaçãoespecífica antígeno-anticorpo, que resulta em grumos no sangue (hemáciasaglutinadas).

Segue, abaixo, um quadro relacionando cada grupo sangüíneo com o genótipoe seu aglutinogênio e sua aglutinina específica.

Obs.: A compatibilidade entre o aglutinogênio do doador de sangue aaglutinina do receptor desse sangue é fundamental para que a transfusão seja bem-sucedida. Sendo assim, os indivíduos do grupo O são doadores universais e aquelesdo grupo AB são receptores universais.

Sistema MN

Landsteiner e Levine, em 1927, identificaram dois aglutinogênios em hemácias,reconhecidos como M e N. A identificação da presença dessas proteínas constitui aclassificação do indivíduo quanto ao sistema MN.

Entre os alelos do sistema MN, há ausência de dominância. A seguir, acompanhe natabela abaixo, a relação entre genótipos e fenótipos para esse sistema.

Sistema Rh

Em 1940, Landsteiner e Weiner descobriram o sistema Rh sangüíneos no sanguede macacos Rhesus e, posteriormente, constataram que as proteínas desse sistema tambémse encontravam presentes nas hemácias da maioria dos humanos testados. Aqueles queapresentam a proteína Rh são classificados como Rh+, em oposição à queles que nãopossuem esse tipo de proteínas, classificados como Rh-.

Para refletir... e responder!Por que uma pessoa do grupo A não pode doar sangue para outra do grupo O?

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Fundamentos degenética humana

e das Populações

O anticorpo anti-Rh só é formado quando uma pessoa Rh- recebesangue do tipo Rh+. Considera-se, de forma simplificada, que a herança parao sistema Rh obedece ao mendelismo clássico com dominância completa,onde o alelo dominante R condiciona a presença da proteína nas hemácias.Dessa forma, indivíduos Rh+ podem ter genótipos RR ou Rr e aqueles Rh- sópodem ser rr.

Eritroblastose fetal:

A DHRN (doença hemolítica do recém-nascido) caracteriza-se principalmentepela hemólise intensa e pela presença de eritroblastos jovens na circulaçãosangüínea do recém-nascido.

É possível minimizar as chances de a mãe Rh- vir a ser sensibilizada após onascimento do filho Rh+ por meio da injeção de anticorpos anti-Rh em até 72 horasapós o parto.

O tratamento da criança com DHRN consiste em fototerapia ou na troca deseu sangue (exsangüíneo-transfusão).

A predisposição à essa doença é verificada quandoa mulher Rh- está gestando um feto Rh+, que a sensibiliza comproteína Rh presente em suas hemácias. Mesmo em pequenasquantidades, as hemácias fetais contendo a proteína Rh sãoreconhecidas pelo sistema imune materno, que passa aproduzir anticorpos anti-Rh. Esse feto não apresentará problemaalgum relacionado com esse caso, mas ocasiona uma situaçãoindesejável para os próximos fetos com Rh+.

Para refletir... e responder!Por que a ocorrência de eritroblastose fetal é menor que a esperada?

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Pleiotropia, interação gênica, epistasia e herança quantitativa

Pleiotropia

No mendelismo clássico, vimos que um genes condiciona o aparecimento de somenteum fenótipo, como por exemplo, gene para altura da planta ou tipo de cabelo em humanos.A pleiotropia, entretanto, é uma herança em que um único gene afeta mais de umacaracterística.

Na espécie humana, há um gene pleiotrópico que causa, simultaneamente, fragilidadeóssea, surdez congênita e esclerótica azulada. Esse gene, além de ter expressividadevariável, apresenta penetrância incompleta: apenas 40% das pessoas que o possuemapresentam as três características simultaneamente.

Interação gênica

Herança em que dois ou mais pares de alelos, que se segregam independentemente,interagem, controlando o aparecimento de somente uma característica. As experiências deBateson e Punnet, logo após a redescoberta da obra mendeliana, estudando a forma dacrista em galinhas, demonstraram que combinações diferentes desses dois genes resultamem fenótipos diferentes, provavelmente, devido à interação entre seus produtos em nívelbioquímico ou celular.

As diferentes linhagens de galinhas têm cristas de várias formas. Acompanhe o quadro abaixo.

Dessa forma, é fácil concluir que os genótipos possíveis são:R_ee: condicionando o fenótipo crista rosa.rrE_: condicionando o fenótipo crista ervilha.Rree: condicionando o fenótipo crista simples.R_E_: condicionando o fenótipo crista noz.

Na Segunda Lei de Mendel, a F2 a proporção fenotípica esperada de9:3:3:1. Nesta herança, são considerados dois caracteres. Perceba que, nainteração gênica, só há um caráter, que apresenta diferentes fenótipos adepender da interação verificada entre os alelos envolvidos. A proporçãogenotípica, contudo, é a mesma em ambos os tipos de herança.

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Epistasia

Herança em que dois ou mais genes influenciam uma característica,sendo que um dos alelos envolvido tem efeito bloqueador no fenótipo. Estealelo “bloqueador” é chamado de epistático.

Nessa herança, há redução do número de classes fenotípicas, alterando a proporçãode 9:3:3:1 estabelecida por Mendel. Isso ocorre devido ao efeito inibidor do alelo de umgene localizado em cromossomo não-homólogo sobre outro gene, que, em conjunto,determinam a mesma característica. O gene epistático não exerce dominância sobre ooutro gene.

Ilustremos essa herança com o seu exemplo clássico: a cor das flores (púrpura oubranca) na ervilha Lathyrus odoratus. Neste trabalho, Bateson e Punnet cruzaram duasvariedades diferentes com flores brancas, obtendo F1 com flores púrpura e a F2 com 9púrpura e 7 brancas (9:7). Eles concluíram que os dois genes segregram independentementee que estão envolvidos na síntese do pigmento antocianina, mas que cada gene tem umalelo recessivo que inibe a ação desse pigmento.

Como bb e pp têm efeito epistático, a proporção fenotípica é de 9:7.Pelo quadrado de Punnet:

Herança quantitativa

Essa herança, que também pode ser chamada de herança multifatorial, herançapoligênica e poligenia, tem a particularidade de expressar as classes fenotípicas de formacontínua. Ronald Fisher propôs que as características de variação contínua são influenciadaspor vários genes de pequeno efeito e com segregação independente e que sofrem grandeinfluência dos fatores ambientais. Como exemplos de características humanas queobedecem a essa herança tem-se: altura, peso, cor da pele, cor dos olhos etc.

Atualmente, os alelos relacionados com herança quantitativa são chamados depoligenes e estes podem ser efetivos (quando contribuem com uma mesma parcela paraa modificação do fenótipo) e não-efetivos (aqueles que não exercem modificação nofenótipo). Respectivamente, os alelos efetivos e não-efetivos são representados por letrasmaiúsculas e minúsculas.

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Exemplificaremos essa herança com a característica cor da pele em humanos.

Segundo o modelo proposto por Davenport, há dois pares de alelos envolvidos nadeterminação dessa característica. Serão usadas as letras maiúsculas B e N comorepresentando alelos efetivos para a presença de melanina na pele e as letras minúsculas be n, para aqueles não-efetivos.

Obs.: Perceba que, na herança quantitativa, a representação gráfica da geração F2(nº de indivíduos x variação fenotípica) revela uma curva de distribuição normal.

F2:Pelo quadrado de Punnet:

Resultados:

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Fundamentos degenética humana

e das Populações

Herança de alelos localizados nos heterossomos

Quando estudamos o ciclo celular, vimos que os cromossomos se apresentam, nacondição diplóide como pares de homólogos, sendo claro que, em um mesmo par dehomólogos, a seqüência dos loci é a mesma. É importante ressaltar que isso é válido paraos autossomos, ou seja, os cromossomos que são comuns aos indivíduos de ambos ossexos, mas não aos heterossomos (cromossomos X e Y).

Entre os cromossomos sexuais, há poucos genes que possuem os mesmos loci.Isso se verifica nas regiões homólogas entre os cromossomos X e Y. Os loci das regiõesnão-homólogas estão presentes em homozigose nas mulheres, pois têm heterossomos dotipo XX, mas em hemizigose nos homens, pois são XY. Isso significa reconhecer que umalelo recessivo presente em somente um cromossomo X de uma mulher não se manifesta,mas, no caso de homens, sim.

Distingue-se quatro tipos de heranças cujos genes se verificam nos cromossomossexuais:

Herança ligada ao X

Também conhecida como herança ligada ao sexo, apresenta genes localizados naregião não-homóloga do cromossomo X.

As mulheres podem ser homozigotas (dominantes ou recessivas) ou heterozigotas eos homens sempre são hemizigotos, porque têm o cromossomo X em dose simples. Porisso, a freqüência das características com herança ligada ao X é maior em homens, como,por exemplo, daltonismo (doença em que o indivíduo possui cegueira específica para certascores), hemofilia (incapacidade de coagulação sangüínea) e calvície.

Herança ligada ao Y

Também conhecida como herança restrita ao sexo, apresenta genes localizados naregião não-homóloga do cromossomo Y, ocorrendo somente em indivíduos do sexomasculino. Perceba que aqui também cabe a utilização do termo hemozigose.

Há poucos genes relacionados com essa herança, chamados de holândricos,geralmente relacionados com a origem e fisiologia testicular.

Para refletir... e responder! Como se determina o número de pares de genes

relacionados com determinada característica quantitativa?

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Herança limitada ao sexo

Trata-se da herança cujos genes estão presentes nos autossomos, mas que, em umdeles a penetrância desse gene é nula. Como exemplo, a produção de leite materno.

Herança influenciada pelo sexo

Corresponde a uma herança em que os genes estão presentes em ambos os sexos,pois os seus loci gênicos também se encontram nos autossomos; entretanto, a relação dedominância e recessividade é diferente em homens e mulheres devido à grande influênciaque os hormônios sexuais exercem. A calvície em humanos obedece a esse tipo de herança,sendo uma característica dominante nos homens e recessiva nas mulheres.

Para refletir... e responder!A distrofia muscular Duchenne (DMD) é um distúrbio em que o indivíduo

afetado exibe um progressivo desgaste muscular. O gene responsável é letal,recessivo e ligado ao X. Considerando-se duas meninas que herdaram um X

materno com DMD, sendo que uma tem síndrome de Turner. Ambasexpressarão o fenótipo da doença? Justifique.

Ação Gênica: Do Genótipo ao Fenótipo

Mesmo quando não se existiam as técnicas que nos permitem estudar a organizaçãoestrutural e funcional gênica, os geneticistas faziam deduções sobre os genes a partir doestudo de suas expressões fenotípicas. Logo, percebeu-se que os genes não poderiamestar atuando isoladamente, modificando-se a depender do ambiente ao qual se submetiam.

Quando os genes saíram de seu ambientebiológico, passando ao ambiente físico doslaboratórios, contatou-se que determinados fatores,como, por exemplo, variações na luminosidade ena temperatura, poderiam, inclusive, condicionar anão-funcionalidade do gene. Essas observaçõesconfirmaram, então, que os fatores ambientaisexercem influência, sim, sobre o material genético.Como prova disso, podem ser citadas a influênciado tabagismo atuando em conjunto com asuscetibilidade genética ao câncer e a expressãodiferencial da calvície em homens e mulheres, emfunção da prevalência de um ou outro tipo dehormônio sexual.

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Fundamentos degenética humana

e das Populações

A expressão gênica pode ser entendida, de modo geral, como resultadoda interação entre o gene e o meio ambiente. Vale ratificar que nem sempre arelação entre genótipo e fenótipo é direta, pois depende de sua interaçãocom o meio ambiente.

fenótipo = genótipo + interação ambiental

Existem indivíduos portadores de alelos dominantes para um certo gene, mas que,mesmo assim, não exibem o fenótipo correspondente. Neste caso, diz-se que o gene tempenetrância incompleta.

O exemplo mais comum de penetrância incompleta em humanos é a polidactilia. Emuma família que apresente esse caráter, é possível que indivíduos com genótipo parapolidactilia em homo ou heterozigose tenham número normal de dedos nas mãos e nospés.

Ainda com relação ao exemplo da polidactilia, é possível que, em uma família comessa característica, um dos indivíduos tenha somente uma protuberância em um dos pés, ooutro tenha um sexto dedo na mão direita, com tamanho em harmonia com os demais dedose outro filho apresente um sexto dedo pequeno e recurvado em ambas as mãos. Percebaque, nesse caso, houve expressividade variável na manifestação do fenótipo.

Na análise de heredogramas, a penetrânciaincompleta de um gene condiciona uma interpretação errôneasobre os genótipos dos indivíduos em estudo.

·Penetrância: refere-se à proporção de genótipos em umapopulação que expressa o fenótipo correspondente. Podeser completa ou incompleta.

·Expressividade: refere-se ao grau de expressão dedeterminado genótipo no indivíduo. Pode ser completa ouvariável.

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Reconhecimento das Mutações Gênicas e Cromossômicas

Alterações no material genético, quer ocorram comprometendo a seqüência de basesnitrogenadas, estrutura ou quantidade de cromossomos presentes na célula, sãoreconhecidas como mutações. Quando a mutação ocorre em células somáticas, não serátransmitida aos descendentes, comprometendo somente o indivíduo afetado, causandoalguns tipos de câncer, por exemplo. Quando compromete a linhagem germinativa, então, amutação poderá ser transmitida à prole pelos gametas. Estas últimas têm importânciaevolutiva.

As mutações podem ser gênicas ou cromossômicas. Quando comprometem umaleitura correta das trincas de bases do código genético, classificam-se como gênicas(pontuais) e acabam sendo responsáveis pelo aparecimento de novos alelos. As mutaçõescromossômicas podem estar representadas por alterações na estrutura cromossômicanormal ou então porque o número total normal de cromossomos característico de certaespécie se encontra reduzido ou aumentado em células de um indivíduo que a ela pertence.Sendo assim, as mutações cromossômicas podem ser estruturais ou numéricas.

Classificação das mutações cromossômicas:

Estruturais

Muitas vezes, a alteração cromossômica ocorre porque houve perda de parte docromossomo (deleção), adição de genes ao cromossomo, ampliando seu tamanho(duplicação), alteração na posição do lócus gênico, comprometendo o pareamento corretoentre os cromossomos homólogos (inversão) ou troca de fragmentos entre cromossomosnão homólogos (translocação). Estas quatro situações caracterizam as mutaçõescromossômicas estruturais.

Numéricas

As células portadoras dessas aberrações possuem quantidade de cromossomosdiferente da normal para a espécie, sendo reconhecidas como euploidias quandodeterminam a presença ou ausência de lotes inteiros de cromossomos, e aneuploidiasquando um ou poucos pares de cromossomos são afetados.

Nas euploidias, os casos em que a quantidade de cromossomos é de três ou maisvezes o conjunto cromossômico completo são chamados de poliploidias. Quando há errosna separação de cromossomos na meiose, durante a formação dos gametas, com a fusãode gametas anormais (com um cromossomo a mais ou a menos), têm origem asaneuploidias. As trissomias, como a trissomia do 21 ou síndrome de Down, é a maiscomumente verificada.

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Fundamentos degenética humana

e das Populações

Agentes mutagênicos:

As mutações ocorrem por acaso e não são eventos verificados comalta freqüência. Existem certos fatores que podem, contudo, elevar essaincidência. Esses agentes mutagênicos podem ser físicos, como radiações,raios X, calor e radiação UV, ou químicos, como o gás mostarda e algunscomponentes da fumaça do cigarro.

Embora estejamos sujeitos a esses fatoresmutagênicos com freqüência, a taxa de mutação não ocorrede forma elevada graças à existência de um grupo deenzimas de reparo, capazes de consertar erros detectadosno material genético.

Para refletir... e responder!Necessariamente, as mutações prejudicam os indivíduos que

as apresentam? Justifique.

Estudo da Genética de Populações

É inegável a influência que o Darwinismo exerceu em diversas áreas do conhecimento,através do conceito de seleção natural. Porém, Darwin não conseguiu explicar a origem davariabilidade verificada entre as populações e nem como certas variantes são herdadas.Por volta de quarenta anos depois de Darwin ter desenvolvido a teoria da seleção natural, a

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redescoberta dos trabalhos de Mendel em 1900 esclareceu que as características sãodeterminadas por unidades de hereditariedade transmitidas à descendência em célulasreprodutivas produzidas pelos pais. Em 1930, o estudo experimental da transmissão genéticaem cruzamentos e genealogias passou a ser feito com populações inteiras, resultando nadisciplina chamada genética de populações. O objetivo dessa disciplina é justamente estudarcomo as forças evolutivas condicionam a variabilidade em uma população.

Modernamente, a evolução é reconhecida como um processo no qual a variaçãogenética de uma população é modificada com o tempo.

O equilíbrio de Hardy-Weinberg

Com o crescente estudo de populações sob o ponto de vista do darwinismocombinado à genética, houve necessidade de se estabelecer um modelo para ocomportamento dos genes. Partindo desse princípio, em 1908, Godfrey Hardy e WilhelmWeinberg desenvolveram um teorema com o seguinte enunciado:

“Em uma população infinitamente grande, em que os cruzamentos ocorremao acaso e sobre a qual não há atuação de fatores evolutivos, as freqüênciasgênicas e genotípicas permanecem constantes ao longo das gerações”.

De acordo com esse teorema, uma população é caracterizada como estando emequilíbrio genético somente se for numerosa, panmítica (com cruzamentos ao acaso) e isentade fatores evolutivos (como mutação, seleção natural e migração). Sendo assim, ao seaplicar esse teorema a uma população, obtendo resultados significativamente diferentesdaqueles obtidos pela aplicação do teorema de Hardy-Weinberg, conclui-se que a populaçãoestá evoluindo, caso contrário, a população não está em equilíbrio genético, ou seja, nãoestá evoluindo.

A fim de demonstrar o teorema de Hardy-Weinberg, consideremos uma populaçãohipotética, onde atuam os alelos A e a. Chamaremos de p a freqüência de gametasportadores do alelo A e de q a freqüência de gametas portadores do alelo a. Sendo assim,os genótipos esperados são AA, Aa e aa. O princípio de Hardy-Weinberg ou princípio doequilíbrio gênico estabelece que, para um determinado par de alelos com freqüências p eq, em uma população mendeliana em equilíbrio, a freqüência dos diferentes genótipos emcada geração estará de acordo com a expressão p2 + 2pq + q2 = 1.

Acompanhe o esclarecimento sobre a expressão acima:

Considerando-se a influência de p (freqüência de gametas portadores do alelo A) eq (freqüência dos gametas com a) em uma população;

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· p2 será a probabilidade de um espermatozóide portador do alelo Afecundar um óvulo portador do alelo A, pois p x p = p2.;

· 2pq será a probabilidade de um espermatozóide portador do aleloA fecundar um óvulo portador do alelo a, ou seja, p x q, mais a probabilidadede um espermatozóide portador do alelo a fecundar um óvulo portador doalelo A, ou seja, p x q, resultando em 2pq;

· q2 será a probabilidade de um espermatozóide portador do alelo afecundar um óvulo portador do alelo a, pois q x q = q2.

Desse modo, a fórmula para a fórmula do equilíbrio genético de Hardy-Weinbergpode ser expressa como:

p2 + 2pq + q2 = 1 ou p + q = 1

Como exemplo, considere uma população apresentando as seguntes freqüênciasgênicas: p = 0,9 e q = 0,1. Utilizando-se a fórmula dada:

Os fatores evolutivos

A teoria moderna ou sintética da evolução considera três fatores evolutivos principaisque, em uma população, atuam em conjunto, impedindo seu equilíbrio gênico: a mutação, arecombinação gênica (que ocorre durante o crossing over) e a seleção natural.

Para refletir... e responder!Qual o papel da seleção natural na evolução das espécies?

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Dois casais afirmam que determinada criança achada pela polícia é seu filhodesaparecido. Os casais e a criança foram submetidos a exames de tipagem sangüínea.Os resultados foram os seguintes:

Criança: O, MN, Rh-Casal I: mulher: O, MN, Rh-; homem: AB, M, Rh +Casal II: mulher: A, N, Rh*; homem: B, M, Rh+

Explique como esses resultados excluem ou não a possibilidade de a criança ser ofilho desaparecido do casal I ou do casal II.

Orientação: Como há três caracteres em questão, é importante identificar aspossibilidades que cada casal apresenta de ter filho(s) com as características que foramdadas para a criança. Lembre-se de que o sistema ABO obedece à herança polialélicaenquanto os demais, ao mendelismo clássico. Além disso, atente-se ao fato da confiabilidadede aceitação / exclusão de paternidade que os sistemas sangüíneos apresentam. Casoqueira revisar o padrão de herança para cada sistema em questão, releia o tópico 1.2.Herança dos grupos sangüíneos humanos.

AtividadesAtividadesAtividadesAtividadesAtividadesComplementaresComplementaresComplementaresComplementaresComplementares

1.....

2.....Considere uma determinada espécie vegetal cuja altura varie de 100 cm até 260 cm,sendo que esta característica obedece ao padrão da herança quantitativa e há quatro paresde alelos envolvidos. Os indivíduos com o fenótipo residual têm genótipo aabbccdd e aquelesmais altos têm genótipo AABBCCDD. Quais serão a altura e o genótipo da descendênciado cruzamento entre as classes fenotípicas extremas?

Orientação: A questão já oferece os genótipos e fenótipos das classes extremas,que são homozigotas, favorecendo a interpretação do genótipo da geração filial. Para ofenótipo, é importante estabelecer qual a diferença, em centímetros, entre as classesfenotípicas extremas. A partir daí, essa diferença deve ser dividida entre o número de alelosefetivos da classe com fenótipo mais alto com a finalidade de que você consiga perceberqual a real contribuição de cada alelo efetivo, em centímetros, para o fenótipo. Desse modo,sabendo qual é a altura do fenótipo residual (fenótipo mínimo), basta somar a contribuiçãode cada alelo efetivo para altura de um certo indivíduo tantas vezes quanto ele apresentaralelos aditivos em seu genótipo.

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OS AVANÇOS DA GENÉTICA E SUAS

CONTRIBUIÇÕES NA SOCIEDADE

Biotecnologia – Avanços No Estudo Da Genética

Ao longo do tempo, nossa espécie tem-se aprimorado em técnicas que possibilitamo uso de outros organismos para interesse próprio, como, por exemplo, na fabricação depão, laticínios ou antibióticos. Denomina-se biotecnologia o conjunto de dessas técnicas.O desenvolvimento da Biologia Molecular culminou com o aparecimento da EngenhariaGenética, ramificação da biotecnologia. A Engenharia Genética ou tecnologia do DNArecombinante ocupa-se da manipulação de moléculas do DNA, favorecendo uma série deestudos com o material genético como as seguintes:

· clonagem de genes (isolamento de moléculas de DNA e sua posterior multiplicação);· identificação de pessoas – fingerprint (identificação de pessoas com base no DNA);· geneterapia (substituição ou adição de uma cópia correta do gene alterado em

indivíduo afetado);· aconselhamento genético;· diagnóstico pré-natal;· triagem populacional de doenças genéticas;· clonagem;· transgenia (transferência de genes de um organismo para outro);· vacinas gênicas;· recuperação de espécies em extinção.

Mapeamento Gênico e suas Aplicabilidades

Os mapas genéticos são fundamentais para se estabelecer a seqüência gênica dosloci presentes em um mesmo cromossomo bem como suas respectivas distâncias. Osprimeiros mapas genéticos foram realizados a partir dos estudos feitos por Morgan com ogene para cor de olhos brancos em Drosophyla no início do século XX. A elaboração dessesmapas ratificou a idéia de que o cromossomo representava uma seqüência linear de genes.

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A fim de compreendermos como ocorre a elaboração de um mapa gênico, devemoscompreender a herança dos chamados genes ligados.

Ligação gênica, crossing over e mapeamento cromossômico

Um cromossomo é constituído por vários loci e, conseqüentemente, por vários genes.Os genes situados em um mesmo cromossomo tendem a permanecer juntos durante adivisão meiótica, sendo encaminhados juntos para o mesmo gameta, o que justifica o usoda expressão genes ligados (linkage). Sendo assim, considerando-se duas característicasquaisquer estudadas em conjunto, sendo determinadas por genes ligados, levando-se emconta um indivíduo de genótipo AaBb, conclui-se que ele somente poderia produzir doistipos diferentes de gametas: AB e ab. Há, contudo, a possibilidade de que ele produzaquatro tipos diferentes de gametas, AB, Ab, aB, ab.

É fundamental que recordemos da informação fornecida quando do estudo daSegunda Lei de Mendel, onde aprendemos que esta lei só tem validade quando os genesestudados têm loci em cromossomos não-homólogos. Lembre-se de que, no diibridismo,um indivíduo duplo heterozigoto ou diíbrido, AaBb, formará os gametas AB, Ab, aB, ab,assim como o diíbrido Aabb, apresentando os genes em questão ligados. Não se verificamno linkage, contudo, as mesmas freqüências esperadas na distribuição entre os alelos nosgametas.

Esclarecendo:

Heterozigoto AaBb com genes com segregação independente:(quando a Segunda Lei é válida)

Gametas: ¼ ou 25% AB: ¼ ou 25% Ab: ¼ ou 25% aB: ¼ ou 25% ab

Heterozigoto AaBb com genes ligados:(quando não há validade para a Segunda Lei)Sendo a herança do tipo linkage, há duas possibilidades de combinaçõesnos alelos nos tipos de gametas:

I. Quando ocorre permutação:Gametas: ½ ou 50% AB: ½ ou 50% ab

II. Quando não ocorre permutação:Gametas: quatro tipos diferentes, AB, Ab,

aB, ab, mas com freqüências distintas daquelasesperadas pela Segunda Lei, por exemplo, 40%AB: 10% Ab, 10% aB, 40% ab.

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Genes ligados ou linkage são, portanto, aqueles que se encontram emum mesmo cromossomo e, se não ocorrer permutação, os genes não serãoseparados na meiose.

Lembre-se de que, quando estudamos divisão celular, após aduplicação na interfase e o pareamento dos homólogos durante a meiose,pode ocorrer uma quebra em duas cromátides homólogas na mesma altura,sendo acompanhada da troca de suas partes. É justamente essa troca desegmentos que amplia a variabilidade genética na prole e o processo recebea denominação de crossing over ou permutação.

A permutação não ocorre exatamente no mesmo local doscromossomos em todas as células da linhagem germinativa quevão sofrer meiose, mas em pequeno número delas. Sendo assim,os tipos de gametas surgem em proporções diferentes, porque aproporção de gametas que apresentam novas combinaçõesgênicas resultantes da permutação (gametas recombinantes) émenor do que a de gametas que apresentam as combinaçõesgênicas não resultantes da permutação (gametas parentais).

Exemplificando:

Considere que 100 células se multipliquem através de divisão meiótica e queapresentem genótipo duplo heterozigoto AaBb.

Caso não tenha ocorrido permutação, quantos e quais serão os gametas formadospor essas 100 células?

Como cada célula forma 4 gametas na meiose, as 100 células formarão 400 gametas.Se a ocorrência da permutação, serão esperados 200 gametas AB e 200 gametas ab.

Caso 20 dessas células tenham sofrido permutação, quantos e quais serão osgametas formados por essas 100 células?

Das 20 células que sofreram permutação, serão formados:20 gametas AB (parentais)20 gametas Ab (recombinantes)20 gametas aB (recombinantes)20 gametas ab (parentais)

Das 80 células que não sofreram permutação, serão formados:80 gametas AB (parentais)80 gametas Ab (parentais)80 gametas aB (parentais)80 gametas ab (parentais)

Das 100 células iniciais, haverá:180 gametas AB20 gametas Ab20 gametas aB180 gametas aa

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Importante: Nos heterozigotos para dois ou maiscaracteres com genes ligados, podem ocorrer duas possibilidadesquanto à disposição dos alelos dominantes e recessivos de cadapar: a posição cis (alelos dominantes em um mesmo cromossomoe alelos recessivos no cromossomo homólogo) e trans (alelodominante de um par e o alelo recessivo de outro par estão ligadosao mesmo cromossomo e os seus alelos correspondentes estãono cromossomo homólogo).

Mapeamento cromossômico

É certo que os gametas recombinantes surgem por recombinação e que, para doisgenes ligados, a freqüência de gametas recombinantes é constante.

A probabilidade de ocorrência de permutação em qualquer ponto docromossomo é a mesma; no entanto, quanto mais distantes estiverem doisgenes em um cromossomo, maior será o número de pontos entre eles quepoderão sofrer permutação.

A freqüência de recombinação entre dois genes é diretamente proporcional àdistância entre eles no cromossomo. Dessa forma, se dois genes distam entre si por 6morganídeos (unidade de recombinação), isso significa que a porcentagem de ocorrênciade permutação entre eles é de 6%. Constate que, tendo a distância entre os genes em ummesmo cromossomo, a construção do mapa genético é possível.

Exemplificando:

Considere que entre dois loci gênicos (C e D) de um mesmo cromossomo aporcentagem de recombinação seja de 30%.

Responda:

Qual a distância aproximada entre os loci C e D?30 morganídeos ou unidades de recombinação.

Quais são os tipos de gametas produzidos por um heterozigoto cis e quais asproporções esperadas?

Parentais: 70%, sendo 35% AB e 35% ab.Recombinantes: 30%, sendo 15% Ab e 15% aB.

Quais são os tipos de gametas produzidos por um heterozigoto trans e quais asproporções esperadas?

Parentais: 70%, sendo 35% Ab e 35% aB.Recombinantes: 30%, sendo 15% AB e 15% ab.

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Para refletir... e responder! Qual a importância do Projeto Genoma

Humano para a sociedade?

Contribuições da Genética Para a Melhoriada Qualidade de Vida

O conhecimento sobre o material genético bem como sua aplicabilidade cresceramsignificativamente desde os estudos mendelianos com a hereditariedade em ervilhas atéos dias atuais. Modernamente, as aplicações dos conhecimentos dessa ciência sãoverificados em nosso cotidiano, seja com a produção de alimentos com maior qualidadenutricional e resistentes a pragas até a produção de medicamentos.

A genética médica tem por objetivo aprimorar a saúde e o bem-estar das pessoas e,conseqüentemente, de suas famílias e da sociedade como um todo. Sendo assim, essaárea da genética promove, além do alívio do sofrimento de um indivíduo acometido porcerto transtorno metabólico, o aumento da dignidade do ser humano. Na tentativa de encontrara cura de diversas doenças, inclusive daquelas que acometem outros grupos de seres vivos,como os vegetais, os geneticistas, através da biotecnologia, cultivam váriosmicroorganismos.

Com a aplicação dos conhecimentos da genética às áreas de pecuária e agricultura,o homem tem lucrado, por exemplo, com gado mais resistente a doenças e capaz de maiorprodução de leite e de seus derivados, sementes e frutos de maior qualidade nutricional eque demoram mais tempo para entrar em decomposição e aves que põem ovos com teorreduzido de colesterol.

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A compreensão da estrutura do ácido desoxirribonucléico, o DNA, tem possibilitadopesquisas, por exemplo, sobre a alteração do material genético das pessoas com finalidadede tratamento e / ou estética e, inclusive, há pesquisas que se propõem a identificar qual(is)os gene(s) que controlam o envelhecimento a fim de aumentar a expectativa de vida dohomem.

É importante salientar, contudo, que a manipulação e a alteração do código genéticotambém tem seu lado negativo. Torna-se imprescindível a reflexão sobre a interferência dosavanços de todos esses conhecimentos genéticos sobre os direitos dos cidadãos e asoberania de determinadas nações, conforme será discutido no próximo item.

Dilemas Éticos Na Genética Moderna

Eugenia e Disgenia – conseqüências

Desde épocas muito antigas, mesmo antes das leis mendelianas, o homem temselecionado as melhores plantas e os melhores animais como reprodutores com a finalidadede obtenção de uma descendência mais apropriada a apresentar qualidades para certacaracterística desejável, aumentando seu lucro, principalmente. Em 1883, Francis Galtondenominou essa prática de eugenia e passou a promover a idéia de que a espécie humanatambém deveria se submeter a cruzamentos seletivos a fim de ser aprimorada. O início doséculo XX é, então, marcado por sentimentos anti-raciais, acirrando as leis restritivas anti-imigração em vários países. O movimento eugenista tomou uma proporção tal que chegoua justificar o absurdo dos casos de esterilizações involuntárias e até genocídios, como nocaso da Alemanha nazista.

É importante ratificar que a maioria das características genéticas de nossa espécieé de herança multifatorial, sendo intensamente influenciadas pelos fatores ambientais. Sendoassim, o primeiro obstáculo na implantação de um programa eugênico é justamentedeterminar precisamente quanto de “hereditariedade” há em uma certa característica. Alémdisso, como estabelecer quem será o “juiz” e quais serão os critérios adotados a fim de sedeterminar se uma característica é mais desejável do que outra? Mais um problema emquestão é anular a autonomia de escolha do indivíduo justificando este feito para que o poolgênico da espécie humana seja aprimorado.

Em oposição à eugenia, tem-se a disgenia, que promove a manutenção de genesdeletérios na população através de diferentes meios, como, por exemplo, o uso de ummedicamento e / ou substância que simule o fenótipo normal do indivíduo, como a insulina,garantindo que o diabético chegue a idade reprodutiva e possa transmitir esse distúrbiometabólica à prole ou então a prática de cirurgias plásticas que geram fenocópias denormalidade.

É inegável que o PGH (Projeto Genoma Humano) resultou m uma série de informaçõesacerca da nossa espécie. Tais informações só contribuirão para a nossa melhoria de vidacaso sejam usadas com sabedoria; contudo, vale ressaltar que a disponibilidade dessasinformações vem atrelada a uma série de questões de cunho principalmente ético, além demoral e legal.

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Aspectos éticos da Genética Médica.

É certo supor que o resultado do mapeamento de nosso genoma irá contribuir paraa melhoria de nossa qualidade de vida, desde quando promoverá melhores diagnóticos etratamentos adequados a nossas doenças. Para tal, é mister a aplicação dos três princípiosfundamentais sobre os aspectos éticos médicos, a saber:

Princípio da benevolência (fazer o bem ao paciente);

Princípio do respeito da autonomia individual (assegurar os direitosdo indivíduo em controlar seus cuidados médicos sem que haja coação);

Princípio da justiça (tratamento igualitário e justo a todos).

A linha divisória entre esses princípios não é tão bem marcada quanto parece. Éconflitante respeitar a autonomia em uma decisão dos pais na interrupção de uma gestação,por exemplo.

AtividadesAtividadesAtividadesAtividadesAtividadesComplementaresComplementaresComplementaresComplementaresComplementares

1.....Coloque-se na posição de um casal que, ao fazer os exames pré-natais, constataque o feto é portador da síndrome de Down. O que você faria, considerando seus valoresreligiosos, éticos e morais? Se em vez da síndrome de Down, fosse constatado que o fetoé portador de distrofia muscular progressiva, doença letal que provoca a morte ainda nainfância, o que você faria?

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2..... “A bioética não é apenas uma disciplina que reflete sobre a ética da vida; ela precisaser transformada em fórum de articulação política, laico, popular e democrático”. Escreva oque você pensa a respeito dessa idéia.

Orientação: Embora a resposta seja pessoal, lembre-se de que você está sepreparando para ser um educador e, em função disso, a forma como você expressa suasidéias, na sala de aula, deve ser ponderada, pois, nessa profissão, o compromisso écom o avanço do ensino e do conhecimento, contribuindo para o desenvolvimento doeducando enquanto indivíduo e cidadão. A sala de aula não deve ser um palanque para queo professor defenda suas idéias, seus preconceitos ou sua religião.

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A presente atividade, que é obrigatória, tem por objetivo acompanharprogressivamente o seu crescimento ao longo do curso de Genética. Para isso, a mesmaconsta de três etapas, que serão desenvolvidas, respectivamente, nas 2ª, 3ª e 4ª semanasde aula, sob a supervisão da tutoria.

Etapa 1Nesse primeiro contato com a Genética, é importante que você se familiarize com os

conceitos básicos e que consiga perceber que o seu mundo particular é um ambiente propícioà aplicação do conteúdo estudado nessa fascinante disciplina. Faça uma pesquisa sobrealgumas características humanas que obedecem à Primeira Lei de Mendel e escolha umaque ocorre em seu núcleo familiar. Monte um mapa familiar com, pelo menos, três geraçõesde sua família, utilizando a simbologia adequada. A seguir, identifique o caráter dominante eo recessivo considerados e estabeleça os genótipos possíveis.

Para a apresentação dessa etapa, você deve obedecer aos seguintes critérios:

Capa:Elemento identificador do trabalho, deve apresentar informações ordenadas. Para

estabelecermos um padrão, trabalharemos com o seguinte ordenamento dos elementosidentificadores de sua pesquisa:

1. Nome da FTC (Faculdade de Tecnologia e Ciências)Deve constar da margem superior, escrito em negrito, com fonte 16, com letras

maiúsculas e centralizado.

2. Identificação do cursoDeve ser escrito abaixo do nome da faculdade, sendo apresentado também com

letras maiúsculas, centralizado, em negrito e com fonte 16.

3. Título do trabalhoDeve ser apresentado cinco espaços abaixo da identificação do curso a fim de ter

destaque. Também deve ser apresentado com letras maiúsculas, centralizado, em negrito ecom fonte 16.

4. Nome do alunoDeve ser apresentado 4 espaços abaixo do título do trabalho, em letras maiúsculas,

centralizado, em negrito e com fonte 14.

AtividadeAtividadeAtividadeAtividadeAtividade

OrientadaOrientadaOrientadaOrientadaOrientada

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5. Local e anoDevem ser escritos nas duas linhas finais da folha, estando centralizado, com letras

maiúsculas, em negrito e com fonte 12.

Corpo da atividade

I. IntroduçãoO título “introdução” deve ser escrito na margem esquerda, sem alínea, com letras

maiúsculas, em negrito e com fonte 14.A introdução deve apresentar a atividade em questão, principalmente apresentando,

objetivos e justificativa da mesma.

II. DesenvolvimentoO título “desenvolvimento” deve ser escrito na margem esquerda, sem alínea, com

letras maiúsculas, em negrito e com fonte 14.Nessa parte, você deve apresentar os dados e a análise dos mesmos. Cabe, nessa

parte, uma breve abordagem sobre a Primeira Lei de Mendel e a caracterização dacaracterística por você escolhida para ilustrar sua genealogia. A discussão sobre ainterpretação de seu mapa familiar deve ser realizada também nessa fase do trabalho.

III. ConclusãoO título “conclusão” deve ser escrito na margem esquerda, sem alínea, com letras

maiúsculas, em negrito e com fonte 14.Aqui devem ser apresentadas as considerações finais referentes aos dados

encontrados. Cabe, então, uma síntese sobre o padrão de herança e a forma de transmissãodessa característica.

IV. ReferênciasIndependente da(s) fonte(s) consultada(s), se bibliográfica ou eletrônica, todas devem

ser apresentadas, estando relacionadas em ordem alfabética e de acordo com as normasda ABNT.

O título “referências” deve ser escrito centralizado, com letras maiúsculas, em negritoe com fonte 14. Inicie a relação das referências consultadas três espaços abaixo dessetítulo.

Etapa 2Analisando parte do heredograma feito na 1ª etapa, tome conhecimento sobre os

tipos sangüíneos de seus pais e seus irmãos. Estabeleça, em uma tabela à parte, quempode ser doador de sangue para outro(s) familiar(es). Levando-se em conta a característicaque você escolheu para responder à 1ª etapa desta atividade, considerando o estudoconjunto da hereditariedade entre ela e a característica do tipo de sangue para o sistemaABO, obedecer-se-ia à Segunda Lei de Mendel ou à herança dos genes ligados? Justifique.

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Para a apresentação dessa etapa, obedeça aos seguintes critérios:

Capa:Vide informações dadas para a 1ª etapa.

Corpo da atividade.

I. Introdução:Vide informações dadas para a 1ª etapa.

II. Desenvolvimento:Vide informações técnicas dadas para a 1ª etapa.Cabe, nessa parte, uma breve abordagem sobre a herança do sistema ABO e a

caracterização genotípica e fenotípica dos indivíduos específicos de seu mapa familiar. Adiscussão sobre o tipo de herança em que duas características são estudadas ao mesmotempo (2ª Lei de Mendel ou genes ligados) deve ser realizada também nessa fase do trabalho.

III. Conclusão:Vide informações técnicas dadas para a 1ª etapa.Aqui devem ser apresentadas as considerações finais referentes aos dados

encontrados. Cabe, então, uma síntese sobre o padrão de herança do sistema ABO e abreves considerações sobre o estudo dessa característica em seu mapa familiar.

IV. Referências:Vide informações dadas para a 1ª etapa.

Etapa 3Ao longo desse semestre, estudamos vários aspectos da Genética, enfatizando que,

como qualquer conhecimento, pode ser usado para o bem ou não. O texto abaixo foi extraídoda introdução do livro Engenharia Genética – o sétimo dia da criação, da médica FátimaOliveira. Leia-o atentamente e elabore uma resenha sobre o mesmo.

A resenha não corresponde a um simples resumo. A resenha ultrapassa o limite desomente resumir uma obra, pois é capaz de questioná-la, apresentando seus pontos positivose negativos. A fim de fundamentar a criticidade na resenha, seu autor pode buscar evidênciasna própria obra em questão ou buscá-la em outras.

Além de obedecer a uma boa apresentação na capa, conforme já foi feito para asetapas anteriores, a resenha deve incluir os seguintes aspectos:

· resumo da obra ou síntese do conteúdo;· destaque às idéias principais presentes na obra, apresentando o objetivo do autor;· análise crítica da obra em si, e, se possível, comparando-a com a de outros autores;· referência bibliográfica da obra.

Obs.: A resenha deve ser apresentada em tamanho 12 e fonte estilo Arial.

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Texto a ser analisado para a elaboração da resenha:

A engenharia genética se estabeleceu e abre caminhos desconhecidos paraa história da humanidade. Trata-se de um tema polêmico. Tudo indica que será ofio condutor da economia do século XXI. Essas constatações geram inúmerasindagações. Toda e qualquer especulação a respeito direcionará nosso pensamentopara discussões sobre conhecimento e poder, questões historicamente nas mãosdas classes dominantes.

(...)A humanidade se defronta, hoje, com muitos desafios e dificuldades para

criar um mundo sem exploração, sem opressão, e uma sociedade superior. Masos principais entraves não se encontram apenas no passado e nos escombros.Dizem respeito fundamentalmente ao futuro, mais precisamente a essa forma dedominação sutil e sofisticada que se gesta nos marcos do biopoder, do poderaprsentado pela engenharia genética sob o comando dos países ricos. A análisecrítica do que esses saberes tão inquietantes encerram, de esperança e de ameaça,para os povos é uma exigência que está na ordem do dia.

(...)Eis um assunto assustador e cheio de contradições. Para que precisamos

“saber fazer” gente em laboratório? Quem não quer, ou não precisa mais, ou nãoestá satisfeito com a forma de a natureza fazer as pessoas? Não será umdesperdício de tempo e de dinheiro querer produzir pessoas com o selo de “controlede qualidade” laboratorial, quando dizem que há gente demais? Que benefícios oumalefícios trará para a humanidade saber a localização e o funcionamento doconjunto dos genes humanos (genoma)? Perguntas como essas demosntram queo mapeamento gênico coloca questões novas e instigantes no debate sobre ofuturo, a evolução, e, sobretudo, explicita que o controle da evolução da nossaespécie, se ainda não existem, está próximo.

Sem dúvidas, os conhecimentos oriundos do Projeto Genoma Humanopoderão ser utilizados para prevenir e curar inúmeras doenças, mas tambémpoderão ser empregados para aumentar ou eternizar a opressão da mulher e aopressão racial / étnica, para acabar com a privacidade das pessoas e cercear ouabolir qualquer aspiração de liberdade.

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É importante alertar que um teste genético para determinar amaternidade ou a paternidade – como a impressão digital em DNA – sepresta como uma tecnologia policial apuradíssima! A Inglaterra já o usarotineiramente para catalogar imigrantes dos países pobres. Com certeza,em breve, os Estados Unidos e a Europa passarão a exigi-lo comodocumento para acesso aos seus territórios. Está criada a carteira deidentidade genética! Então, o “certificado” de predisposição paradoenças, obtido via testes genéticos, poderá se tornar uma exigência emseleções de empregos, para a aprovação de seguros de saúde e de vidae até nas tentativas de se descobrirem gênios nas escolas. É inegável opotencial de tudo isso como instrumento de discriminação para sempre.

Cotidianamente, os jornais e as revistas de circulação nacional anunciam o ritmodas pesquisas. É raro que uma novidade não apareça no mesmo dia em todos osjornais e até na televisão. Mas pouco se discute a diferença considerável entre saberfazer uma proteína ou transplantar um gene para curar uma doença e salvar vidas efabricar uma proteína ou alterar um organismo para utilizá-los como armas de guerras,extermínio e genocídio.

É de importância crucial que saibamos distinguir essas duas faces opostas daengenharia genética. Isso constitui uma tarefa muito difícil, já que a mídia costumaenvolver o tema em uma auréola de oitava maravilha do mundo, priorizando o tratamentosensacionalista e só apresentando o seu lado bom. Informações existem em profusão.Faltam mais abordagens sensacionalistas, orientadoras e até incitadoras de reflexõesmais críticas, uma vez que tais questões dizem respeito a nossa vida.

Socializar e popularizar ao máximo o saber científico e tecnológico, colocandoem debate as potencialidades saudáveis ou deletérias, pacíficas ou bélicas dessas“coisas novas” representa uma parte substancial e indispensável da luta por um sistemasocial que busque relações de mutualidade entre as pessoas e destas com o seuhabitat.

OLIVEIRA, Fátima. Engenharia genética – o sétimo dia da criação. São Paulo:Editora Moderna Ltda, 2000. 9ª impressão.

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Aconselhamento genético: serviço que estima a probabilidade de algum traçogenético se manifestar em indivíduos de uma família; geralmente, atende casais preocupadoscom a possibilidade de gerar descendência com algum problema de origem genética.

Alelo letal: alelo incompatível com a sobrevivência; quando recessivo, só manifestasua letalidade em homozigose; quando dominante é letal em homozigose ou heterozigose.

Caracteres qualitativos: característica que apresenta duas ou três modalidadescontrastantes, não apresentando formas intermediárias, como é o caso da altura das ervilhasestudadas por Mendel (alta ou baixa), e não o da altura em humanos (fenótipo gradativo).

Caracteres quantitativos: característica que apresenta variação contínua, como aaltura e a cor dos olhos em humanos.

Cariótipo: pode representar os cromossomos organizados em ordem de tamanhoe de acordo com a posição do centrômero ou a fórmula abreviada da constituiçãocromossômica de uma célula ou do indivíduo. os cromossomos sexuais e se há mutaçõescromossômicas.

Código genético: o conjunto de 64 trincas de nucleotídeos que especificam os 20aminoácidos das cadeias polipeptídicas.

Diíbrido: um indivíduo que é heterozigoto para dois pares de alelos (duplo-heterozigoto); a descendência de um cruzamento entre parenatis homozigotos que diferemem dois aspectos.

Espécie: intercruzamento entre indivíduos de populações naturais que sãoreprodutivamente isolados de outros grupos.

Éxon: uma região transcrita de um gene que está presente em um RNA mensageirofinal.

Fenocópia: uma imitação de um fenótipo que geralmente é determinado por genótipoespecífico, produzida pela interação de algum fator ambiental com um genótipo normal.

Genoma: a seqüência completa de DNA, contendo toda a informação genética deum gameta, de um indivíduo, de uma espécie ou de uma população.

Íntron: segmento de um gene que é inicialmente transcrito, mas é então removidode dentro do RNA primário transcrito, havendo a recomposição dos éxons em ambos oslados dele.

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Ligação: uma relação entre genes que tendem a ser herdados juntosporque seus loci se encontram no mesmo cromossomo ou o processo deunião entre duas moléculas d DNA a fim de formarem uma molécula de DNArcombinante.

Monoíbrido: o descendente de dois genitores homozigotos quediferem um do outro pelos alelos presentes em um locus gênico.

Mutagênico: qualquer agente capaz de causar mutação, geralmente, um tipo deenergia, como a radiação UV e os raios X.

Penetrância: a fração de indivíduos com um genótipo conhecido como causador deuma doença que tem alguns sinais ou sintomas da doença.

Polimorfismo: a ocorrência conjunta de dois ou mais genótipos alternativos em umapopulação.

Segregação: a disjunção dos cromossomos homólogos na meiose.

Taxa de mutação: a freqüência de mutação em um determinado locus.

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ReferênciasReferênciasReferênciasReferênciasReferênciasBibliográficasBibliográficasBibliográficasBibliográficasBibliográficas

GARDNER, E. J. ; SNUST, D. P. Genética. Trad. Cláudia Nunes Duarte dos Santoset al. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1986. 7ª edição.

MOREIRA, L. M. A.; CASTRO, J.; SANT’ANA, M. D. M. Diversidade na escola:estudos sobre: aspectos genéticos e considerações psicopedagógicas. Ilhéus:Editora da UESC, 2003. v.3.

NUSSBAUM, R. L. et al. Thompson & Thompson: Genética médica. Trad. PauloArmando Motta. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2002. 6ª edição.

OLIVEIRA, Fátima. Engenharia genética – o sétimo dia da criação. São Paulo:Editora Moderna Ltda, 2000. 9ª impressão.

SNUSTAD, D. P.; SIMMONS, M. J. Fundamentos de Genética. Tradução PauloArmando Motta. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2001.

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