TEORIA MODERNA DA EVOLUÇÃO

PROF. VICTOR PESSOA

A Genética e a reinterpretação da Teoria Evolucionista de Darwin (décadas de 1930 e

1940);

Teoria Evolucionista de

Darwin

Teoria Evolucionista de

DarwinGenéticaGenética

TEORIA MODERNA DA

EVOLUÇÃO

TEORIA MODERNA DA

EVOLUÇÃO+ =

Romanes (1886) registra, pela primeira vez, em seu artigo Physiological Selection: an

Additional Suggestion on The Origin os Species o termo NEODARWINISMO (Teoria de

Darwin + mudanças propostas por Romanes) – Não deve ser associada à Teoria Moderna da

Evolução;

Huxley (1942) lança a expressão SÍNTESE EVOLUCIONÁRIA designando duas conclusões:

a)Mutações e recombinações genéticas, orientadas pela seleção natural, explicam a

evolução;

b)A evolução pode ser explicada à luz do conhecimento genético.

FATORES EVOLUTIVOS RELACIONADOS À TEORIA MODERNA DA

EVOLUÇÃO

MUTAÇÃO GÊNICA

MUTAÇÃO GÊNICA

RECOMBINAÇÃO GÊNICA

RECOMBINAÇÃO GÊNICA

SELEÇÃO NATURALSELEÇÃO NATURAL

Surgimento de novos alelos

Surgimento de novas combinações gênicas

VARIABILIDADE GENÉTICA OU DIVERSIDADE GENÉTICA DOS

INDIVÍDUOS DE UMA POPULAÇÃO

ATUA SOBRE

MUTAÇÃO GÊNICA

* Alterações na sequência de bases nitrogenadas do DNA (positivas, negativas ou deletérias e

neutras);

* Ocorrem ao acaso, induzidas por agentes externos (radiações ionizantes / substâncias

diversas), ou espontaneamente, pela própria dinâmica das moléculas que constituem o DNA

(nucleotídeos).

TAUTOMERIA: mutação espontânea em que uma purina transforma-se em uma pirimidina

(C U), pela perda de um grupo amina (-NH2);

INSERÇÃO: adição de uma ou mais bases à cadeia de

DNA;

DELEÇÃO: perda de uma ou mais bases na cadeia de

DNA.

SUBSTITUIÇÃO: esse tipo de mutação pode ou não alterar o produto de expressão do gene

(proteína), em virtude de o código genético ser redundante (antigamente chamado

degenerado), ou seja, um mesmo aminoácido pode ser codificado por mais de um códon.

Prolina (Pro)

CCU / CCC / CCA / CCG

Observar que normalmente a mudança ocorre na 3ª

posição do códon!

A T G G C T T C A C A T A A C

U A C C G A A G U G U A U U G

TIR ARGARG LEULEUVALVALSERSER

(DNA original)

(RNAm)

A T G G C T T C C C A T A A C

(DNA mutado)

U A C C G A A G G G U A U U G (RNAm)

TIR ARGARG LEULEUVALVALARGARG

A T G G C T T C G C A T A A C

(DNA mutado)

U A C C G A A G C G U A U U G (RNAm)

TIR ARGARG LEULEUVALVALARGARG

RECOMBINAÇÃO GÊNICA

* Mistura de genes provenientes de indivíduos diferentes que ocorre na reprodução sexuada

(proporciona novos arranjos gênicos);

* Nos eucariontes, a recombinação gênica se dá pela SEGREGAÇÃO INDEPENDENTE DOS

CROMOSSOMOS e pela PERMUTAÇÃO (CROSSING-OVER);

MUTAÇÕES CROMOSSÔMICAS (ABERRAÇÕES CROMOSSÔMICAS)

* Qualquer alteração que afete o número ou a estrutura dos cromossomos;

* São classificadas em MUTAÇÕES NUMÉRICAS e em MUTAÇÕES ESTRUTURAIS;

ANEUPLOIDIAS EUPLODIAS

DELEÇÃO INVERSÃO

TRANSLOCAÇÃO DUPLICAÇÃO

* As ANEUPLODIAS surgem devido a erros na distribuição dos cromossomos durante as

divisões celulares (perda ou acréscimo de dois ou mais cromossomos, mas não de todos).

Tipo de Mutação Número de cromossomos

Aneuplodias

Nulissomia 2n – 2

Monossomia 2n – 1

Trissomia 2n + 1

Tetrassomia 2n + 2

* Síndrome de Down (afeta ambos o sexos) = trissomia do cromossomo 21

47, XX (+21) ou 47, XY (+21);

* Síndrome de Turner (afeta apenas mulheres) = monossomia do cromosso X (45, X0);

* Síndrome de Klinefelter (afetas apenas homens) = trissomia que envolve cromossomos

sexuais (47, XXY).

Cariótipo de um portador da

Síndrome de Down do sexo

masculino

Cariótipo de um portador da

Síndrome de Turner

Cariótipo de um portador da

Síndrome de Klinefelter

* As EUPLODIAS surgem quando os cromossomos se duplicam e a célula não se divide (perda

ou acréscimo de lotes cromossômicos inteiros).

Tipo de Mutação Número de cromossomos

Euplodias

Haploidia n

Triploidia 3n

Tetraploidia 4n

* MUTAÇÕES ESTRUTURAIS

a) Deleção: ocorre a perda de um pedaço do cromossomo. b) Inversão: um segmento cromossômico sofre inversão de 180º. c) Translocação: neste caso, pedaços de dois cromossomos não homólogos (diferentes) são trocados entre si. d) Duplicação: um segmento cromossômico encontra-se duplicado.

SELEÇÃO NATURAL E ADAPTAÇÃO* Todos os organismos travam “lutas” para garantir a sua sobrevivência (presa necessitando

fugir de um predador; um predador tendo que ir em busca de seu alimento; machos

disputando a atenção das fêmeas; plantas que competem com outras pela água e os minerais

disponíveis no solo etc.);

REPRODUÇÃO DIFERENCIAL DOS

INDIVÍDUOS DE UMA POPULAÇÃO

REPRODUÇÃO DIFERENCIAL DOS

INDIVÍDUOS DE UMA POPULAÇÃO

Os indivíduos mais bem adaptados têm maiores chances de deixar descendentes

TIPOS DE SELEÇÃO* De acordo com os efeitos que exercem nas populações,a seleção natural é classificada em

três categorias:

ESTABILIZADORAESTABILIZADORA

DIRECIONAL DIRECIONAL

DISRUPTIVADISRUPTIVA

CURVA NORMALRepresenta o número de indivíduos para cada variedade fenotípica de um caráter com

variação contínua

SELEÇÃO ESTABILIZADORAEm ambientes relativamente estáveis, a MÉDIA dos indivíduos está bem adaptada às

condições ambientais, e a seleção natural reforça essa tendência (favorece os indivíduos médios e seleciona negativamente aqueles com fenótipos extremos)

* Crianças que nascem com uma média de peso corporal que varia de 3 Kg a 4,5 Kg têm

maiores chances de sobreviver, quando comparadas com as que nascem com peso inferior

e superior a esta média.

* Favorecimento dos indivíduos heterozigóticos para o alelo da siclemia ou anemia

falciforme, em regiões endêmicas de malária.

ssss

SsSs

SSSS

Anemia forte / geralmente morrem antes de atingir a idade reprodutiva

(tendência de o alelo “s” desaparecer da população)

Anemia leve / exibem uma elevada resistência à malária (hemácias normais

e hemácias falcêmicas)

Normais / maior tendência de morrerem em consequência da malária

* Indivíduos “ss” tendem a morrer em consequência da anemia; * Indivíduos “SS” tendem a morrer em consequência da malária; * Os indivíduos “Ss” têm maiores chances de sobreviver e deixar descendentes (o alelo “s”, por isso, tende a se manter numa frequência elevada na população)

* Indivíduos “ss” tendem a morrer em consequência da anemia; * Indivíduos “SS” tendem a morrer em consequência da malária; * Os indivíduos “Ss” têm maiores chances de sobreviver e deixar descendentes (o alelo “s”, por isso, tende a se manter numa frequência elevada na população)

SELEÇÃO DIRECIONALMudanças ambientais passam a favorecer (direcionar) um fenótipo antes desfavorável

* Surgimento de linhagens bacterianas resistentes a antibióticos.

SELEÇÃO DISRUPTIVAÉ aquela que favorece os indivíduos portadores de características extremas em uma

curva normal, enquanto os indivíduos médios levam desvantagem

Comedor de insetos

Comedor de sementes

Uma determinada espécie de pássaros apresenta

apenas dois tipos de alimentos: sementes duras e

larvas de insetos escondidas na madeira. Assim,

seriam favorecidos aqueles dotados com bico fino e

delicado (propício para a captura de larvas) e

aqueles com bico maior e mais forte (aptos para

quebrar as sementes). Portanto, pássaros que

exibissem bico com formato intermediário não

seriam muito hábeis na busca de nenhum dos dois

tipos de alimento.