Genética

* Oque é Genética:

A Genética é o ramo da biologia que estuda a transferência das características físicas e biológicas de geração para geração. Muitas cientistas acreditam que a explicação para inúmeros problemas genéticos se encontra nos genes.  

A hereditariedade é a herança genética que recebemos de nossos antepassados, seja ela, características físicas ou, até mesmo, doenças. Daí a explicação de filhos se parecerem com o pai, com a mãe, avô, avó, tio, tia e até parentes mais distantes. 

Uma outra forma de se observar a hereditariedade, é através do cruzamento de um rato branco de pêlo liso com um rato preto de pêlo eriçado. Os filhotes deste cruzamento certamente nascerão pretos e com pêlos eriçados, pelo fato dos genes do rato preto serem mais fortes; contudo, quando estes filhotes atingirem a idade adulta, poderão ter crias de pêlo branco e liso. Isso se deve a mistura de genes que eles possuem. 

Atualmente há muitas pesquisas sobre o código genético. Os cientistas acreditam que graças a estes estudos, futuramente será possível eliminar muitas doenças de origem genética que atingem inúmeras pessoas em todo o mundo. 

* Leis de Mendel:

1º Lei de Mendel

Gregor Mendel (1822 – 1884), um monge austríaco, cultivou e estudou durante sua vida, as ervilhas-de-cheiro (Pisum sativum). Estas ervilhas são fáceis de cultivar e produzem muitassementes, o que facilitou o trabalho de Mendel. Além disso, possuem características morfológicas bem distintas, como por exemplo a cor das sementes, que podem ser amarelas ou verdes, não havendo uma cor intermediária e sua textura pode ser lisa ou rugosa, sua flor é púrpura ou branca e sua vagem pode ser verde ou amarela.

Mendel realizava cruzamentos entre linhagens que ele chamava de puras. Para obter essa pureza, ele realizava um processo chamado autofecundação  (no qual os gametas femininos são fecundados por gametas masculinos da mesma planta) até que todos os descendentes possuíssem as mesmas características da geração parental.

Em um de seus experimentos, cruzou ervilhas de semente lisa com ervilhas de semente rugosa, a qual chamou de Geração Parental, representada pela letra P e observou que todos os descendentes possuíam sementes lisas, e foram chamados de Geração F1. A variedade rugosa não aparecia na F1. Ao cruzar indivíduos da geração F1, obteve-se a geração F2, na qual 75% ou 3/4 dos indivíduos possuíam sementes lisas e 25% ou 1/4 possuíam sementes rugosas.

Mendel concluiu que o fator responsável pela textura lisa da semente era dominante sobre o fator para a textura rugosa, ocultando-a na geração F1, e que este caráter é determinado por um par de fatores. Na geração parental esses fatores são iguais, pois os indivíduos são puros, e são representados da seguinte forma:

RR para semente lisa, dominante (utiliza-se a letra inicial da característica recessiva);
rr para semente rugosa, recessiva;

Na produção de gametas, esses fatores se separam e vai cada um pra um gameta, para que a carga genética seja sempre constante nas espécies, pois metade vem do gameta feminino e a outra metade do masculino.

Ao cruzar indivíduos RR com rr, obteve-se 100% da geração F1 Rr, porém apenas o fator dominante se expressava:

	R	R
r	Rr	Rr
r	Rr	Rr

E ao cruzar os híbridos da geração F1, 3/4 dos indivíduos eram dominantes e 1/4 eram recessivos:

	R	r
R	RR	Rr
r	Rr	rr

Este estudo ficou conhecido como 1ª Lei de Mendel e pode ser enunciado da seguinte forma: “cada caráter é determinado por um par de fatores que se separam na formação dos gametas, indo um fator do par para cada gameta, que é, portanto, puro.”

2º Lei de Mendel

Para estabelecer a 1ª Lei, Mendel  estudou separadamente cada caráter, ou seja, cruzou plantas que diferiam em apenas uma característica (monoibridismo). Nos trabalhos seguintes, passou a utilizar algumas características ao mesmo tempo, como por exemplo, cruzou plantas de sementes  rugosas e verdes com plantas de sementes lisas e amarelas.

Neste experimento, a Geração Parental (P) consistia apenas de indivíduos puros, ou seja, homozigotos. Como possuem o gene para as duas características, podem ser representados genotipicamente da seguinte forma: VVRR para plantas com sementes amarelas e lisas, e vvrr  para verdes e rugosas. Como resultado deste cruzamento, obteve-se 100% da Geração F1 VrRr, o que já era esperado, visto que existe dominância entre os genes: Cruzando um homozigoto dominante com um recessivo, toda a geração F1 será híbrida.
Durante a formação de gametas, os genes se separam (meiose) de forma independente (1ª Lei de Mendel); e como estamos estudando duas características ao mesmo tempo, separamos os genes da seguinte forma:

- Sementes amarelas e lisas: VVRR, formarão apenas gametas VR
- Sementes verdes e rugosas: vvrr, formarão apenas gametas vr

Mendel então deixou que as plantas da Geração F1 se autofecundassem, dando origem à Geração F2.

Durante a meiose, na separação dos genes de um diíbrido (2 pares de caracteres), 4 tipos de gametas são formados. Os gametas que têm o gene V precisam ter os genes R e r, então metade dos gametas V são VR e metade Vr. O mesmo ocorre para gametas com o gene v.

	VR	Vr	vR	vr
VR	VVRR	VVRr	VvRR	VvRr
Vr	VVRr	VVrr	VvRr	Vvrr
vR	VvRR	VvRr	vvRR	vvRr
vr	VvRr	Vvrr	vvRr	vvrr

Na Geração F2 encontramos a seguinte proporção fenotípica:

9:3:3:1, onde:
9/16 = sementes amarelas e lisas
3/16 = sementes verdes e lisas
3/16 = sementes amarelas e rugosas
1/16 = sementes verdes e rugosas

Mendel então concluiu que a cor e a textura da semente eram independes uma da outra e os pares de genes segregavam-se de forma independente. Essa conclusão recebeu o nome de 2ª Lei de Mendel ou Lei da Segregação Independente.

Estudando Probabilidades

Como os caracteres são independentes, podemos calculá-los separadamente. Por exemplo:

P: Qual a proporção esperada de um cruzamento entre uma planta de semente lisa com semente verde?

1º) Cruzamos os híbridos da Geração F1:

Geração P

Geração F1

- 3/4 = amarelo e 1/4 = verde
- 3/4 = liso e 1/4 = rugoso

2º) Multiplicamos a probabilidade das proporções fenotípicas:

R: 3/16

Se formos estudar um caso de triibridismo (3 pares de caracteres), por exemplo, acrescentando a característica cor da flor (onde a cor lilás é dominante e a branca, recessiva) teríamos os seguintes tipos de gametas:

Anexo:

Embriologia 2

Anexos Embrionários

São estruturas que ficam ao lado do embrião, protegendo-o e fornecendo-o alimentos. Os anexos embrionários são: placenta, cordão umbilical, âmnio, alantóide e saco vitelínico.

• Placenta: presente somente nos mamíferos. Fornece nutrientes, hormônios, anticorpos para o embrião. Retira as excretas do embrião, retirando suas impurezas.
• Cordão umbilical: faz a ligação da mãe com o filho. Está preso tanto na placenta e no filho e pode ser encontrado nos mamíferos.
• Âmnio ou líquido amniótico: presente em todos os vertebrados. Hidrata o embrião, evitando seu ressecamento. Protege também o embrião contra pancadas que a mãe pode sofrer.
• Alantóide: presente em todos os vertebrados. Retira as excretas do embrião. Nas aves, o alantóide retira o cálcio da casca do ovo para a coluna vertebral.
• Saco vitelínico: presente em todos os vertebrados. Nos mamíferos, o saco vitelínico é reduzido. Sua função é fornecer alimentos para o embrião.

Curiosidades: 

Os marsupiais são animais mamíferos que se caracterizam pela presença de uma bolsa central, situada na região abdominal e conhecida como marsúpio. Nesta bolsa, as fêmeas carregam e amamentam seus filhotes.

A espécie de marsupial mais conhecida no mundo é o canguru, animal típico da Austrália. No Brasil, o marsupial mais conhecido é o gambá, famoso pelo mau cheiro que exala quando está em situação de perigo.

Embriologia

É  a ciência que estuda a formação do embrião. O embrião é formado a partir da fecundação (encontro do espermatozoide e o óvulo). Vários espermatozoides são atraídos para o óvulo para que ocorra a fecundação. São necessários muitos espermatozóides, pois a membra na do óvulo é muito resistente.

Somente o primeiro espermatozóide fecunda o óvulo. Se entrarem mais de um, os outros morrerão. A região anterior do espermatozóide é chamada de acrossomo, região rica em enzimas usadas para romper a membrana do óvulo.

Tipos de óvulos

O gameta masculino (espermatozóide) é igual para todos os animais, sendo diferente somente no número de cromossomos. Já o gameta feminino (óvulo) é diferente para cada animal. Além do  número de cromossomos, a diferença entre óvulos se baseia na quantidade e distribuição do vitelo (alimento do embrião).

1. Óvulos oligolécitos: Apresentam pouco vitelo na célula. Os animais que possuem esse óvulo são os poríferos, celenterados, equinodermos e mamíferos. 
2. Óvulos heterolécitos: Apresentam uma quantidade diferente de vitelo na célula. Os animais que possuem esse óvulo são os platelmintos, nematelmintos, anelídeos, moluscos, peixes e anfíbios.
3. Óvulos megalécitos: São óvulos que apresentam uma quantidade muito grande de vitelo. Esse óvulo é encontrado nas aves e nos répteis (ovíparos).    
4. Óvulos Centrolécitos: Apresentam vitelo no centro da célula. Esse óvulo é encontrado somente nos artrópodes (insetos, aracnídeos, crustáceos).

                   * Observação: 1- OLIGO = POUCO

                                         2- HETERO = DIFERENTE 

                                         3-  MEGA = MUITO

Segmentação ou Clivagem

É a segunda etapa da embriologia. O embrião se divide em células menores, denominadas de blastômeros. Essa etapa é importante para formar todos os órgãos do embrião. As células formadas são também chamadas de células-tronco. No final desse processo surge um aglomerado de células chamado de mórula. Para cada tipo de óvulo existe uma segmentação diferente.

1. Segmentação holoblástica igual : O embrião se divide totalmente, com células do mesmo tamanho. Essa segmentação ocorre nos óvulos oligolécitos.
2. Segmentação holoblástica desigual: O embrião se divide totalmente, mas suas células apresentam tamanhos diferentes. Ocorre nos óvulos heterolécitos.
3. Segmentação meroblástica discoidal : O embrião se divide parcialmente, formando um disco na parte superior da célula. Ocorre nos megalécitos
4. Segmentação meroblástica superficial: O embrião se divide parcialmente, mas essa divisão ocorre somente na periferia da célula. Ocorre nos centrolécitos.

               - Anexo: