Definição de variação genética
A variação genética pode ser descrita como as diferenças entre os organismos causados por formas alternativas de DNA. A variação genética em combinação com a variação ambiental causa a variação fenotípica total observada em uma população. A variação fenotípica é o que é visto pelo observador; a altura de uma planta, por exemplo. A variação ambiental é a diferença no que cada indivíduo experimenta. Em nosso cenário, algumas plantas podem obter mais água e nutrientes do que outros. Se você remover as diferenças ambientais da variação geral, o que você deixou é a variação genética. Essa variação representa as diferenças reais nas seqüências de DNA entre os organismos.
Exemplos de variação genética
Variação genética entre indivíduos
Veja a imagem dos conchas de mexilhão abaixo. Todos esses músculos pertencem à mesma espécie, o que significa que todos podem se cruzar. As diferenças em seus padrões representam a variação fenotípica total na população. Parte da variação vem da genética, enquanto outros vêm do meio ambiente. Para resolver o que é genético e o que é ambiental, o cientista teria que conduzir uma série de experimentos.
Duas experiências seriam necessárias para encontrar a variação genética geral na população. No primeiro, um único mexilhão seria clonado muitas vezes e colocado em ambientes variáveis. Os espécimes poderiam crescer e seriam observados na idade adulta. Como sua genética é idêntica, a variação observada pode ser atribuída apenas à variação ambiental. No segundo experimento, a variação total na população de mexilhões selvagens no mesmo ambiente deve ser observada. No final desses dois experimentos, o cientista teria dois números: um descrevendo a variação ambiental e outra descrevendo a variação fenotípica.
Para obter a variação genética encontrada nessa população de mexilhões, o cientista precisaria simplesmente subtrair a variação ambiental observada com o clone da variação total observada na população selvagem. Outra maneira de calcular a variação genética é amostrar o DNA da população e medir diretamente as diferenças no DNA. Como a variação genética é produzida por diferenças no DNA, essas diferenças podem ser usadas no contrário para calcular a variação ambiental em uma população.
Variação genética entre espécies
Enquanto o exemplo acima discute a variação genética entre os membros de uma população, o conceito de variação genética pode ser aplicado em uma escala muito maior. Considere, por exemplo, a família do gene homeobox. Essa família, conhecida como “genes HOX” para curta, direta e coordenar as posições das partes do corpo durante o desenvolvimento. Esses genes, ou uma variação deles é encontrada entre todos os animais bilateralmente simétricos. Isso inclui tudo, desde insetos a peixes e mamíferos. O cientista teoriza que um ancestral inicial desenvolveu os genes Hox, que foram rapidamente adaptados a muitas formas de organismo. A variação genética representada nesses genes é enorme. Eles produzem os diferentes tipos de corpo da maioria do organismo na Terra. No entanto, eles ainda estão todos relacionados e a variação entre eles pode ser medida.
Fontes de variação genética
Com toda a variedade natural do mundo, é estranho pensar que toda a variação genética vem de apenas algumas fontes simples. A fonte mais simples é a mutação. Como o DNA é exposto aos vários produtos químicos e energias eletromagnéticas do mundo, ele pode sofrer mutações. O DNA é feito de uma sequência específica de nucleotídeos, que produzem proteínas. As mutações alteram essas proteínas alterando a sequência de nucleotídeos. Embora as mutações sejam frequentemente pensadas em um contexto negativo, elas impulsionam a evolução, apresentando novas variantes a serem testadas pelo meio ambiente.
De fato, a variação genética é tão importante para espécies que muitas espécies se reproduzem sexualmente para ajudar o processo de produção de novas variedades. Os organismos sexualmente reproduzidos carregam duas cópias do genoma, permitindo que as mutações fiquem adormecidas ou se expressem mais sutilmente. Durante a reprodução sexual, os genes são recombinados de novas maneiras. Esse processo, conhecido como recombinação, abre os alelos presentes e permite que diferentes combinações sejam expressas. Isso aumenta a variação genética total. Ao observar uma população isolada, a imigração também pode ser uma fonte de variação genética. O organismo pode trazer novos alelos que se estabeleceram em outros lugares e apresentá -los à população.
Questionário
1. Qual é a fórmula para quantificar a variação genética? A. Variação genética = variação esperada + variação fenotípica B. Variação genética = variação fenotípica – variação ambiental C. variação genética = variação ambiental + variação fenotípica
Resposta à pergunta nº 1
B está correto. Para chegar à variação genética, a variação causada por diferenças no ambiente em cada indivíduo deve ser removida da variação total, também conhecida como variação fenotípica. As únicas coisas que causam diferenças nos organismos são sua genética e meio ambiente. Elimine um e você tem o outro.
2. Dois gêmeos idênticos passam pela vida separadamente. Aos 55 anos, um é saudável e em forma, enquanto o outro está acima do peso e corre o risco de ter um ataque cardíaco. O que é responsável pela diferença? A. Variação genética B. Variação ambiental C. Variação fenotípica
Resposta à pergunta nº 2
B está correto. Os gêmeos são idênticos, o que significa que têm exatamente o mesmo DNA. A variação fenotípica é o que observamos; Um gêmeo é gordo, o outro é magro. Se removermos a variação genética disso, obtemos a variação ambiental. A variação genética é 0, porque eles são idênticos. Portanto, a variação fenotípica observada se deve inteiramente às diferenças no ambiente, como dieta e exercício.
3. Os ursos polares e os ursos pardos foram encontrados para cruzar, criando uma espécie híbrida. Como isso está relacionado à variação genética? R. Não está relacionado, porque os ursos são espécies diferentes B. Embora exista muita variação genética entre os ursos, eles ainda estão próximos o suficiente para produzir filhos viáveis C. Não há variação genética entre os ursos, permitindo que eles interrompido
Resposta à pergunta nº 3
B está correto. Os ursos contêm uma enorme quantidade de variação genética. Tanto que eles não parecem mais parecidos ou agem como uma espécie. No entanto, uma mudança de clima está dirigindo ursos polares para o sul, onde eles interagem mais com a população de Grizzly. Como a variação genética não é significativa o suficiente para interromper a formação e o desenvolvimento da prole, as duas espécies podem se cruzar. Isso não seria possível com duas espécies muito diferentes, como uma girafa e um pato, por muitas razões, incluindo a variação genética.
Referências
- Hartwell, L.H., Hood, L., Goldberg, M.L., Reynolds, A.E., & Silver, L.M. (2011). Genética: de genes a genomas. Boston: McGraw Hill.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C. A., Krieger, M., Scott, M.P., Bretscher, A.,. . . Matsudaira, P. (2008). Biologia de células moleculares 6º. ed. Nova York: W.H. Freeman e companhia.
Última atualização em 19 de agosto de 2022