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Vários alelos

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição de vários alelos

Vários alelos existem em uma população quando há muitas variações de um gene presente. Em organismos com duas cópias de todos os genes, também conhecidos como organismos diplóides, cada organismo tem a capacidade de expressar dois alelos ao mesmo tempo. Eles podem ser o mesmo alelo, chamado de genótipo homozigoto. Como alternativa, o genótipo pode consistir em alelos de diferentes tipos, conhecidos como genótipo heterozigoto. Os organismos e células haplóides têm apenas uma cópia de um gene, mas a população ainda pode ter muitos alelos.

Nos organismos haplóides e diplóides, novos alelos são criados por mutações espontâneas. Essas mutações podem surgir de várias maneiras, mas o efeito é uma sequência diferente de bases de ácidos nucleicos no DNA. O código genético é “lido” como uma série de códons ou trigêmeos de bases de ácidos nucleicos que correspondem a aminoácidos individuais. Uma mutação faz com que a sequência de aminoácidos mude, seja de maneira simples ou drástica. Mudanças simples que afetam apenas alguns aminoácidos podem produzir vários alelos em uma população, todos os quais funcionam quase da mesma maneira, apenas em um grau diferente. Outras mutações causam grandes mudanças na proteína criada e não funcionará. Outras mutações dão origem a novas formas de proteína que podem permitir que os organismos desenvolvam novas vias, estrutura e funções.

Na maioria das vezes, os cientistas se concentram nos fenótipos criados por certos alelos, e todos os alelos são classificados pelos fenótipos que eles criam. No entanto, um determinado fenótipo pode ser causado por um grande número de mutações. Enquanto os seres humanos têm milhares de genes, eles têm mais de 3 bilhões de pares de bases. Isso significa que cada gene consiste em muitos, muitos pares de bases. Uma mutação em qualquer par de bases pode causar um novo alelo.

Vários alelos combinam de maneiras diferentes em uma população e produzem fenótipos diferentes. Esses fenótipos são causados pelas proteínas codificadas pelos vários alelos. Embora cada gene codifique para o mesmo tipo de proteína, os diferentes alelos podem causar alta variabilidade no funcionamento dessas proteínas. Só porque uma proteína funciona a uma taxa mais alta ou mais baixa, não a torna boa ou ruim. Isso é determinado pela soma das interações de todas as proteínas produzidas em um organismo e pelos efeitos do ambiente nessas proteínas. Alguns organismos, impulsionados por vários alelos em uma variedade de genes, fazem melhor que outros e podem reproduzir mais. Essa é a base da seleção natural e, à medida que surgem novas mutações e novas linhas de genética nascem, ocorre a origem das espécies.

Exemplos de vários alelos

Caso de cor em gatos

Em gatos domésticos, a criação ocorreu há milhares de anos, selecionando para diferentes e variadas cores do casaco. Gatos podem ser vistos com cabelos compridos, cabelos curtos e sem cabelo. Existem genes que codificam se um gato terá ou não o cabelo. Existem vários alelos para esse gene, alguns que produzem gatos sem pêlos e outros que produzem gatos com cabelos. Outro gene regula o comprimento do cabelo. Gatos de cabelos compridos têm dois alelos recessivos, enquanto um alelo dominante produzirá cabelos curtos.

Outros genes controlam a cor do casaco. Há um gene para várias cores de pigmento: vermelho, preto e marrom. Cada gene possui vários alelos na população, que expressam a proteína responsável por fazer o pigmento. Cada alelo muda a maneira como a proteína funciona e, portanto, a expressão do pigmento no gato. Outros genes, de maneiras semelhantes, controlam características de curiosidade, sombreamento, padrões e até textura. A quantidade de combinações e expressões de diferentes genótipos juntos cria uma variedade quase infinita de Cates. Por esse motivo, os criadores de gatos tentam com sucesso há milhares de anos para criar novas e estranhas variedades de gatos e cães. Mesmo com apenas 4 alelos entre dois pais em cada gene, a variedade pode ser incrível. Basta olhar para os gatinhos na foto acima. Todos esses gatinhos vieram dos mesmos pais.

Moscas da fruta

No ano de 2000, o cientista finalmente conseguiu mapear o complexo genoma da mosca da fruta comum, Drosophilia melanogaster. A mosca da fruta tinha sido e continua sendo um animal de laboratório valioso devido à sua alta taxa de reprodução e à simplicidade de manter e analisar grandes quantidades de moscas. Com cerca de 165 milhões de pares de bases, o DNA de uma mosca de frutas é muito menor que o de um humano. Enquanto um humano tem 23 cromossomos, uma mosca de frutas tem apenas 4. Ainda, em apenas 4 cromossomos, existe cerca de 17.000 genes. Cada gene controla um aspecto diferente da mosca e está sujeito a mutação e novos alelos que surgem.

Na figura acima, todas as moscas são as mesmas espécies Drosophilia melanogaster. A variação observada entre as moscas é causada por vários alelos, em genes diferentes. Por exemplo, o gene da cor dos olhos determina se a mosca terá um olho laranja/marrom, um olho vermelho ou um olho branco. Os alelos brancos e laranja são recessivos ao alelo de olho vermelho do tipo selvagem. As duas moscas no topo têm corpos do tipo selvagem, um bronzeado com listras escuras. No gene que controla a cor do corpo, dois outros alelos estão presentes. A mosca na extrema direita está mostrando um genótipo recessivo homozigoto que causa um corpo escuro. As três moscas no fundo mostram outro genótipo recessivo homozigoto, a mutação do corpo amarelo.

Outras características incluem tudo, desde a forma como as asas se formam, até a forma das antenas, até as enzimas produzidas na saliva da mosca. Embora 17.000 genes possam não parecer muitos, o número total de alelos em uma população torna a variedade total muito maior que isso. Cada alelo recém -mutado adiciona outra combinação ao conjunto quase infinito de variedade genética.

Termos de biologia relacionados

  • Homozigoto – um indivíduo com dois do mesmo alelo, em oposição a indivíduos heterozigotos que têm dois alelos diferentes.
  • Mutação – a substituição de uma base de ácido nucleico em um gene por outro ácido nucleico, múltiplos ácidos nucleicos ou a deleção do ácido nucleico completamente.
  • Epistasia – Quando vários genes produzem um efeito na mesma característica, um fato verdadeiro na maioria das características, mesmo que seja difícil de ver.

Questionário

1. Uma mutação surge em um gene que causa uma mudança muito pequena na proteína produzida. As mudanças são tão pequenas que a proteína funciona praticamente da mesma maneira. Portanto, embora um novo alelo tenha sido produzido, não é muito diferente do alelo do tipo selvagem ou mais comum. Este alelo persistirá na população? A. Sim B. Não C. Talvez

Resposta à pergunta nº 1

C está correto. Embora não haja seleção direta no próprio alelo, é a probabilidade de permanecer na população estar nas mãos dos organismos em que está presente. Se eles se reproduzirem com sucesso, o alelo pode ser transmitido, mas ainda há uma chance de que isso não será passado. Essa mudança aleatória de frequências alélicas simplesmente faz com que o acaso é conhecida como deriva genética.

2. Em alguns genes com vários alelos, quando os alelos estão juntos em um genótipo, eles expressam sua influência igualmente no fenótipo. Isso é conhecido como domínio incompleto. No entanto, outros alelos da população podem não se expressar igualmente e são considerados recessivos. Se um organismo com dois alelos dominantes e um fenótipo incompletamente dominante raça com um organismo com dois alelos recessivos, como será a prole? R. Eles se parecerão com um ou outro alelos dominantes. B. Eles serão algo entre os dois pais. C. Eles também mostrarão domínio incompleto.

Resposta à pergunta nº 2

A está correto. Para resolver esse problema, desenhe uma praça Punnett. Rotule o topo com um genótipo recessivo homozigoto. Digamos “GG”. O organismo heterozigoto dominante pode receber duas letras maiúsculas, “PW”. Não importa se as letras são iguais, apenas queremos saber quais são dominantes e quais são recessivos. Ao preencher os quadrados, você encontrará 2 genótipos “PG” e dois genótipos “WG”. Lembre -se de que “G” é recessivo e, portanto, não será visto no fenótipo. Portanto, veremos os descendentes que mostram as características de um ou de outros alelos dominantes dados pelo pai dominante heterozigoto.

3. Freqüentemente, os criadores de animais visam criar linhas “verdadeiras”. Isso significa que a geração após geração, os animais parecerão quase exatamente iguais e o número de alelos diferentes em uma população é reduzido. Por que isso seria importante para a pesquisa científica? A. não é importante. B. Organismos estáveis garantem que o experimento possa ser repetido. C. Mais variedade é boa para pesquisa.

Resposta à pergunta nº 3

B está correto. Em um ambiente de pesquisa, você deseja o mínimo de variação possível. Isso torna seus resultados mais significativos. Se as linhas forem criadas “verdadeiras”, os organismos podem ser criados por gerações e produzir os mesmos resultados que quando os experimentos foram iniciados. Sem essa diminuição na variação através da seleção artificial, muitas experiências não seriam reproduzíveis. Ser capaz de reproduzir um experimento é a base de toda boa ciência.

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