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Exercício Resolvido – Genética

Dúvida de um leitor para um exercício de genética do Sistema ABO:

Márcia e Danilo é um casal, e planejam ter um filho, Márcia tem tipo sanguíneo O+ e Danilo tem tipo sanguíneo A-. Danilo apresenta em seu genótipo do tipo sanguíneo um gene recessivo. Qual a probabilidade desse casal ter um menino com o tipo sanguíneo O-?


Veja o Vídeo abaixo e tire as suas dúvidas:

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Quiz de Genética

Quem se arrisca?

Teste seus conhecimentos.

Organismos Geneticamente Modificados

Recebi essa pergunta muito legal:

Em relação a Organismos Geneticamente Modificados, é se existem seres que não sejam transgênicos (recebem material genético de outro organismo), porém ainda assim tiveram seu DNA ou RNA modificado. Procurei por exemplos na internet, porém não encontrei resultados satisfatórios, a senhora poderia me citar exemplos?

Fernando Meliani

Primeiro agradeço muito. Parece aquelas perguntas óbvias que você imagina encontrar a resposta em uma “googada”! Mas não, como é complicado.

Comecei, a pensar em como explicar legal para o Fernando e dar exemplos bem fáceis de entender. Então vamos nós:

Revendo dois conceitos.

Um organismo geneticamente modificado (OGM), segundo a Lei de Biossegurança (11.105/05), é um ser vivo que teve seu material genético (DNA/RNA) . Já o termo “transgênico”, que não é definido pela lei, é um organismo que contém um ou mais segmentos de DNA ou genes que foram manipulados entre ou intraespécie. O transgênico tem material genético de outra espécie e o OGM não. Embora, ambos sejam modificados geneticamente. 

Assim, o transgênico é um tipo de OGM, mas nem todo OGM é um transgênico.

Banana é um fruto?

Vamos fazer um caminho pouco ortodoxo.  Pela botânica, fruto tem semente que germina e dá uma nova plantinha. A Banana que comemos não é um fruto. Ela foi selecionada artificialmente, por gerações para que as sementes não se desenvolvessem e ficasse comestível.

Você deve estar se perguntando: “Beleza, mas qual é a relação disso com o OGM?”

Poliploidia

A poliploidia consiste na existência de mais de dois genomas no mesmo núcleo. As mutações cromossómicas numéricas provocam normalmente o aparecimento de organismos poliplóides. A poliploidia é de ocorrência comum nas plantas, tendo cumprido um papel relevante na origem e evolução de plantas silvestres e cultivadas.

i - conjuntos de cromossomas1

Isso significa que certas plantas comercializadas tem mais um conjunto de genomas no núcleo do que a original. É o caso da banana que tem seu genoma geneticamente modificado com a finalidade de não ter as sementes.

O cariótipo original da Banana é (2n) 22 ( n=11). Mas a banana que comemos tem 33 cromossomos (3n). Esse é um exemplo de OGM.

Outro exemplo é o Trigo. Hexaplóide ( 6n= 42)

TriticumPloidy

Mas Atenção:

Todas essas variedades foram selecionadas sem o homem entender direito o que estava acontecendo. Ele via um trigo maior, mais bonito e plantava novamente. Até surgirem plantações inteiras com a mesma variedade.

Depois, com o descobrimento da genética que se entendeu melhor a coisa. E daí veio outras plantas “engenheiradas“, como a Melancia sem caroço.

Todas modificadas geneticamente.

A 1 img-melancia-sem-semente

 

 

Qual é a diferença entre Alelos e Genes?

Esse foi o tópico mais votado no “Qual é a diferença…”

Realmente, caramba, isso é meio confuso. Vamos ver se rapidamente, eu desfaço essa confusão. Tenho um pulo do gato, mas como todo macete, precisamos entender o que é para dar o pulo. Ou o gato morre!

Imagine que você tem um livro. Seu livro tem informações, não é ? Todas as nossas células tem livros com informações ( pelo amor de Deus, não escreva isso em uma prova!). Esse livro é uma molécula que possui quatro nucleotídeos (Adenina, Guanina, Citosina e Timina), formando sequências que serão convertidas em proteínas responsáveis por todos os processos biológicos do organismo – nosso DNA. 

O livro ( ou o DNA) tem páginas  com determinadas informações, bem específicas, como por exemplo: você terá 5 dedos em cada mão! Essa página é seu gene. Ou seja: o gene é essa sequência de nucleotídeos que dará a informação de como seu corpo será ou como serão os processos biológicos. 

Então: Gene é um pedaço ou segmento de DNA e que possuem a informação para a produção de uma proteína ou um polipeptídio. Provavelmente, a informação da quantidade de dedos está em algum gene seu.

Agora, pegue outro livro semelhante ao primeiro. Por exemplo, você tem em mãos dois livros do mesmo autor e com o mesmo título, porém de edições diferentes. Então, vamos combinar que, seus livros tratam do mesmo assunto, mas têm informações ligeiramente diferentes. Lembre-se que a página que estamos, por analogia, dizendo que a página é o seu gene. Você abre a página 100 dos dois livros e vê que existe uma diferença entre as duas páginas. Essas páginas que tratam da mesma informação são os alelos

Então: os alelos são os genes que se unem para formar uma determinada característica e se encontram no mesmo lócus nos cromossomos homólogos. 

Lócus- é o pedacinho do gene. Cromossomos homólogos – são os que tratam da mesma informação ( forma da semente, por exemplo).


fique ligado

Meu pulo doa gato é esse: Compare com um livro e tudo fica mais fácil. 

DNA = livro

Gene = página

Alelo = são  duas páginas de livros de edições diferentes. Tratam do mesmo assunto, mas têm sutis diferenças ou são iguais.


Observações Importantes pra Caramba: 

1- não vale só decorar o pulo do gato, entenda.

2- Professores, esse artigo é para alunos do ensino médio. Sei que, de fato, tudo não está ai. Mas é proposital. 

DNA com mais dois nucleotídeos

O DNA é uma molécula que dá as instruções de como as nossas células funcionam. Da bactéria , ameba, camundongo, mangueira… até nós (seres humanos); somos moldados pelo DNA.

E o DNA tem um alfabeto composto por 4 letras que formam pares: adenina -A- com tinina -T- e citosina -C- com guanina -G. É essa combinação repetida de várias maneiras que dá a variedade dos seres vivos. 

“A vida na Terra, em toda a sua diversidade, é codificada por apenas dois pares de base de DNA, A-T e C-G”, afirmou Floyd Romesberg, do Instituto de Pesquisas Scripps, em La Jolla, Califórnia.

Mas uma equipe de cientistas do Instituto de Pesquisa Scripps da Califórnia incorporou duas novas letras ao alfabeto genético ao desenvolver uma bactéria cujo DNA inclui duas bases nitrogenadas que não são encontradas na natureza. Essas duas novas letras , d5SICs e dNaM ( X e Y ), foram incorporadas ao DNA natural e colocadas dentro de uma bactéria ou cepa ( conjunto) de bactérias Escherichia coli. 

Estas duas bases, denominadas d5SICS e dNaM, foram inseridos nas células da bactéria Escherichia coli  com o objetivo que estas replicassem este DNA semi-sintético com normalidade. E a bactéria se “comportou” muito bem.

Para completar com esse novo par de nucleotídeos sintetizou 172 aminoácidos, no lugar dos 20 que normalmente o ser vivo produz com os 2 pares.

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Mas qual é a finalidade desta pesquisa?

Um dos objetivos é o estudo e cura de doenças. Se o cientista conhece como esse DNA funciona, ele pode investigar o modo como algumas doenças ocorrem e como se cura.

Mas… Em um comentário também publicado na Nature, os biólogos Ross Thyer e Jared Ellefson, da Universidade do Texas, em Austin, alertaram que os cientistas tinham que responder aos temores do público sobre a manipulação do DNA ou a criação de organismos artificiais.

“Tentativas de expandir o alfabeto genético questionam a ideia da natureza universal do DNA e, potencialmente, despertam críticas sobre a prudência ao manipulá-lo”, afirmaram.

 

Efeito Fundador ( ou o Gargalo de Garrafa)

Como tem gente que não entende esse conceito! Ou faz que entende e só repete o que lhe foi dito. Como não acho que aluno ( ou uma pessoa) tem que repetir aquilo que foi dito ou lido, vou explicar de modo que você realmente entenda. 

Primeiro, vamos imaginar uma população qualquer de insetos. Esses insetos vivem em uma plantação. Pelo acaso, a mutação dos seus genes fazem alguns indivíduos mudarem. Aos poucos vai aparecendo uma variedade. Nas próximas gerações, aparecem, sempre ao acaso, alguns insetos que levam esses genes, que não são necessariamente “bons ou maus” para a sua adaptação aos meio.

Vamos imaginar que um grupo de indivíduos dessa população “resolve” ( o inseto não resolve com a gente!) sair daquela região e ir para outra plantação levando consigo a ” novidade genética” ou seja os novos genes. Não são todos os indivíduos mutantes, alguns são outros não. Mas esse grupo se encontra com outro da mesma espécie que não tem a mutação. Ao acontecer a  reprodução, o que acontece?

Você acertou, quando pensou assim: ” A mutação ” passa” para a nova população!” 

Agora, vamos imaginar que essa população é de insetos que se alimentam de tomate e o produtor lança um inseticida que mata os insetos. E essa nova mutação é justamente a que dá a resistência ao inseticida. Então, de 500 insetos, 15 são resistentes ao inseticida. 

Ao entrar em contato com o inseticida, os 15 insetos sobreviverão e os outros 485 morrerão. Como se fosse um gargalo de garrafa: os 15 sobreviventes passam e os outros ficam na garrafa original. 

separado

Com o passar do tempo esses 15 insetos, irão se reproduzir passando para a outra geração a sua mutação. Estes 15 indivíduos, formaram uma nova população. Isso é o efeito fundador.

Um efeito fundador corre quando uma nova colônia é iniciada por alguns poucos membros da população original. Essa população de tamanho pequeno significa que essa colônia pode ter:

  • Variação genética reduzida da população original.
  • Uma amostra não aleatória dos genes na população original.

Veja que no efeito fundador, não há necessariamente uma migração de uma parte da população ( pode até ocorrer). Mas o que acontece é uma variação genética.

Ficou mais claro?

Explique o efeito fundador com essa imagem abaixo:

Efeito fundador

“Desligando” o cromossomo que causa a Trissomia do 21

Trissomia do 21 ou Síndrome de Down é uma das síndromes que acometem os seres humanos. Cada ser humano possui 23 pares de cromossomos em cada uma de suas células. É como se  a gente carregasse uma biblioteca de informações dos nossos pais em cada célula. Mas em alguns casos acontece uma falha. No caso da Síndrome de Down o par 21 vem com mais um cromossomo, dai o nome:Trissomia ( Tri- três) do 21!

Neste caso, a criança e depois, o adulto tem várias características próprias e possui uma dificuldade no aprendizado, entre outras coisas.

A boa notícia é que Cientistas foram capazes de neutralizar o cromossomo extra responsável por causar a Síndrome de Down em células humanas isoladas. O resultado do experimento, apesar de estar longe de ser aplicado em humanos, representa um avanço na construção de um possível tratamento.

Os pesquisadores deixam claro que um tratamento completo da síndrome ainda está muito distante, mas que sua descoberta traz esperanças para a diminuição desses ‘efeitos colaterais’ da anomalia genética. “Vamos entender melhor os defeitos celulares da síndrome de Down e descobrir se eles podem ser tratados com medicamentos. Há uma possibilidade remota de que possamos desenvolver uma terapia de cromossomos para a síndrome de Down, mas isto daqui a mais de 10 anos. Não quero aumentar as esperanças das pessoas”, declarou a cientista Jeanne Lawrence, uma das responsáveis pela pesquisa.

Como se fez isso?

Nos 23 pares de cromossomos temos 1 par que é responsável pelas características do sexo. Se a pessoa é do sexo masculino o par é XY e se for mulher XX. O caso é que o cromossomo X é um pouco maior que o Y e no caso das mulheres que possuem um par de X, isso poderia ser um problema. Com mais informações, as células poderiam se  “atrapalhar”. Mas existe um gene chamado de XIST que desativa o que tem a mais no caso do par XX.

Foi esse gene XIST que foi usado para “calar” o cromossomo a mais na Trissomia do 21.

Agora os cientistas analisam os resultados do tratamento em ratos, silenciando o cromossomo 21 extra em embriões. O mesmo método, por enquanto, não pode ser aplicado em humanos, tanto por uma impossibilidade técnica quanto por problemas éticos – o tratamento precisaria ser feito no útero e a maioria, se não todas, as células do embrião precisariam ser corrigidas uma a uma.

Isso é ou não um avanço?

cariotipo

 

Pleiotropia e Interação Gênica

Os genes carregam informações sobre o ser vivo. Cor dos olhos, formato do nariz, cor do cabelo… são exemplos destas características que estão no nosso DNA. Alguns genes são responsáveis por uma só característica, porém outros genes funcionam juntos para dar uma característica. Ou um gene pode trazer mais de uma característica.

Vamos ver como isso acontece ?

A Pleiotropia é a denominação utilizada para definir o estado de um gene, quando esse possui mais de uma atuação sobre o fenótipo, ou seja, é um mecanismo genético controlador de várias características a partir da expressão de um único gene. A palavra Pleiotropia vem do grego, pleion = mais numeroso e tropos = afinidade, isso quer dizer que  um par de genes alelos condiciona o aparecimento de várias características no mesmo organismo.

Um exemplo de pleiotropia é:

existem as duas variedades de cebola: a branca e a avermelhada. A avermelhada é resistente ao ataque de um determinado fungo parasita, enquanto que a branca não é. Estudos mostraram que um único gene recessivo era, em condição homozigótica, o responsável pela manifestação desses dois caracteres: cor vermelha e produção de substâncias que impedem a fixação do fungo parasita, configurando um caso de pleiotropia.

Mas a maior parte das características dos seres vivos resulta da ação de diversos genes, que interagem na determinação desta ou daquela característica. Quando dois ou mais genes, localizados ou não no mesmo cromossomo, agem conjuntamente na determinação de uma característica, fala-se em interação gênica.

Um exemplo de interação gênica É :

Periquitos australianos apresentam grande variedade de cores na plumagem. No entanto, na determinação das cores básicas da plumagem – verde, azul, amarela e branca – estão envolvidos dois genes principais: A/a e B/b.

Periquitos homozigóticos recessivos (aabb) apresentam cor branca; periquitos homozigóticos recessivos aa, mas que possuem ao menos um alelo dominante B(aaBB ou aaBb), são amarelos; periquitos homozigóticos recessivos bb, mas que possuem ao menos um alelo dominante A (AAbb ou Aabb), são azuis; periquitos que apresentam pelo menos um alelo dominante de cada gene (AABBAABb,AaBB ou AaBb) têm cor verde.

O cruzamento de periquitos duplo heterozigóticos (AaBb) produz quatro tipos de descendentes: verdes (A_B_), azuis (A_bb), amarelos (aaB_) e brancos (aabb). A proporção, neste caso, apresenta-se assim: 9 verdes: 3 azuis: 3: amarelos: 1 branco.

Material para Ensino Fundamental e Médio

Ensinar Ciências não é para sempre?

Ensino Fundamental – 7o ano

Notas de aula – Evolução

Para baixar, clique aqui: Evolução – Notas de aula

Ensino Médio – Interação Gênica

Para baixar, clique aqui: Notas de aula

Ensino Médio – Lista de Exercícios

Para baixar, clique aqui: Interação Gênica

Termos importantes para a Genética

Esses termos são muito importantes para quem estuda genética nos dias de hoje. Não só para estudarmos para o Colégio ou Universidade mas para sabermos no nosso cotidiano o que são esses termos. A Ciência Moderna está no nosso cotidiano e por isso temos que nos apropriar destes termos. Vamos lá ?

Mais Dinâmicas

  • Engenharia Genética -é um conjunto de técnicas que são usadas para manipular os genes de organismos com o objetivo de produzir seres que são de interesse para o ser humano. Através da engenharia genética muitos hormônios passaram a ser produzidos por bactérias com DNA modificado, como por exemplo, a insulina.
  • Transgênicos – são seres vivos que foram modificados graças a inserção de uma parte do DNA ou de um DNA completo de uma outra espécie.  A origem da palavra sugere esse conceito: o prefixo “trans”, originário do latim, significa “posição além de, através de, mudança” e “gênico” significa “pertencente ou relativo ao gene”. Então, os transgênicos possuem mudança(s) no seu conjunto de genes, ou seja, modificação do seu genoma original.
  • Organismo Geneticamente Modificado (OGMs ou GMs) – são organismos que tiveram seus genes modificados mas não foi incluído nenhum DNA de outro ser vivo. Essas técnicas são usadas para o melhoramento do organismo. Na maior parte das vezes que se fala em Organismos Geneticamente Modificados, estes são organismos transgênicos. OGMs e transgênicos não são sinônimos: todo transgênico é um organismo geneticamente modificado, mas nem todo OGM é um transgênico.
  • Terapia Genética – a transferência de material genético com o propósito de prevenir ou curar uma enfermidade qualquer. 
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