AULA - Causas da Variabilidade & Seleção e Adaptação, Notas de aula de Genética

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CAUSAS

DA

VARIABILIDADE

Os fatores ambientais podem causar variação.

Porém esta variação atinge apenas o fenótipo

do indivíduo. Os fatores ambientais, portanto,

não têm importância com promovedores de

variação, atuando apenas como

selecionadores das variedades mais aptas.

FATORES AMBIENTAIS

Em organismos multicelulares,

as mutações podem subdividir-

se em mutações na linhagem

germinativa , que podem passar

aos descendentes, e em

mutações somáticas , que não

podem ser transmitidas aos

descendentes nos animais. As

plantas podem, às vezes,

transmitir mutações somáticas

aos seus descendentes

assexuadamente.

MUTAÇÕES

Mutações podem ter diversas origens:

• (^) podem ser espontâneas , tomando parte na

pequena probabilidade de erro no momento da

duplicação do DNA ou da divisão celular na

mitose ou na meiose - podendo ser provocadas por

agentes mutagênicos de origem eletromagnética,

química ou biológica;

• (^) podem ser induzidas em laboratório com o uso

intencional destes mesmos agentes sobre

organismos vivos ( in vitro).

Por que uma mutação gênica pode ou não

ter efeitos para o indivíduo?

Essa diversidade de efeitos pode estar associada ao número de nucleotídeos envolvidos na mutação e/ou pela presença da mutação em regiões/situações específicas:

• (^) células somáticas X células germinativas ;
• (^) região codificante do DNA X região não-codificante ;
• (^) região promotora do gene no DNA;
• (^) íntron X exon do RNAm;

Por que uma mutação gênica pode ou não

ter efeitos para o indivíduo?

Estando em região codificante do DNA que seja transcrita em RNAm, correspondendo a um exon, ainda há diferenças...

• (^) substituição de um nucleotídeo, alterando um códon do RNAm por outro que corresponda a um aminoácido diferente na tradução ou alterando um códon do iniciação/terminação ou, ainda, alterando a seqüência reconhecida pelas enzimas de restrição durante o processamento do RNAm;

2) MUTAÇÕES CROMOSSÔMICAS: envolvem

cromossomos inteiros ou parte deles. Geralmente

ocorrem por erros na meiose. Podem ser:

• Alterações Estruturais: envolvem alterações na seqüência de genes ao longo de um cromossomo.
• (^) Alterações Numéricas: envolvem ganho ou perda de cromossomos inteiros. Podem ser de dois tipos: . Euploidias: alteração no número total de cromossomos (haploidia: n / triploidia: 3n / tetraploidia: 4n) . Aneuploidias alteração no número de um cromossomo (monossomia: 2n – 1 / trissomia: 2n + 1)

A recombinação gênica não promove o aparecimento

de seqüências novas de DNA. Promove o rearranjo de

seqüências gênicas pré-existentes, podendo formar

um conjunto gênico mais apto.

A recombinação gênica é promovida por dois fatores:

• (^) Reprodução Sexuada
• (^) Meiose e Crossing-over RECOMBINAÇÃO GÊNICA

A recombinação ocorre justamente na formação das células reprodutoras (óvulos e espermatozóides). Bem, sabemos que existem dois cromossomos de cada tipo. Mas estes cromossomos são idênticos? A resposta é “não” - lembre-se cada cromossomo tem a própria combinação de alelos. Quando se formam as células sexuais os cromossomos podem ser reunidos de muitas maneiras diferentes, gerando um número enorme de combinações. Por exemplo, vamos dizer que cada cromossomo tem um número. Os homólogos recebem o mesmo número, mas serão representados por cores diferentes. Assim: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 X 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Y

Estes cromossomos estão soltos no núcleo da célula. Na hora da divisão, cada um dos homólogos irá para uma célula filha. Mas a combinação possível entre eles será imensamente grande. Podemos ter milhares de combinações entre os homólogos "azuis" e os “laranjas“. Assim, poderíamos ter vários gametas diferentes: ou ou e muitas outras combinações. Cada um destes gametas será diferente pois, apesar de terem os mesmos homólogos, estes não são iguais, devido à presença de diferentes alelos. Bem, todo este processo é meramente físico, mecânico. Na verdade o que fizemos foi uma análise matemática para reunir os cromossomos de diferentes maneiras, uma para cada célula reprodutiva. O número de combinações é enorme, mas ainda não é grande o suficiente quando pensamos em níveis de evolução... Isso porque, considerando apenas a recombinação causada pela gametogênese, os alelos presentes em cada homólogo nunca se misturariam – e isso acontece... 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Y 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 X 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Y

Isto ocorre com muita freqüência e é o que permite uma alta taxa de recombinação gênica. Este fenômeno é muito importante para gerar a variabilidade encontrada nos animais de uma mesma espécie. Desta maneira, os genes de dois organismos são "misturados" e colocados juntos em um organismo filho, que por sua vez irá gerar filhos também com características diferentes. O processo persiste, e é o responsável pela variabilidade encontrada nos representantes de uma mesma espécie. A conclusão a que chegaram os geneticistas foi que a recombinação desempenha um papel talvez muito mais importante do que o da mutação. É muito difícil que apenas uma mutação isolada seja selecionada através da seleção natural. Em geral, ou a mutação isolada causa um efeito letal ou não contribui muito para gerar uma variabilidade. Ao contrário disto, a recombinação gera toda uma série de variações em uma característica, variações estas que serão selecionadas pela seleção natural.

A seleção natural vai mudar as freqüências

gênicas na população e levar à diminuição da

variabilidade genética da população. Desse

modo quanto mais intensa for a seleção

natural sobre uma determinada população,

menor será a sua variabilidade, pois apenas

alguns genótipos serão selecionados.

SELEÇÃO & ADAPTAÇÃO

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