A genética trabalho feito Navegante
INTRODUÇÃO
A
Genética é o estudo dos genes,
e tenta explicar o que eles são e como eles trabalham. Genes são a maneira pela
qual os organismos vivos herdam características de seus ancestrais;
por exemplo, crianças usualmente se parecem com seus pais porque elas herdaram
os genes dos pais. A genética tenta identificar quais características são
herdadas, e explicar como estas características são transmitidas de geração
para geração.
Em
genética, uma característica de um ser vivo é chamada de traço ou fenótipo. Alguns traços são parte da aparência
física de um organismo; tais como a cor dos olhos de uma
pessoa, altura ou peso. Outros tipos de traços não são facilmente vistos e
incluem tipos sanguíneos ou resistência a doenças. Alguns traços são herdados
através de nossos genes, então pessoas altas e magras tendem a ter filhos altos
e magros. Outros traços vêm de interações entre nossos genes e o meio, então
uma criança pode herdar a tendência para ser alta, mas se ela for
insuficientemente nutrida, ela ainda será baixa. A maneira que nossos genes e o
meio interagem para produzir um traço pode ser complicada. Por exemplo, as
chances de alguém morrer de câncer ou de uma doença do
coração afiguram-se a depender de
ambos, seus genes e seu estilo de vida.
HERANÇA NA BIOLOGIA
GENESE E HERANÇA
Uma
seção de DNA;é a sequência de unidades parecidas com placas (nucleotídeos) adenina, timina, citosina, guanina, e no centro
carrega informações.
Olhos
verdes são um traço recessivo.
Genes
são herdados como unidades, com dois progenitores partilhando duas cópias de
seus genes para sua prole. Pode-se pensar neste processo como misturar duas
mãos de cartas, embaralhando-as, e então reparti-las novamente. Humanos possuem
duas cópias de cada um de seus genes (i.e., dois alelos) e quando as
pessoas se reproduzem elas fazem cópias de seus genes e os põem em óvulos ou
espermatozóides, mas apenas põem uma cópia de cada tipo de gene. Quando um
óvulo se junta a um espermatozoide, forma uma criança com um conjunto completo
de genes. Esta criança terá o mesmo número de genes que seus pais, mas qualquer
gene uma de suas uma cópias virá de seu pai, e uma de sua mãe.
Os
efeitos desta mistura dependem dos tipos (os alelos) do gene em que se está
interessado. Se o pai tiver dois alelos para olhos verdes, e a mãe tiver dois
alelos para olhos castanhos, todos seus filhos receberão dois alelos que dão
diferentes instruções, um para olhos verdes e um para castanhos. A cor dos
olhos destas crianças depende de como estes alelos trabalham juntos. Se um
alelo passa por cima das instruções do outro, é chamado de alelo
dominante, e o alelo
ignorado é chamado de alelo recessivo. No caso de uma filha com ambos alelos verde e
castanho, o castanho é dominante e ela termina com olhos castanhos.
Embora
o alelo de cor verde ainda está lá nesta menina de olhos castanhos, ele não se
mostra. Esta é a diferença entre o que se vê na superfície (os traços de um
organismo, chamado de seu fenótipo) e os genes dentro do organismo (seu genótipo).
Neste exemplo se pode chamar o alelo castanho de "V" e o alelo verde
de "v". (É normal escrever alelos dominantes com letras maiúsculas e
recessivos com letras minúsculas da inicial do alelo recessivo). A filha de
olhos castanhos tem o "fenótipo de olhos castanhos" mas seu genótipo
é Vv, com uma cópia do alelo V e uma do alelo v.
Agora
imagina que esta mulher cresce e tem filhos com um homem de olhos castanhos que
também tem um genótipo Vv. Os óvulos dela serão uma mistura de dois tipos, uma
variedade contendo o alelo V, e uma variedade o alelo v. Similarmente, seu
parceiro produzirá uma mistura de dois tipos de espermatozoides contendo um ou
o outro destes dois alelos. Agora, quando os alelos forem misturados em sua
prole, estas crianças terão uma chance de receber genes ou castanhos ou verdes,
desde que eles poderiam receber um genótipo de VV = olhos castanhos, Vv = olhos
castanhos ou vv = olhos verdes. Nesta geração, há portanto uma chance de o
alelo recessivo se mostrar no fenótipo das crianças - algumas delas podem ter
olhos verdes feito seu avô.
Muitos
traços são herdados em uma maneira mais complicada do que o exemplo acima. Isto
pode acontecer quando há vários genes envolvidos, cada um contribuindo em uma
pequena parte para o resultado final. Pessoas altas tendem a ter filhos altos
porque seus filhos recebem um pacote de muitos alelos que cada um contribui um
pouco para quanto elas crescerão. Entretanto, não há grupos claros de
"pessoas baixas" e "pessoas altas", feito há grupos de
pessoas com olhos castanhos ou verdes. Isto acontece por causa do grande número
de genes envolvido; isto faz o traço muito variável e pessoas são de muitas
alturas diferentes. Herança também pode ser complicada quando o traço depende
da interação entre a genética e o meio. Isto é consideravelmente comum, por
exemplo, se uma criança não come alimentos nutritivos bastantes, isto não
mudará traços feito cor dos olhos, mas pode tolher seu crescimento.
Doenças herdadas
Algumas
doenças são hereditárias e seguem em famílias; outras, tais como doenças
infecciosas, são causadas pelo ambiente.
Outras vêm de uma combinação dos genes com o ambiente.5 Anomalias
genética são doenças que são causadas
por um alelo só de um gene e são herdadas em família. Estas incluem a doença de
Huntington, fibrose cística ou distrofia muscular de Duchenne. A fibrose cística, por exemplo, é causada por
mutações em um gene só chamado de CFTR
e é herdado como um traço recessivo.
Outras
doenças são influenciadas pela genética, mas os genes que uma pessoa recebe de
seus pais apenas mudam sem risco de pegar uma doença. As mais destas doenças
são herdadas de uma maneira complexa, com ou múltiplos genes envolvidos, ou
vindo de ambos genes e o meio. Como um exemplo, o risco de câncer de
mama é 50 vezes mais alto em famílias as mais em risco,
comparado a famílias as menos em risco. Esta variação ocorre provavelmente
devido a um grande número de alelos, cada um mudando o risco um pouco. Vários
dos genes foram identificados, tais como o BRCA1 e o BRCA2, mas não todos
deles. Entretanto, embora alguns dos riscos sejam genéticos, o risco deste
câncer também é incrementado tendo excesso de peso, bebendo muito álcool e não
se exercitando. O risco de câncer de mama de uma mulher portanto vem de um
grande número de alelos interagindo com seu meio, então é muito difícil
predizer qualquer coisa.
COMO GENES TRABALHAM
Genes fazem proteínas
A
função dos genes é prover as informações necessárias a fazer moléculas chamadas
de proteínas em células. Células são as menores partes
independentes de organismos: o corpo humano contém cerca de 100 trilhões de
células, enquanto organismos muito diminutos feito bactérias são apenas uma célula só. Uma célula é feito uma
fábrica em miniatura muito complexa que pode fazer todas as partes necessárias
para produzir uma cópia de si, o que acontece quando células se dividem. Há uma divisão simples de labor nas células -
genes dão instruções e proteínas cumprem estas instruções, incumbências feito
construir uma nova cópia da célula ou reparar danos. Cada tipo de proteína é um
especialista que faz apenas um trabalho, então se uma célula precisa fazer algo
novo, ela deve fabricar uma nova proteína para este trabalho. Similarmente, se
uma célula precisa fazer algo mais rápido ou mais devagar que antes, ela faz
mais ou menos da proteínas responsável. Genes contam a células o que fazer
dizendo quais proteínas fabricar e em que quantidades.
As
proteínas são feitas de uma cadeia de 20 tipos diferentes de moléculas de aminoácidos. Esta cadeia se entrelaça em uma forma compacta,
um pouco como uma bola desarrumada de barbante. A forma da proteína é
determinada pela sequência de aminoácidos ao longo de sua cadeia e é esta forma
que, por sua vez, determina o que a proteína fará. Por exemplo, algumas
proteínas possuem partes de sua superfície que combinam perfeitamente com a
forma de outra molécula, permitindo à proteína se ligar a esta molécula muito
firmemente.
A
informação no DNA é mantida na sequência das unidades que se repetem ao longo
da cadeia de DNA. Estas unidades são quatro tipos de nucleotídeos (A, T, G e C) e a sequência de nucleotídeos guarda
informações em um alfabeto chamado de código
genético. Quando um gene é lido por
uma célula a sequência do DNA é copiada para uma molécula muito similar chamada
de RNA
(este processo é chamado de transcrição). A transcrição é controlada por outras sequências
de DNA (tais como promotores), os quais mostram à célula onde os genes estão, e
controlam com que frequência eles são copiados. A cópia de RNA feita de um gene
é em seguida alimentada através de uma estrutura chamada de ribossomo, a qual traduz a sequência de nucleotídeos no RNA
para a sequência correta de aminoácidos e combinam estes aminoácidos juntos
para fazer uma cadeia completa de proteínas. A nova proteína então se dobra
para sua forma ativa. O processo de mover informações da linguagem do DNA para
a linguagem dos aminoácidos é chamada de tradução.
Replicação do DNA. O DNA desenrola-se e os nucleótidos são emparelhados para fazer duas novas cadeias.
Se
a sequência dos nucleotídeos num gene muda, a sequência dos aminoácidos na
proteína que ela produz pode mudar também - se parte de um gene for apagada, a
sequência de aminoácidos na proteína será mais curta poderá não trabalhar mais.
Esta é a razão pela qual diferentes alelos de um gene podem ter diferentes
efeitos em um organismo. Como um exemplo, a cor do cabelo depende de quanto da
substância negra chamada de melanina é colocada no cabelo à medida que ele cresce. Se
uma pessoa tem um conjunto normal dos genes envolvidos em fazer melanina, eles
fazem todas as proteínas necessárias e elas fazem crescer cabelo preto. No
entanto, se os alelos para uma proteína particular têm sequências diferentes e
produzem proteínas que não conseguem realizar suas funções, melanina alguma
será produzida e o cabelo será branco. Esta condição é chamada de albinismo e a pessoa com esta condição é chamada de albino.
Genes são copiados
Genes
são copiados cada vez que uma célula se divide em duas novas células. O
processo que copia DNA é chamado de replicação
de DNA. É através de um processo similar que uma criança
herda os genes de seus pais, quando uma cópia da mãe é misturada com uma cópia
do pai.
O
DNA pode ser copiado muito facilmente e acuradamente porque cada pedaço de DNA
pode dirigir a criação de uma nova cópia de sua informação. Isto é porque o DNA
é feito de dois cordões que se emparelham juntos como os dois lados de um
zíper. Os nucleotídeos estão no centro, como os dentes no zíper, e se
emparelham para manter os dois cordões juntos. Importantemente, os quatro tipos
diferentes de nucleotídeos são formas diferentes, então a fim de os cordões
ficarem próximos propriamente, um nucleotídeo A deve ir diante de um
nucleotídeo T, e um G' diante de um C. Este emparelhamento
exato é chamado de par de bases.
CONCLUSÃO
Quando
o DNA é copiado, os dois cordões do DNA velho são puxados ao lado por enzimas
as quais se movem ao longo de cada um dos dois cordões sozinhos emparelhando
novas unidades de nucleotídeos e então zipando os cordões juntos. Isto produz
duas novas peças de DNA, cada uma contendo um cordão do DNA velho e um cordão
novo. Este processo não é perfeito e às vezes as proteínas se enganarão e porão
o nucleotídeo errado no cordão que elas estão construindo. Isto causa uma
mudança na sequência desse gene. Estas mudanças na sequência do DNA são
chamadas de mutações.13 Mutações produzem novos alelos de genes. Às vezes
estas mudanças fazem o gene parar de trabalhar corretamente, feito os genes da
melanina discutidos acima. Em outros casos estas mutações podem mudar o que o
gene faz ou mesmo deixá-lo fazer seu trabalho um pouco melhor que antes. Estas
mutações e seus efeitos nos traços dos organismos são uma das causas da evolução.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Ø University of Utah Genetics Learning
Center animated tour of the basics of genetics.
How are human eye colors inherited?, Athro Limited, Accessed
20 May 2008
Ø Multifactorial Inheritance Health Library, Morgan
Stanley Children's Hospital, Accessed 20 May 2008
Ø Low income kids' height doesn't measure up by age 1 University of Michigan
Health System, Accessed 20th May 2008
Ø Peto
J. (June 2002). "Breast cancer susceptibility-A new look at an old
model". Cancer Cell 1
(5): 411–2. DOI:10.1016/S1535-6108(02)00079-X. ISSN