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ABC da Gética
Dr.
Israel M. Bleich
O
QUE É GENÉTICA?
O
QUE É O DNA ?
DNA,
GENES E CROMOSSOMOS
ALGUNS
CONCEITOS BÁSICOS DE GENÉTICA
E
O QUE EU DEVO FAZER AGORA?
O
QUE É GENÉTICA?
Cientificamente
a genética é o estudo da hereditariedade.
Uma parte significante deste estudo tratará de que
modo os traços biológicos são ou não
são passados dos pais para os filhos através
do processo reprodutivo.
Desde
os primitivos dias da vida familiar, os rebanhos de animais
reconheceram que existiam certos princípios básicos
que governavam a hereditariedade. Embora levaria milhares
de anos para se atingir o nosso atual estado de conhecimento,
estes princípios básicos prematuramente conduziriam
a idéia de reprodução seletiva. Bandos
de animais descobririam que através de uma seleção
cuidadosa dos animais que teriam a permissão para
se reproduzirem, eles poderiam controlar a aparência
específica dos traços físicos e comportamentais
dos seus animais.
A
genética percorreu um longo caminho desde aquela
época. Agora nós sabemos que as instruções
para todos os traços físicos e comportamentais
são herdadas por cada indivíduo em suas únicas
e próprias versões de um código químico:
o DNA.
O
QUE É O DNA ?
O
ácido desoxirribunucleíco ( DNA ) é
a identidade genética permanente, ou seja, é
a "biblioteca" de referência que determina
todo o traço hereditário de um organismo vivo.
Com exceção de irmãos gêmeos
idênticos, cada indivíduo tem o seu próprio
e único código de DNA. Irmãos, irmãs,
pais e filhos, possuem códigos semelhantes, mas não
são os mesmos. Até mesmo as mais rígidas
práticas de procriação sangüínea
produzem diferenças genéticas singulares e
inexplicáveis nos filhos. Além disso, cada
célula, do corpo do animal, contém pelo menos
uma cópia desta "biblioteca".
Uma
"biblioteca" de referência de DNA não
é tão diferente de uma biblioteca de livros.
Da mesma maneira que uma informação nas bibliotecas
é armazenada em uma seqüência de letras
que formam palavras e livros, a informação
na "biblioteca" de DNA é armazenada em
uma seqüência de letras químicas, que
chamamos de nucleotídeos. Estes nucleotídeos
também formam palavras e livros ( ex. genes e "códon"
). Então, quando nós dizemos que cada animal
( ou pessoa ) tem o seu próprio e singular DNA, o
que nós realmente estamos queremos dizer, é
que cada indivíduo tem a sua própria e singular
seqüência de nucleotídeos.
Em
contraste com o alfabeto que tem 26 letras, o código
do DNA utiliza apenas 4 letras : adenina ( A ) , timina,
( T ), guanina, ( G ), e citosina, ( C ). Como isso é
possível ? Como que uma seqüência codificada
é capaz de descrever o esboço de tantos singulares
indivíduos, possivelmente escritos, com apenas 4
letras? É evidente que a capacidade de guardar e
transportar informações da "biblioteca"
de DNA deve ser enorme a fim de considerar todas as individualidades.
E de fato o é, pois a capacidade que a molécula
de DNA possui para guardar e transportar informação
codificada, é na verdade enorme, visto que qualquer
um dos 4 nucleotídeos podem ocupar qualquer posição
ao longo da seqüência de DNA; uma seqüência
de apenas 5 letras, pode formar 45 ( ex. 4x4x4x4x4 ), ou
então, formar 1.024 palavras únicas. Uma cadeia
de 10 nucleotídeos pode formar 410, ou então
formar 1.048.567 palavras diferentes e assim por diante.
Deste modo, a grande variedade de características
herdadas que nós observamos nos organismos vivos,
basicamente, derivam das diferenças individuais existentes
nos nucleotídeos que ocorrem dentro da própria
molécula de DNA.
DNA,
GENES E CROMOSSOMOS
Cada
traço genético individual é descrito
precisamente em um dos muitos livros armazenados nas prateleiras
da sua "biblioteca" de DNA. As prateleiras sobre
as quais estes livros são colocados são chamadas
de cromossomos. Os livros são chamados de genes,
e servem como unidade básica de herança. Cada
gene possui um conjunto específico de instruções
para a produção de um determinado tipo de
proteína. Isto é uma ação coletiva,
ou uma inércia, destas incontáveis proteínas
que determinam uma característica biológica
observável no animal, ou seja, o fenótipo.
Normalmente
cada animal herda dois pares completos de genes, um conjunto
completo de cromossomos de cada um dos pais. Os cães,
por exemplo, possuem 39 pares iguais de cromossomos ( 78
no total ), sobre os quais seus genes são conservados
ou mantidos; 39 cromossomos são provenientes de um
dos pais, e o par semelhante a este, com 39, é proveniente
da mãe. Deste modo, para qualquer caracter genético,
cada um dos pais contribuirá com uma versão
do gene para aquele caracter. Essas versões de genes
chamadas de alelos, podem ser idênticas ( por exemplo:
os pais poderão contribuir com alelos para cabelos
encaracolados) ou eles poderão ter alelos diferentes
(por exemplo, um dos pais contribuirá com um alelo
para cabelo encaracolado, e o outro contribuirá com
alelo para cabelo liso ). Visto que metade da "biblioteca"
de DNA provém de cada um dos dois pais, os alelos
e os traços que eles produziram nos filhos são
todos herdados destes dois pais. Esse sortimento único
de alelos, coletados dos pais por parte dos filhos, é
conhecido como o seu genótipo. Esse genótipo
em combinação com fatores do meio ambiente,
tais como nutrição e exposição
à doenças ou produtos tóxicos, é
o que determina o fenótipo dos filhos.
ALGUNS
CONCEITOS BÁSICOS DE GENÉTICA
Qualquer
traço genético observável ou fenótipo,
é afetado por 2 fatores geneticamente separados,
mas intimamente relacionados: quantos genes são responsáveis
pelo fenótipo e para cada um destes genes, quais
são os alelos particulares ou versões de genes
que este indivíduo possui?
Qualquer
fenótipo provavelmente se origina das ações
de um único gene ou ações coletivas
de vários genes. Isto ocorre porque alguns traços
resultam das ações de uma única proteína,
enquanto que outros traços são produzidos
por várias proteínas diferentes trabalhando
ou agindo em conjunto. Por exemplo, a fibrose cística
em seres humanos é causada pelos efeitos de um único
gene; um alelo em particular, ou uma versão deste
gene que produz um indivíduo normal, enquanto que
um alelo alternativo produzirá a condição
de enfermidade. Coloração na pele humana,
por um outro lado, é determinada pela ação
combinada de vários genes diferentes. Para complicar
mais as coisas, a maioria dos genes (como os responsáveis
por fibrose cística ) tem efeitos fenotípicos
múltiplos. Considerando-se que uma determinada proteína
é freqüentemente utilizada em muitos lugares
diferentes no corpo, não é tão surpreendente
que um simples gene possa ter ou produzir muitos efeitos
diferentes na aparência e no comportamento.
O
segundo fator genético envolvido na determinação
de fenótipo, tem a ver com o fato de que cada animal
possui duas versões de cada um dos seus genes. Esses
alelos podem ser idênticos, ou eles podem ser diferentes.
Se eles forem idênticos, nós dizemos que o
animal é homozigoto para aquele gen. Se as versões
são diferentes, nós dizemos que o animal é
heterozigoto para aquele gene.
É
óbvio que se dois alelos são idênticos,
eles poderão apenas produzir o mesmo genótipo.
Se um animal possui dois alelos brancos para o gene que
determina a cor da pelagem , a cor da pelagem do cão
será branca. Se o animal possui dois alelos "
pretos " para este gene, a cor da pelagem do animal
será preta. Mas o que acontecerá se o animal
possuir um alelo "branco "e um "preto "
para a cor de pelagem?
A
resposta para esta pergunta dependerá de como os
efeitos dos alelos individuais reagem entre si. Será
que os efeitos dos alelos se combinam para dar um fenótipo
intermediário?
Ao
invés de se ter um animal de pelagem preta ou branca,
você conseguirá um cão de pelagem cinza.
Esta condição é conhecida como "dominância
incompleta". Outra possibilidade provavelmente será
a que alelos atuem separadamente; sendo assim, o animal
terá pelagem preta e branca. Neste caso, diz-se que
os alelos são co-dominantes. Finalmente, o efeito
de um alelo provavelmente poderá ofuscar e mascarar
o outro alelo e isto acontece até certo ponto que
você nem mesmo saberá que o animal possui dois
alelos diferentes. Este é o caso no qual, independente
de o animal possuir ou não um alelo " branco",
contanto que ele possua pelo menos um alelo " preto"
, ele terá apenas pelagem preta.
O
alelo "preto " mascara completamente a presença
de qualquer alelo " branco " que possa existir.
Este último exemplo é o caso de dominância
simples. Aqui, o alelo "preto " será conhecido
como o alelo dominante, e o alelo "branco" será
chamado de alelo recessivo. Em casos de dominância,
homozigotos recessivos (brancos/pretos) são facilmente
identificados - aqui eles tem pelagem branca. Contudo, se
o cão tem pelagem preta, você não pode
afirmar apenas olhando para ele, que ele é homozigoto
dominante (preto/branco ) ou heterozigoto (branco/preto)
.
Por
que isto é importante? É importante porque
se você cruzar dois animais pretos heterozigotos,
as chances são que 1 em 4 das crias serem brancas.
Isto talvez não represente muita coisa para a sua
raça, mas, e se o alelo recessivo causar uma debilidade
seríssima ao invés de alguns pelos brancos?
E
O QUE EU DEVO FAZER AGORA?
Hoje
em dia, os criadores estão vivendo numa época
muito excitante, pois avanços tecnológicos
recentes utilizados em humanos, atualmente estão
sendo aplicados no mundo animal. Por isso um sólido
entendimento dos conceitos básicos de genética
tornou-se vital para que o criador moderno tenha sucesso
na sua criação.
Nós
esperamos que a precedente discussão tenha fornecido
dados para que você possa entender melhor alguns dos
conceitos sobre genética.
Uma
vez que você teve a oportunidade de absorver algumas
das informações nesta segunda seção
do guia, nós sugerimos que você retorne e explore
a primeira seção, a fim de aprender o que
a análise de DNA pode realmente fazer por você.
Qualquer
dúvida ou informação adicional, entre
em contato com nosso Departamento Técnico. Teremos
imenso prazer em lhe auxiliar sempre que necessário.
.
O DNA e seu Animal
.
A Análise de DNA: Uma ferramenta
poderosa para uma administração efetiva
de linhagens de sangue.
Dr.
Israel M. Bleich
Diretor Técnico do Laboratório
CEPAV - Tecnologia
em Saúde Animal
R. Tanabí, 185 - São Paulo - SP BRASIL
CEP-05002-010 Fone/Fax (011) 3872-9553
e-mail: info@cepav.com.br
