Interação Gênica, Gênes Complementares, Epistasia e Polimeria


Interação Gênica -1

A ação simultânea entre dois ou mais genes na determinação de um único fenótipo se denomina Interação Gênica. Pelo fato de os genes em questão estarem situados em pares de cromossomos homólogos diferen­tes, a interação gênica segue os prin­cípios da segregação independente. Quando o genótipo apresentar os dois genes dominantes (R e E), não importando se em homozigose ou heterozigose, o fenótipo será crista-noz (raça Malaia); quando o genótipo apresentar dominância apenas para o alelo R, o fenótipo será crista-rosa (raça Wyandotte); se a dominância for apenas para o alelo E, o fenótipo será crista-ervilha (raça Brahma); quan­do o genótipo for birrecessivo (rree), o fenótipo será crista simples (raça Leghorn).

Interação Gênica

Genes Complementares

Neste caso, os genes, situados em pares de cromossomos homólo­gos diferentes, agem em conjunto na determinação de um único fenótipo. Em galináceos, por exemplo, a for­ma da crista deve-se à ação conjun­ta de dois pares de genes: o gene R, com o seu alelo recessivo r, e o gene E, com o alelo e.

Genes Complementares em Seres Humanos

Outro exemplo dos genes complementares é o da surdez hereditária, anomalia decorrente da ação con­junta de dois pares de genes: o gene D, que determina o desenvolvimento embrionário da cóclea, uma das re­giões da orelha interna, responsável pela audição, e o gene E, que leva à formação do nervo acústico. Sendo o indivíduo homozigoto recessivo para qualquer um des­ses genes, será surdo por agenesia (não-formação) da cóclea ou do nervo acústico. Consequentemente, para que o indivíduo seja normal, ele deverá apresentar os dois genes D e E dominantes, não importando se em homozigose ou heterozigose.

Interação Gênica – II

A epistasia caracteriza-se pela presença de um gene, denominado epistático, capaz de inibir completamente a ação de um outro gene, denominado hipostáti-co, ambos localizados em pares de cromossomos homólogos diferentes. Supondo o cruzamento entre duas drosófilas di-híbridas para os genes considerados, a proporção fenotípica esperada entre os descendentes será de 12 :3 :1. Mes­mo os dois genes apresentando segregação indepen­dente, a epistasia modifica a proporção fenotípica clássica de 9 : 3 : 3 : 1. A epistasia é uma relação de dominância entre dois genes localizados em cromossomos homólogos diferentes.

Epistasia Dominante

Na epistasia dominante, basta um alelo dominante do gene epistático para que não ocorra o fenótipo deter­minado pelo gene hipostático. Na epistasia dominante, apenas o alelo A é suficiente para inibir qualquer genótipo de B. Em drosófilas, por exemplo, a formação das asas é determinada por um único gene, sendo o alelo A determinante de asas longas e o alelo a de asas curtas. Em um outro par de cromossomos homólogos, existe outro gene que é epistático sobre os alelos A e a: é o alelo V. Porém, apenas o alelo V é epistático sobre A e a, deter­minando asas vestigiais. O alelo v, que não é epistático, determina a formação das asas, que de acordo com o genótipo para o gene A serão longas (AÃ ou Aã) ou cur­tas (aã).

Epistasia Recessiva

Na epistasia recessiva, para que o gene epistático consiga inibir a ação do gene hipostático, ele deve estar em homozigose. Suponha que, em uma certa espécie de ave, a colo­ração das penas seja determinada por um único par de alelos, sendo o alelo B determinante de penas verme­lhas e o alelo b de penas amarelas. Em outro par de cro­mossomos homólogos, existe um gene epistático que inibe a manifestação dos alelos B e b: é o alelo a. O alelo a é epistático, inibindo a coloração das penas, que acabam sendo brancas, e o alelo A permite a coloração na dependência do gene B e b. Supondo o cruzamento entre duas aves di-híbridas para os genes considerados, a proporção fenotípica es­perada entre os descendentes será de 9:4:3.

Interação Gênica – III

Polimeria, Herança Poiigênica, Quantitativa ou Muitifatorial

A ação aditiva de vários genes (combinada à ação do ambiente) para a determinação de um único fenótipo denomina-se Polimeria. Apesar de a ação desses vários ge­nes determinar apenas um fenótipo, há uma variação contínua desses fenótipos. Exemplos: a cor da pele, o peso, a altura e a inteligência no ser humano, a quantidade de se­mentes em um fruto, a quantidade de leite produzida por um animal. A seguir, pode-se observar um gráfico com a variação contínua da altura de seres humanos.

Um exemplo de característica que segue o padrão de herança poligênica é a cor da pele humana, que parece ser determinada por dois pa­res de genes localizados em pares de cromossomos homólogos dife­rentes. O indivíduo branco é aquele que apresenta o genótipo birrecessivo. A cada alelo aditivo acrescentado ao genótipo (A ou B) o tom de pele tor­na-se mais escuro devido a uma maior produção do pigmento melani-na pelos melanócitos encontrados na pele.

Proporções fenotípicas encontra­das: Negro = 1/16 Mulato escuro = 4/16 M u lato médio = 6/16 Mulato claro = 4/16 Branco = 1/16.

Cálculo do Numero de Genes Envolvidos

Os genes que agem neste tipo de herança apresentam efeito aditi­vo sobre o fenótipo, cada um deles contribuindo com uma igual parcela para a determinação da característi­ca, representados por letras maiús­culas. São denominados genes aditivos ou efetivos. Os genes que não contribuem para a determinação do fenótipo são não aditivos ou não efetivos e representados por letras minúscu­las. Os genes que participam da he­rança poligênica seguem os princí­pios da lei da segregação indepen­dente.

Os indivíduos brancos, com ge­nótipo aabb, apresentam a expres­são mínima do fenótipo, e os indivíduos negros, que são genotipicamente AABB, apresentam a ex­pressão máxima. Supondo o cruzamento entre dois indivíduos di-híbridos (AaBb) para os genes da coloração da pele, que se segregam independentemen­te, sendo A ou B de efeito aditivo e a ou b de efeito não aditivo, a propor­ção fenotípica encontrada será uma modificação do 9 : 3 : 3 : 1 clássico encontrado na 2a. Lei de Mendel.

1°) Quando o número de fenóti­pos for fornecido: n? Genes = n? fenótipos – 1. No caso da cor da pele humana, sendo o número de fenótipos igual a 5, o número de genes envolvidos é igual a 4 (5- 1).
2°) Quando não se conhece o nú­mero de fenótipos: Se uma dada questão perguntar o número de genes envolvidos, sem, porém, fornecer o número de fenóti­pos existentes, utiliza-se a seguinte fórmula: Onde n = número de pares de genes. Exemplo: suponha que em uma raça de coelhos, o tamanho das orelhas varie de no mínimo 5 cm de compri­mento a um máximo de 10 cm. Cruzando-se, na geração parental, esses dois extremos (animais com 10 cm de orelha e animais com 5 cm de orelha), obtêm-se em F-j todos os descendentes com orelhas de 7,5 cm de com­primento. Fazendo-se o cruzamento entre coelhos de orelhas com 7,5 cm de comprimento, obtêm-se, em F2, 1 024 coelhos com orelhas que variam entre 5 cm a 10 cm de comprimento, sendo 4 deles com orelhas medindo 5 cm de comprimento. Calcula-se, então, o número de genes envolvidos da seguinte forma:
1/4″ = 4/1024 1/4n = 1/256
4n = 256 4n = 44
-fr | n = 4

lulas da íris. Olhos mais claros apresentam menos mela-nina na íris, ao contrário dos olhos mais escuros, que apresentam mais pigmentação. A herança da cor dos olhos ainda não foi totalmente esclarecida, pois o núme­ro de classes fenotípicas depende de técnicas de obser­vação, dificultando o cálculo do número de pares de genes envolvidos. Teoricamente, aceita-se a presença de quatro pares de genes envolvidos, determinando os seguintes fenótipos: azul-claro, azul médio, azul-escuro, verde-claro, verde-escuro, avelã, castanho-claro, casta-nho-médio e castanho-escuro.

No entanto, como a herança da cor dos olhos ainda não foi totalmente esclarecida, costuma-se, de modo simplificado, considerar apenas um par de genes, se­guindo a1? Lei de Mendel para a determinação do fenóti­po: o alelo A determina olhos escuros (todos os tons de castanho) e o alelo a determina olhos claros (do verde ao azul). A pleiotropia caracteriza-se pela presença de um único par de alelos, condicionando o aparecimento si­multâneo de várias características.

Há 4 pares envolvidos nesta herança. Conclui-se que os coelhos com orelhas de 5 cm de comprimento tinham o genótipo aabbccdd, enquanto aqueles com 10 cm de comprimento, genótipo AABBCCDD. A variação fenotípica entre os extremos é de 5 cm, e, como são quatro pares de genes envolvidos (8 alelos), cada alelo aditivo ou efetivo contribui com 0,6 cm de comprimento ao fenótipo.
8 alelos aditivos –   —* acrescem 5 cm
1 alelo aditivo——– > acrescem x
x = 0,6 cm

Um indivíduo com genótipo aaBbCCdd (3 genes aditivos), por exemplo, terá orelhas com 6,8 cm de com­primento.
aaBbCCdd = 5 cm + (0,6 x 3) = 6,8 cm

É o caso por exemplo da doença osteogênese imperfecta, na qual um único gene que leva à formação da proteína colágeno tipo l está alterado, consequentemente o indivíduo apresenta fragilidade óssea, escleróticas azuladas, baixa estatura, surdez precoce e deformidade óssea e dos dentes.