Biologia - Gregor Mendel

Olá Pessoal estamos de volta, trazendo para vocês mais um Trabalho, e neste post Falaremos de um “CARA” muito importante para a Genética Tentaremos ser mais claro possível para que vocês entendam. Então vamos lá:

MENDEL

Introdução
Gregor Mendel nasceu em 20 de julho de 1822, num pequeno povoado chamado Heinzendorf, na atual Áustria. Ele foi batizado com o nome de Johann Mendel, mudando o nome para Gregor após ingressar para a ordem religiosa dos agostinianos. Foi ordenado sacerdote no ano de 1847.
Em 1847 ordenou-se e em 1851 foi enviado pelo abade à Universidade de Viena para estudar física, matemática e ciências naturais, disciplinas que três anos depois passou a lecionar em Brünn
Aproveitou também os conhecimentos adquiridos do pai, que era jardineiro, para começar a fazer pesquisas com árvores frutíferas. Em 1856 já fazia pesquisas com ervilhas, nos jardins do monastério.

Sua teoria principal era a de que as características das plantas (cores, por exemplo) deviam-se a elementos hereditários (atualmente conhecidos como genes). Como passava grande parte do tempo dedicando-se às atividades administrativas do monastério, foi deixando de lado suas pesquisas relacionadas ao estudo da hereditariedade.
O fato é que a obra de Mendel permaneceu ignorada até o início do século XX, quando alguns botânicos, em pesquisas independentes, chegaram a resultados semelhantes e encontraram as publicações da Sociedade de Brünn.
Nos Países Baixos, outro botânico, Hugo De Vries, propôs uma nova teoria para o crescimento e evolução das plantas, descobriu o fenômeno da mutação e resgatou as leis de Mendel.
Considerada por Jean Rostand “uma obra-prima da experimentação e da lógica, marcando etapa decisiva no estudo da hereditariedade”, a obra do religioso botânico exerceu influência definitiva em áreas como fisiologia, bioquímica, medicina, agricultura e até nas ciências sociais.
Eleito abade do mosteiro em 1868, Mendel, sem estímulo para continuar suas pesquisas e sobrecarregado com as funções administrativas, abandonou a atividade científica. Morreu no convento de Brünn em 6 de janeiro de 1884.
Em 1900, o princípio da Segregação foi redescoberto independentemente, e quase simultaneamente, por:

•  De Vries (Holanda)
•  Tschermark (Áustria)
•  Correns (Alemanha)

Assim, Mendel passou a ser considerado o fundador da Genética Moderna. As leis da Herança, por ele descobertas, tem aplicação a todos as formas de vida se reproduzem sexuadamente.

    

      Aqui pra gente pessoal o coitado do Mendel não teve muito sucesso enquanto vivo não é?  

      Afinal, nessa época o mundo estava com atenção voltada para o DARWIN e além do mais era um cientista amador, e ele publicou seu trabalho em uma revista pouco conhecida. Mas pelo Menos hoje ele é lembrado por sua  excelente pesquisa que durou 8 anos com ervilhas, no jardim do mosteiro.

Por que Mendel escolheu as ervilhas?

  Para chegar ao enunciado da herança o Mendel trabalhou com ervilhas, ele explicou que escolheu essa leguminosa, por essas razões listadas abaixo :

• Podia obter numerosas variedades puras e grandes número de descendentes;
• A planta produz flores cleistogâmicas (o periantro protege completamente o órgão reprodutor feminino contra polens estranhos);
• Os híbridos resultantes de cruzamentos com variedades diferentes eram férteis;

O sucesso alcançado e a repercussão Mundial de seu trabalho só foi alcançado, pois:

• Cultivou, durante 10 anos, variedades de ervilhas de linhagens puras;
• Registrou devidamente todos os resultados obtidos comparando-os entre si;
• Fundamentou suas conclusões em numerosas experiências;
• Estudou um caráter de uma vez; 

1º Lei de Mendel

Lei da pureza dos gametas ou  lei da disjunção ou Monoibrismo

Os fundamentos da hereditariedade, estabelecidos no início do século XX, podem resumidos nos seguintes princípios:

• Os filhos herdam dos pais “instruções genéticas”, os genes, a partir das quais desenvolvem suas características;
• Os genes são transmitidos pelos gametas;
• Cada gameta contém um conjunto completo de genes (um genoma), típico da espécie;
• Os genes ocorrem dos pares em cada indivíduo, pois estes se forma pela fusão de dois gametas, um de origem materna e outro de origem paterno (fecundação);
• As duas versão de cada gene, uma recebida do pais e outra da mãe, são denominadas alelos, e não se misturam no filho, separando-se quando este forma gametas.

A primeira lei de Mendel é a Lei da Pureza dos Gametas ou Lei da Disjunção ou Monohibrismo.

Enunciado

“Cada caráter é condicionado por 2 fatores, que se separam na formação dos gametas, passando apenas um fator por gameta”.  

            Mendel concluiu que cada caráter seria determinado por um par de “fatores” (genes) existentes nas células dos organismos, que seriam transmitidos aos descendentes através dos gametas. Entretanto, esses fatores iriam se separar durante o processo de formação dos gametas, de tal modo que cada gameta herdaria apenas um “fator” de cada par. Para chegar a essa conclusão, Mendel fez experiências com ervilhas.  

 Experiência:

1.      Durante dois anos, Mendel promoveu a autofecundação de ervilhas amarelas e de ervilhas verdes, separadamente. Obteve, assim, linhagens puras. Ele cruzou ervilhas amarelas com ervilhas verdes. 
Amarelo X verde
Essa geração de cruzantes é chamada de geração parental e é representada por P. O resultado desses cruzamentos deu em ervilhas amarelas.
Em F₁ (primeira geração filha), 100% dos descendentes com sementes amarelas. Não surgiu um pé de ervilha que desse semente verde.
 
2.      Fazendo a autofecundação, os indivíduos da geração F₁, originavam sempre uma geração F₂ (segunda geração-filha) com o seguinte resultado:
- ¾ (ou 75%) de pés de ervilha com sementes amarelas e ¼ (ou 25%) de ervilhas com sementes verdes.

            Observação: A manifestação verde do caráter “cor das sementes” curiosamente não apareceu em nenhum individuo de F₁ e, no entanto foi reaparecer em ¼ da progênie de F₂. Note ainda que esses portadores de sementes verdes têm descendência direta de ervilhas exclusivamente de sementes amarelas. Ai estava desafio à argúcia de Mendel.

Exemplos na espécie humana:   

            Na espécie humana assim como em todas as outras espécies de seres vivos, existem vários caracteres cuja herança devida a um par de aletos com relação de dominância completa. Dentre eles podemos citar:

            - Capacidade gustativa para o PTC: O PTC (eniltiocarbamida) é uma substância com sabor amargo para algumas pessoas e insípida para outras. A sensibilidade ao PTC (sensibilidade = sentir o gosto amargo) é devida a um alelo dominante.
            - Forma do lobo da orelha: É determinada por um par de alelos, sendo o dominante responsável pelo lobo solto, e o recessivo, pelo lobo preso.
            - Polidactilia: Caracteriza-se pela presença de mais de cinco dedos. Este é um exemplo de alelo dominante que determina uma anomalia e que é menos freqüente na população em relação ao seu alelo recessivo.
            - Albinismo: Caracteriza-se pela ausência de pigmentos, ocorrendo na espécie humana e em outras espécies de seres vivos. O albinismo é um causado por um alelo recessivo que codifica uma enzima inativa, incapaz de realizar a transformação de substâncias precursoras em melanina, o pigmento encontrado na pele, pêlos e olhos. O alelo normal é dominante e determina a síntese de enzima que efetua essa transformação, possibilitando a pigmentação nessas estruturas.
            - Doença de Tay-Sachs ou idiotia amaurótica infantil: Os afetos apresentam paralisia, cegueira e morte por volta do segundo ano de vida. Essas doenças é causada por um alelo letal recessivo. Nesse caso o individuo afetado é SS e os indivíduos normais são SS ou Ss.
            - Branquidactilismo ou branquialangia: Doença genética causada por alelo letal dominante. Nessa anomalia, os afetados possuem os dedos das mãos muito curtos. Os indivíduos normais são bb, e os afetados são BB ou Bb. Os indivíduos BB, no entanto, morrem ao nascer, e só sobrevivem os heterozigotos.

2º Lei de Mendel  

Mendel cruza ervilhas puras amarelas e lisas (dominantes) e com ervilhas verdes e rugosas (recessivas)  constatou q F1 era constituída por indivíduos com sementes amarelas e lisas e então ele promove a auto-fecundação e então observou que a geração F2 era composta por 4 tipos de sementes :  de 16, 9 eram amarelas e lisas, 3 amarelas e rugosas, 3 verdes e lisas, 1 verde e rugosa.
Os tipos amarelos e rugosas e verde e lisa não estavam presentes nem na geração paterna e nem na F1 com isso Mendel pode concluir que a herança da cor era independente da herança da superfície da semente. O par de fatores para cor se distribuía entre os filhos sem influir na distribuição do par de fatores da superfície.
Essa é a segunda lei que pode ser interpretada da seguinte forma:
Quando há um cruzamento de duas ou mais caracteres, o fator que os determina se separam e se recombinam de todas as maneiras e formas possíveis.
Interpretação da 2ª lei de Mendel
A partir do exemplo da cor podemos observar que o genótipo do individuo puro com sementes amarelas e lisas é VVRR (V=amarelo e R=liso) V e R divididos por pares em homólogos diferentes, por meiose eles produzem as células VR, isso também ocorre com os de sementes verdes rugosas são vvrr, e produzem vr e assim a união dos dois produz um único individuo F1 o VvRr. Este indivíduo é Dihíbrido e produzem também por meiose quatro tipos de células e podemos observar que há duas posições possíveis para os cromossomos na metáfase I. São quatro gametas VR, Vr, vR e vr.
Os filhos resultantes da auto fecundação de VvRr serão as possíveis combinações.
Por analise combinatória é possível encontrar os quatro gametas de VvRr, depois montamos o quadro de Punnet e analisando as diagonais do quadro achamos os indivíduos q aparecem repetidos e então podemos formar a proporção de genótipos. Formando essa proporção descobrimos que esta é 1:2: 1:2: 4: 2: 1: 2:1, o número 4 representa a quantidade de dihibridos (VvRr), o 2 indica os monoibridos e o 1 os homozigotos.

Depois de acharmos os genótipos, fazemos a correspondência com os fenótipos. Cruzando duas dihibridos, 9/16 indivíduos apresentam os fenótipos dominantes para ambas as características (V_R_), que são as ervilhas amarelas e lisas; 3/16 apresentam Fenótipos dominantes para a primeira característica e recessiva para a segunda (V_rr) e são as ervilhas amarelas e rugosas; 3/16 fenótipo dominante para a segunda característica para a primeira (vvR_) ervilhas verdes e lisas; 1/16 fenótipo para ambas as características (vvrr) ervilhas verdes e rugosas.

A relação Meiose e 2ª Lei de Mendel

Existe uma correspondência entre as leias de Mendel e a meiose. Acompanhe na figura o processo de formação de gametas de uma célula de indivíduo diíbrido, relacionando-o à 2ª Lei de Mendel. Note que, durante a meiose, os homólogos se alinham em metáfase e sua separação ocorre ao acaso, em duas possibilidades igualmente viáveis. A segregação independente dos homólogos e, consequentemente, dos fatores (genes) que carregam, resulta nos genótipos AB, ab, Ab e aB.

A 2ª Lei de Mendel é sempre obedecida?

A descoberta de que os genes estão situados nos cromossomos gerou um impasse no entendimento da 2º Lei de Mendel. Como vimos, segundo essa lei, dois ou mais genes não-alelos segregam-se independentemente, desde que estejam localizados em cromossomos diferentes. Surge, no entanto, um problema. Mendel afirmava que os genes relacionados a duas ou mais características sempre apresentavam segregação independente. Se essa premissa fosse verdadeira, então haveria um cromossomo para cada gene. Se considerarmos que existe uma infinidade de genes, haveria, então, uma quantidade assombrosa de cromossomos, dentro de uma célula, o que não é verdade. Logo, como existem relativamente poucos cromossomos no núcleo das células e inúmeros genes, é intuitivo concluir que, em cada cromossomo, existe uma infinidade de genes, responsáveis pelas inúmeras características típicas de cada espécie. Dizemos que esses genes presentes em um mesmo cromossomo estão ligados ou em linkage e caminham juntos para a formação dos gametas. 

Assim a 2ª lei de Mendel nem sempre é obedecida, bastando para isso que os genes estejam localizados no mesmo cromossomo, ou seja, estejam em linkage.

Gregor Mendel (vídeo) - http://www.youtube.com/watch?v=-b_RMlajV3k

IFBA - Campus Porto Seguro

Professora: Bruna
Turma: Tecnicos em informática, 3º ano
Alunos: Bruno Lopes, Crícia Silva, Giulia Pinheiro, Gleice Bonfim, Inez Vinhas, Lenerose Matos e Maiara Souza.