Alelo: definição e tipos

Os alelos são diferentes variantes ou formas alternativas em que pode ocorrer num gene. Cada alelo pode se manifestar como um fenótipo diferente, como cor dos olhos ou grupos sanguíneos.

Nos cromossomos, os genes estão localizados em regiões físicas chamadas locus. Nos organismos que possuem dois conjuntos de cromossomos (diplóides), os alelos estão localizados no mesmo local.

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A cor marrom dos olhos está relacionada a um alelo dominante. Fonte: pixabay.com

Os alelos podem ser dominantes ou recessivos, dependendo do seu comportamento no organismo heterozigoto. Se estivermos em um caso de dominância completa, o alelo dominante será expresso no fenótipo, enquanto o alelo recessivo será opaco.

O estudo das frequências alélicas nas populações teve um impacto proeminente na área da biologia evolutiva.

Definição de alelo

O material genético é dividido em genes, que são segmentos de DNA que determinam características fenotípicas. Por terem dois conjuntos idênticos de cromossomos, os organismos diplóides têm duas cópias de cada gene, chamadas alelos, localizadas na mesma posição que pares de cromossomos idênticos ou homólogos.

Alelos geralmente diferem em termos da sequência de bases nitrogenadas no DNA. Embora pequenas, essas diferenças podem produzir diferenças fenotípicas óbvias. Por exemplo, eles variam a cor dos cabelos e dos olhos. Eles podem até causar doenças hereditárias a serem expressas.

Localização do Alelo

Uma característica notável de plantas e animais é a reprodução sexual. Isto implica a produção de gametas feminino e masculino. Os gametas femininos são encontrados nos óvulos. Nas plantas, os gametas masculinos são encontrados no pólen. Nos animais, no esperma

O material genético, ou DNA, é encontrado nos cromossomos, que são estruturas alongadas nas células.

Plantas e animais têm dois ou mais conjuntos idênticos de cromossomos, um deles do gameta masculino e outro do feminino que os originou através da fertilização. Assim, os alelos são encontrados no DNA, dentro do núcleo das células.

Descoberta de alelos

Em 1865, em um mosteiro austríaco, o monge Gregorio Mendel (1822-1884), experimentou cruzamentos de plantas de ervilha. Ao analisar as proporções de plantas com sementes de diferentes características, ele descobriu as três leis fundamentais da herança genética que levam seu nome.

Na época de Mendel, nada se sabia sobre os genes. Consequentemente, Mendel propôs que as plantas transmitissem algum tipo de matéria aos seus filhos. Atualmente, essa “matéria” é conhecida como alelo. O trabalho de Mendel passou despercebido até Hugo de Vries, um botânico holandês, divulgá-lo em 1900.

A biologia moderna assenta em três pilares fundamentais. O primeiro é o sistema de nomenclatura binomial de Carlos Linneo (1707-1778), proposto em sua obra Systema Naturae (1758). A segunda é a teoria da evolução, de Carlos Darwin (1809-1892), proposta em sua obra A Origem das Espécies (1859). O segundo é o trabalho de Mendel.

Tipos de alelos

Cada par de alelos representa um genótipo. Os genótipos são homozigotos se ambos os alelos forem idênticos e heterozigotos se forem diferentes. Quando os alelos são diferentes, um deles pode ser dominante e o outro recessivo, com as características fenotípicas determinadas pelo dominante.

Variações no DNA do alelo não se traduzem necessariamente em alterações fenotípicas. Além disso, os alelos podem ser codominantes, afetando o fenótipo com igual intensidade, mas de maneira diferente. Além disso, uma característica fenotípica pode ser afetada por mais de um par de alelos.

Recombinação

O aparecimento, na próxima geração, de vários genótipos, ou combinações de alelos, é chamado de recombinação. Ao atuar em um grande número de genes, esse processo causa variação genética, o que permite que cada indivíduo produzido pela reprodução sexual seja geneticamente único.

A variabilidade fenotípica causada pela recombinação é essencial para que as populações de plantas e animais se adaptem ao seu ambiente natural. Esse ambiente é variável no espaço e no tempo. A recombinação garante que sempre haja indivíduos bem adaptados às condições de cada lugar e hora.

Frequência alélica

A proporção dos genótipos de um par de alelos em uma população é p 2 + 2 pq + q 2 = 1, em que p 2 representa a fração de indivíduos homozigotos para o primeiro alelo, 2 pq a fração de indivíduos heterozigotos e q 2 a fração de indivíduos homozigotos para o segundo alelo. Essa expressão matemática é conhecida como lei de Hardy-Weinberg.

Por que as frequências alélicas mudam?

À luz da genética populacional, a definição de evolução implica a mudança de frequências alélicas ao longo do tempo.

A frequência dos alelos em uma população muda de uma geração para outra devido à seleção natural ou aleatória. Isso é conhecido como microevolução. A microevolução a longo prazo pode levar à macroevolução ou ao aparecimento de novas espécies. A microevolução aleatória produz deriva genética.

Em populações pequenas, a frequência de um alelo pode ser aumentada ou reduzida de uma geração para outra por acaso. Se a mudança em uma direção é repetida em gerações sucessivas, todos os membros de uma população podem se tornar homozigotos para determinados alelos.

Quando um pequeno número de indivíduos coloniza um novo território, carrega consigo uma frequência de alelos que, por acaso, podem ser diferentes da população original.Isso é conhecido como efeito fundador. Combinado com a deriva genética, pode causar a perda ou fixação de certos alelos apenas por acaso.

Alelos e doenças

Albinismo, fibrose cística e fenilcetonúria devem-se à herança de dois alelos recessivos para o mesmo gene. Se o alelo defeituoso for encontrado no cromossomo X, como no caso de daltonismo verde e síndrome do cromossomo X frágil, a doença afeta apenas o sexo masculino.

Outras doenças, como nanismo pseudoacondroplásico e síndrome de Huntington, ocorrem quando um indivíduo herda um alelo dominante. Ou seja, as condições patológicas podem ser apresentadas como alelos dominantes ou recessivos.

Referências

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  6. Mange, EJ, Mange, AP 1999. Genética humana básica. Sinauer Associates, Sunderland, Massachusetts.
  7. Mayr, E. 2001. O que é evolução? Orion Books, Londres.
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