Genética

Explicamos o que é genética, qual é sua história e por que é tão importante. Além disso, o que é genética humana e herança genética.

O que é genética?

A genética é um ramo da biologia que estuda como as características e traços físicos são transmitidos de uma geração para a seguinte. Para entender essa herança, examine os genes encontrados nas células do corpo e que possuem um código especial chamado DNA (ácido desoxirribonucléico). Este código determina a aparência física e a probabilidade de contrair certas doenças.

Os genes funcionam como unidades de armazenamento de informações e contêm instruções sobre como as células devem funcionar para formar proteínas. São essas proteínas que dão origem a todas as características do indivíduo. O DNA é uma proteína que controla a estrutura e função de cada célula e tem a capacidade de criar cópias exatas de si mesmo. O RNA (ácido ribonucléico) é uma molécula que serve como mensageiro de informações para o DNA.

Veja também: Evolução

História da genética

A genética é uma ciência do século 20 (nomeada em 1906 por William Bateson) que começou com a redescoberta das “leis de Mendel”. Certos avanços conceituais do século XIX foram fundamentais para o pensamento genético posterior, por exemplo:

• 1858. O alemão Rudolf Virchow introduziu o princípio da continuidade da vida pela divisão celular e estabeleceu a célula como unidade de reprodução.
• 1859. O britânico Charles Darwin apresentou sua teoria “A Origem das Espécies”, na qual sustenta que os organismos existentes provêm de seres que existiram no passado e que passaram por um processo de descida gradual, com certas modificações.
• 1865. O tcheco Gregor Mendel, hoje considerado o fundador da genética, estabeleceu as “leis de Mendel” que consistiam nas primeiras regras básicas sobre a transmissão de padrões por herança, de pais para filhos. Naquela época, seu trabalho era ignorado.
• 1900-1940. Período da “genética clássica”. A genética emergiu como ciência própria e independente com a redescoberta das “leis de Mendel”.
• 1909. O dinamarquês Wilhem Johannsen introduziu o termo “gene” para se referir aos fatores hereditários da pesquisa de Mendel.
• 1910. Thomas Hunt Morgan e seu grupo da Universidade de Columbia descobriram a base dos cromossomos encontrados em cada célula.
• 1913. Alfred Sturtevant esboçou o primeiro mapa genético mostrando a localização dos genes, entre outras características importantes.
• 1930. Foi confirmado que os fatores hereditários (ou genes) são a unidade básica da herança funcional e estrutural e que estão localizados nos cromossomos.
• 1940-1969. A proteína DNA foi reconhecida como a substância genética e o RNA como a molécula mensageira da informação genética. Houve também progresso no conhecimento da estrutura e funções dos cromossomos.
• 1970-1981. Nesse período surgiram as primeiras técnicas de manipulação de DNA e foram obtidos os primeiros camundongos e moscas concebidos artificialmente por meio de engenharia genética com uma mistura de DNA de outros organismos.
• 1990. Lep-Chee Tsui, Francis Collins e John Riordan encontraram o gene defeituoso que, quando mutado, é responsável pela doença hereditária chamada “fibrose cística”. James Watson e Francis Crick, juntamente com outros colaboradores, lançaram o projeto “genoma humano” e descobriram a estrutura de dupla hélice da molécula de DNA.
• 1995-1996. Durante os anos da revolução científica e social, Ian Wilmut e Keith Campell conseguiram capturar a sequência completa de um genoma e obtiveram o primeiro mamífero clonado a partir de células mamárias. Era a ovelha Dolly, que não nasceu da união de duas células (um óvulo e um espermatozoide), mas veio de uma célula glandular mamária de outra ovelha que não estava mais viva.
• 2001-2019. Nesse período, considerado o “século da genética”, o projeto do genoma humano foi concluído com sucesso e atingiu 99% do genoma sequenciado. Este resultado deu origem a uma nova era de pesquisas genéticas que trouxe contribuições relevantes para a biologia, a saúde e a sociedade.

Importância da genética

A genética é uma ciência que estuda a transmissão de características hereditárias de um organismo, e sua trajetória mostra que se trata de uma ciência de crescimento exponencial. As suas contribuições na evolução das espécies e na solução de problemas ou doenças congénitas são a sua maior vantagem, apesar de algumas experiências andarem de mãos dadas com controvérsias a nível ético e filosófico, como, por exemplo, a clonagem de animais.

genética humana

genética humana examina a herança biológica em humanos através das células, que são pequenas unidades vivas que constituem os músculos, a pele, o sangue, os nervos, os ossos, os órgãos e tudo o que constitui um organismo. O ser humano surge da união de duas células, um óvulo e um espermatozoide, que formam uma nova célula chamada “zigoto” que se divide sucessivamente até formar um bebê com todos os seus traços e características.

O ser humano possui cerca de 30.000 genes que contêm as instruções que determinam o crescimento, desenvolvimento e funcionamento do organismo. Os genes são distribuídos em 23 pares de cromossomos (ou 46 cromossomos no total) dentro das células. Os cromossomos são estruturas que contêm DNA e RNA, ou seja, possuem uma sequência de informações químicas que determinam como será a morfologia e o funcionamento do organismo.

Herança genética

A herança genética é transmissão, através da informação existente no núcleo das células, desde as características anatômicas, fisiológicas ou outras, de um ser vivo até seus descendentes. Para conhecer a herança genética, não basta a origem das semelhanças entre membros de uma mesma família, mas é preciso considerar a epidemiologia genética (doenças dos ancestrais) e o ambiente em que um indivíduo interage. A transmissão de material genético possui as seguintes características:

• Genótipo. É o conjunto de todas as informações transmissíveis contidas nos genes.
• Fenótipo. É qualquer característica visível que um indivíduo apresenta (física ou comportamental) determinada pela interação entre o genótipo e o ambiente.
• Meiose. É uma das formas de divisão celular inerente às células.
  reprodutivo, no qual ocorre uma união ou zigoto de duas células (um óvulo e um espermatozoide).
• Mitose. É a divisão celular que resulta em duas novas células com o mesmo número de cromossomos, ou seja, a mesma informação genética respectivamente.
• Mutação. É a variação que ocorre no genótipo de um indivíduo e pode ser espontânea ou induzida por agentes mutagênicos genéticos, que ocorrem no DNA.

Tipos de herança genética

Existem diferentes tipos de herança genética que dependem de unidades distintas chamadas “genes”. Os humanos têm 23 pares de cromossomos., um par vindo da mãe, e outro par, do pai. Os cromossomos são estruturas que contêm genes e onde podem existir diferentes formas do mesmo gene, que são chamadas de “alelos”.

Por exemplo, no gene da cor dos olhos, um indivíduo pode herdar um alelo do pai que determina que os olhos são azuis e herdar outro diferente da mãe que indica que os olhos são verdes. Portanto, A cor dos olhos do indivíduo dependerá da combinação de alelos do mesmo gene. A partir deste exemplo poderemos compreender melhor os diferentes tipos de herança genética que se desenvolvem a seguir.

• Herança dominante-recessiva. Ocorre quando um dos alelos domina outro e suas características tornam-se dominantes.
• Herança dominante incompleta. Ocorre quando nenhum dos alelos domina o outro, de modo que a característica da prole é uma mistura de ambos os alelos.
• Herança poligenética. Acontece quando uma característica individual é controlada por dois ou mais pares de genes e se expressa na forma de pequenas diferenças. Por exemplo, altura.
• Herança ligada ao sexo. Ocorre quando os alelos são encontrados nos cromossomos sexuais (correspondem ao par número 23), que são representados pelo sinal “XY” nos homens e “XX” nas mulheres. Os homens só podem transmitir o cromossomo Y aos filhos do sexo masculino, portanto, nenhuma característica ligada ao X é herdada do pai. Por outro lado, isso acontece com a mãe que só passa o cromossomo X para as filhas do sexo feminino.

Variabilidade genética

A variabilidade genética é a modificação dos genes de indivíduos da mesma espécie que Eles diferem de acordo com a população em que vivem. Por exemplo, as onças que vivem no Brasil têm quase o dobro do tamanho das que vivem no México, embora pertençam à mesma espécie. Existem duas fontes principais de variação genética:

• A mutação. É produzido por qualquer alteração na sequência do DNA, seja devido a um erro na replicação do DNA ou devido à radiação ou produtos químicos no ambiente.
• A combinação de genes. É gerado durante a reprodução das células e é onde ocorre a maioria das variações hereditárias.

Manipulação genética

A manipulação genética, também chamada de “engenharia genética”, concentra-se no estudo do DNA com o objetivo de conseguir sua manipulação. Consiste em uma série de métodos laboratoriais que permitem modificar as características hereditárias de um organismo para isolar genes ou fragmentos de DNA, cloná-los e introduzi-los em outros genomas para que sejam expressos. Por exemplo, quando novos genes são introduzidos em plantas ou animais, os organismos resultantes são chamados de “transgênicos”.

Referência:

• «Genética» em Bioinformática.
• “O que é um gene?” em Saúde Infantil.
• «Herança ligada ao sexo» em Professor Online.
• “História da Genética” em Notícias Médicas de Ciências da Vida.
• “Tipos de herança genética existentes e suas características” em CeFeGen.
• “Gregor Mendel” na Wikipédia.
• «Genética Básica» en Guia de Hemofilia.
• “Princípios Gerais de Conservação de Recursos Genéticos” na FAO