Genética

Explicamos o que é a genética, qual é a sua história e porque 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 características físicas e traços são passados ​​de uma geração para a próxima. Para entender essa herança, observe os genes encontrados nas células do corpo que possuem um código especial chamado DNA (ácido desoxirribonucléico). Este código determina a aparência física e as probabilidades de contrair certas doenças.

Os genes funcionam como unidades de armazenamento de informações. Eles contêm as instruções de como as células devem funcionar para produzir proteínas. Essas proteínas são o que dão origem a todas as características do indivíduo. O DNA é uma proteína que controla a estrutura e a função de cada célula e tem a capacidade de criar cópias exatas de si mesma. O RNA (ácido ribonucléico) é uma molécula que cumpre a função de mensageiro da informação do DNA.

Veja também: Evolução

história da genética

A genética é uma ciência do século 20 (em homenagem a William Bateson em 1906) 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 a 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 descendência 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 sua própria ciência independente com a redescoberta das “leis de Mendel”.
• 1909. O dinamarquês Wilhem Johannsen introduziu o termo “gene” para se referir a fatores hereditários na pesquisa de Mendel.
• 1910. Thomas Hunt Morgan e seu grupo na 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 hereditariedade, tanto funcional quanto estrutural, e que estão localizados nos cromossomos.
• 1940-1969. A proteína do DNA foi reconhecida como a substância genética e o RNA como a molécula mensageira da informação genética. Avanços também foram feitos no conhecimento da estrutura e funções dos cromossomos.
• 1970-1981. Nesse período surgiram as primeiras técnicas de manipulação do DNA e os primeiros camundongos e moscas concebidos artificialmente foram obtidos por meio da engenharia genética com uma mistura de DNA de outros organismos.
• 1990. Lep-Chee Tsui, Francis Collins e John Riordan descobriram 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 espermatozóide), mas veio de uma célula da glândula 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. Esse resultado deu início a uma nova era da pesquisa genética que ofereceu 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 é uma ciência em crescimento exponencial. Suas contribuições sobre a evolução das espécies e soluções para problemas congênitos ou doenças são sua maior vantagem, apesar de alguns experimentos andarem de mãos dadas com controvérsias éticas e filosóficas, como a clonagem animal.

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 compõe 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 para formar um bebê com todas as suas feições e características.

Os seres humanos têm cerca de 30.000 genes. Eles contêm as instruções que determinam o crescimento, desenvolvimento e funcionamento do organismo. Os genes estão dispostos em 23 pares de cromossomos (ou 46 cromossomos ao todo) 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

herança genética é a transmissão, através da informação existente no núcleo das células, das características anatômicas, fisiológicas ou outras, de um ser vivo aos seus descendentes. Para conhecer a herança genética, não basta a origem das semelhanças entre os 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 tem 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 próprias das células
  reprodutivo, no qual se produz 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 de mutação genética, que ocorrem no DNA.

Tipos de herança genética

Existem diferentes tipos de herança genética que dependem de unidades discretas chamadas “genes”. Os seres humanos têm 23 pares de cromossomos., um par 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 chamados de “alelos”.

Por exemplo, no gene da cor dos olhos, um indivíduo pode herdar um alelo do pai que determina que os olhos sejam azuis e herdar um alelo diferente da mãe que indica que os olhos são verdes. Portanto, a cor dos olhos do indivíduo vai depender da combinação de alelos do mesmo gene. A partir deste exemplo, será possível entender melhor os diferentes tipos de herança genética que são desenvolvidos a seguir.

• Herança dominante-recessiva. Ocorre quando um dos alelos domina o outro e suas características são dominantes.
• Herança dominante incompleta. Ocorre quando nenhum dos alelos domina o outro, então a característica na prole é uma mistura de ambos os alelos.
• Herança poligenética. Ocorre quando uma característica individual é controlada por dois ou mais pares de genes e se expressa na forma de pequenas diferenças. Por exemplo, a altura.
• Herança ligada ao sexo. Ocorre quando os alelos se encontram nos cromossomos sexuais (correspondentes ao par de número 23), que são representados pelo sinal “XY” no homem e “XX” na mulher. Os homens só podem passar seu cromossomo Y para seus filhos, então nenhuma característica ligada ao X é herdada do pai. Por outro lado, ocorre com a mãe que só passa seu cromossomo X para as filhas do sexo feminino.

Variabilidade genética

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 habitam o Brasil têm quase o dobro do tamanho das que habitam o México, embora pertençam à mesma espécie. Existem duas fontes principais de variação genética:

• A mutação. É produzido por qualquer alteração em uma sequência de DNA, tanto por um erro na replicação do DNA quanto por radiação ou produtos químicos no ambiente.
• A combinação de genes. É gerado durante a reprodução celular e é como ocorre a maioria das variações hereditárias.

manipulação genética

A manipulação genética, ou 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 possam ser 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 KidsHealth.
• “Herança ligada ao sexo” no Professor Online.
• “História da Genética” em News Medical Life Sciences.
• «Tipos de Herança Genética existentes e suas Características» em CeFeGen.
• “Gregor Mendel” na Wikipedia.
• «Genética Básica» en Guia de Hemofilia.
• “Princípios Gerais de Conservação de Recursos Genéticos” na FAO