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Interação Gênica, Epistasia e Poligenia: características dos seres vivos

As Leis de Mendel estão na base da Genética. Mas, existem características dos Seres Vivos que envolvem mais genes e outros tipos de associações genéticas para determinar o resultado. Veja aula gratuita sobre as Interações Gênicas para o Enem e os vestibulares.

Veja como algumas características dos seres vivos podem ser produzidas através da interação de dois ou mais pares de genes. Para arrasar nas questões de biologia do Enem e dos vestibulares, vamos revisar a interação gênica: Epistasia e Poligenia.

Muitas características dos seres humanos e dos demais seres vivos não são produzidas por apenas um par de genes. Em vários casos temos dois ou mais pares de genes ativos interagindo entre si para influenciar na produção de uma característica. Para analisarmos a interação gênica, estudaremos genes situados em cromossomos diferentes (não-homólogos) que sofrem segregação independente.  Vamos revisar Interação Gênica? 

Dica do Blog: Se você está com dificuldade para compreenter os termos desta aula, a dica do Blog do Enem é voê dar uma revisada nos conceitos básicos de genética. Então, veja o post a seguir sobre introdução à genética com aula da Khan Academy:  https://blogdoenem.com.br/biologia-introducao-genetica/Introdução à Genética

Interação Gênica não-epistática:

Neste tipo de herança genética, há dois pares de genes envolvidos que agem de maneira semelhante aos genes do diibridismo clássico mendeliano. A diferença, é que, em vez de duas características envolvidas (como a cor e a forma de uma ervilha), apenas uma característica será produzida com a ação de dois genes, como por exemplo, o formato da crista em galinha.

Neste caso de interação gênica não-epistática há quatro resultados diferentes para uma mesma característica – o formato da crista. Para entender melhor este tipo de herança, vamos estudar um exemplo clássico: a interação gênica envolvida na formação das cristas de galinhas.

Veja os quatro tipos de cristas – Como disse anteriormente, há quatro tipos de cristas de galinha: rosa, simples, ervilha e noz. A presença do alelo dominante “E” determina a crista do tipo “ervilha” e a do alelo dominante “R” determina a crista tipo “rosa”. Caso ambos estes genes estejam presentes no genótipo de um animal, eles irão interagir, formando a crista tipo “noz”.

Biologia - Interação Gênica

Se ambos os genes dominantes estiverem ausentes, há a formação de crista “simples”. Conseguiu entender? Está difícil? Sem problemas, veja a tabelinha acima e compare com as imagens, para você entender melhor.

Os cruzamentos – Para completar o estudo sobre a interação gênica não-epistática, veja o esquema a seguir com exemplos de cruzamentos:

Biologia - Interação Gênica

Epistasia: É um tipo de herança em que a interação gênica de um par de alelos pode inibir a ação de outro par. Os genes inibidores dos demais são chamados de epistáticos.

Epistasia recessiva: é a epistasia que ocorre por ação de um gene epistático recessivo (que só apresenta efeito em homozigose).  Para explicar este mecanismo, vamos utilizar o exemplo clássico para este tipo de herança: a coloração dos pelos de ratos.

A cor dos ratos depende de vários pares de alelos. De maneira simplificada, a cor dos pelos é determinada por dois pares de genes. Em um dos pares de genes está o alelo dominante “A” que determina a cor aguti ou selvagem para os ratos (marrom-acinzentada, pois os pelos são pretos com uma faixa amarela na ponta) e/ou o alelo recessivo “a” condiciona a cor preta uniforme.

Em outro par de genes, está o alelo dominante “C”, que produz uma enzima essencial no processo de formação dos pigmentos dos pelos e/ou o alelo recessivo “c” que, em homozigose impede a produção da enzima. Dessa maneira, quando o rato possui dois alelos “c” em seu genótipo, ele não conseguirá produzir pigmentos em seus pelos, sendo totalmente branco ou albino.  Veja o quadro abaixo com os possíveis fenótipos e genótipos para a coloração dos pelos dos ratos:

Biologia - Interação Gênica

Agora, para completar o estudo sobre a interação gênica epistática recessiva, veja o esquema a seguir com exemplos de cruzamentos:

Biologia - Interação Gênica

Epistasia dominante:  ocorre quando um alelo dominante de um par de genes inibe a ação de outro  par de genes. Para explicar este mecanismo, vamos utilizar o exemplo clássico para este tipo de herança: a coloração das cores das penas em determinadas raças de galinha.

Neste caso, um gene epistático dominante “I” inibe a manifestação do gene C, que produz cor. O alelo “i” não tem efeito inibidor e o alelo “c” não produz cor. Dessa maneira, temos três resultados possíveis para este fenótipo: Leghorn (branca por causa da presença do alelo I), Wyandotte (de cor branca por causa da ausência do alelo C) e colorida. Para compreender melhor, veja a tabela a seguir:

Biologia - Interação Gênica

Poligenia ou herança quantitativa: neste caso de interação, dois ou mais pares de genes acumulam seus efeitos, tendo uma série de fenótipos diferentes e gradativos entre si.  Estas características podem também ter grande influência de fatores do ambiente, o que aumenta ainda mais a variação de fenótipos.  Este tipo de herança explica, por exemplo, a grande variedade de tons de pele presentes na população brasileira.  Neste caso, por exemplo, não se sabe ao certo quantos genes estão envolvidos.

Mas, digamos que nos genes que condicionam a cor da pele humana, os alelos representados por letras maiúsculas condicionassem maior produção de melanina (pigmento da pele) do que os representados por letras minúsculas. Assim, se considerássemos hipoteticamente que a cor de pele é definida por dois pares de genes que somam seus efeitos,  indivíduos com genótipo AABB, por exemplo, teriam o nível máximo de produção de melanina e seriam negros. Já os indivíduos aabb, teriam produção mínima de melanina e seriam brancos.

Para entender melhor esse mecanismo de herança, veja o quadro de Punnett a seguir que exemplifica o cruzamento de diíbridos heterozigotos para a cor de pele:Biologia - Interação Gênica

Dica do Blog: Você tem dificuldades em calcular as probabilidades genéticas pedidas pelas questões do Enem e dos vestibulares? Então, veja o post a seguir sobre Probabilidade aplicada à Genética, ele irá complementar seu estudo do quadro de Punnett e te ajudar a gabaritar as questões de Biologia! https://blogdoenem.com.br/biologia-probabilidade-genetica/

Agora que você já sabe tudo sobre o assunto, que tal testar seus conhecimentos?

1)    (FATEC-SP)  Pares de genes, com segregação independente, podem agir, conjuntamente, na determinação de uma mesma característica fenotípica.  Este fenômeno é conhecido como:

a) interação gênica.

b) epistasia.

c) herança quantitativa.

d) poligenia.

e) dominância completa.

Resposta: A

2)    (CESGRANRIO-RJ) Supondo-se que a cor da pele humana seja condicionada por apenas dois pares de genes autossômicos (A e B) dominantes, qual a probabilidade de um casal de mulatos médios, ambos com genótipo AaBb,  ter um filho branco?

a) 1/16

b) 4/16

c) 5/16

d) 6/16

e) 8/16

Resposta: A

Dica 4: Quer revisar a herança ligada ao sexo? Então acesse este post: https://blogdoenem.com.br/biologia-genetica-heranca-sexo/
Dica 5: Várias questões de genética apresentam árvores genealógicas. Quer uma ajudinha para interpretá-las? Então veja este post com vídeo-aula do professor Paulo Jubilut do canal “Biologia Total”: https://blogdoenem.com.br/biologia-genetica-heredograma/
Dica 6: Precisa revisar mais conteúdos de biologia? Veja os vídeos de Biologia da Khan Academy já traduzidos para o Português pela equipe da Fundação Lemann no http://www.fundacaolemann.org.br/khanportugues/#videos

Juliana Biologia EnemOs textos e exemplos acima foram preparados pela professora Juliana Santos para o Blog do Enem. Juliana é formada em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Santa Catarina. Dá aulas de Ciências e Biologia em escolas da Grande Florianópolis desde 2007. Facebook: https://www.facebook.com/juliana.evelyndossantos .