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Mendelismo: cruzamento-teste, ausência de dominância e genes letais

Gregor Mendel (1822-1884) foi um grande estudioso do século XIX que só teve o reconhecimento por suas descobertas, mais de 30 após sua morte, já no início do século XX. O enunciado da Primeira Lei de Mendel foi descrito como: “Cada caráter é condicionado por um par de fatores que se separam na formação dos gametas, nos quais ocorrem em dose simples”.

Para Mendel, existiam fatores que condicionavam as características dos indivíduos da espécie e esses fatores poderiam se apresentar puros (AA ou aa), onde seriam chamados de homozigotos, ou podiam se apresentar híbridos (Aa), que seriam chamados de heterozigotos. As características nesses pares podiam ser dominantes (representadas por letras maiúsculas) ou recessivas (representadas por letras minúsculas). Quando dominante, a característica sempre será expressa no indivíduo porém, se for recessiva essa característica só será expressa na ausência do fator dominante.

Cruzamento-teste

Os cruzamentos usados por Mendel foram muito simples. Nesses experimentos ele usou as ervilhas (Pisum sativum), planta de grande número de sementes, rápido ciclo de vida e que possui plantas com características distintas. Para conseguir plantas puras ele realizou vários cruzamentos com autofecundação, até obter plantas capazes de produzir somente sementes de uma cor. A partir dessas plantas ele cruzou a geração parental (geração P) usando a parte masculina de uma planta com semente amarela e a feminina de uma planta com semente verde. Mendel obteve uma geração F1 com 100% de sementes amarelas. No segundo cruzamento, ele fez autofecundação nas plantas da geração F1 e obteve uma proporção de 3 sementes amarelas para 1 verde (3:1).

Mendel previa que os fatores ocorrem aos pares e são separados na formação dos gametas. Levando isso em consideração, os indivíduos híbridos deveriam formar gametas puros tanto com fator para sementes lisas quanto para sementes rugosas, por exemplo. Se isso ocorresse, a geração F1 desse cruzamento seria com indivíduos de sementes lisas e de sementes rugosas em igual proporção. Isso acontecia. É o chamado cruzamento-teste.

O cruzamento-teste é utilizado para descobrir se o indivíduo que possui um caráter dominante qualquer é puro ou híbrido, para tanto, basta cruza-lo com um recessivo dessa característica em questão. Se nesse cruzamento tivermos apenas um tipo de descendentes, ele é dominante; se houver dois tipos de descendentes ele será hibrido para aquela característica. Quando realizado com um ascendente recessivo é chamado de retrocruzamento.

Cruzamento-teste ou retrocruzamento
Cruzamento-teste ou retrocruzamento

Ausência de dominância

Ausência de dominância na flor de Maravilha
Ausência de dominância na flor de Maravilha

Gregor Mendel estudou características que sempre apresentavam o efeito de dominância de um gene sobre seu alelo (Mendel não utilizava esses termos da genética, para ele eram apenas “fatores”), e com isso as sementes apresentavam apenas uma alternativa fenotípica para cada caráter (semente amarela ou verde; semente lisa ou rugosa; etc).

Um hibrido pode ter um fenótipo que é resultado das misturas dos efeitos de cada alelo, tornando-se diferentes dos dois indivíduos puros que deram origem a ele. Esse tipo de relação entre os alelos, em que os dois se manifestam gerando uma terceira característica é chamada de ausência de dominância ou co-dominância ou ainda dominância intermediária.

Esse tipo de dominância é o que acontece nas flores da planta conhecida como Maravilha (gênero Mirabilis). A Maravilha apresenta um gene alelo para flor branca e um gene alelo para a flor vermelha, o híbrido dessa planta tem flores cor-de-rosa. Observando as proporções genotípicas e fenotípicas desse tipo de cruzamento, percebemos que elas são iguais (1:2:1).

Genes letais

Um gene é chamado letal quando sua presença provoca a morte do indivíduo, pré ou pós nascimento, ou provoca uma deformidade muito grave que levará o indivíduo a morrer. Tanto alelos dominantes quanto recessivos podem causar essa letalidade. Quando dominantes podem aparecer tanto em homozigotos quanto heterozigotos e, quando os genes letais são recessivos, levam o indivíduo a morte quando aparecem em homozigose.

Nos camundongos, podemos ter pelagem amarela, quando os genes são dominantes, ou preta, quando os genes são recessivos. O cruzamento de dois camundongos amarelos heterozigotos não resulta na proporção esperada pela Primeira Lei de Mendel (3:1), existe a descendência de apenas dois amarelos para um preto. Os embriões amarelos homozigotos se formam, mas não se desenvolvem, ou seja, o gene responsável pela pelagem amarela quando aparece em dose dupla é letal para o indivíduo (provoca a morte do embrião).

O gene para pelagem amarela (P) só mata o embrião em dose dupla, podemos dizer que ele é recessivo para a letalidade nessa espécie, apesar de ser dominante para a cor da pelagem. Os dois indivíduos amarelos são Pp e sobrevivem, o outro indivíduo é preto e tem genótipo pp. O embrião que não sobreviveu também era amarelo mas apresentava genótipo PP. Portanto, no cruzamento em que temos um gene letal, não teremos a proporção mendeliana de 3:1, e sim uma proporção de 2:1.

Proporção 2:1 causada por um gene letal em camundongos
Proporção 2:1 causada por um gene letal em camundongos

Denisele Neuza Aline Flores Borges
Bióloga e Mestre em Botânica