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  Genética e evolução   
Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias.  

A teoria cromossômica da herança genética

Em 1915, o cientista americano Thomas Hunt Morgan e colaboradores conseguiram estabelecer a relação entre os cromossomos (estruturas presentes no núcleo das células) e a herança genética. Morgan constatou que quando se analisam duas características nem sempre é obedecido o padrão de herança proposto pela Segunda Lei de Mendel, ou lei da segregação independente. Os resultados experimentais levaram à conclusão de que os genes estão dispostos nos cromossomos em sequência. Desse modo, os genes que estão localizados em um mesmo cromossomo (chamados genes ligados) tendem a ser herdados juntos.

Genes localizados em um mesmo cromossomo também podem ser herdados separadamente, por causa da permutação gênica entre cromossomos homólogos, que ocorre na prófase I da meiose. A probabilidade de que ocorra permutação entre dois genes é diretamente proporcional à distância entre eles no cromossomo.
 

Copito de Neve ou Floco de Neve é o único gorila albino que se conhece. Foi encontrado em 1966 na atual República da Guiné Equatorial. Anos depois foi transferido para o Zoológico de Barcelona, Espanha. Morreu em 2003 em consequência de um câncer de pele
As mutações

As mutações são alterações nas informações contidas no material genético. Se as alterações afetarem as células sexuais, a mutação será transmitida para a descendência. Caso contrário, só afetará o organismo em que ela ocorreu. A mutação pode ocorrer por agentes mutagênicos ou até espontaneamente, na replicação do DNA. Um exemplo de mutação é o albinismo, caracterizado pela falta do pigmento melanina, encontrado na pele, nos pelos e nos olhos. A pele totalmente branca dos organismos afetados pelo albinismo tem menos defesas contra a ação dos raios solares.

Alguns dos agentes mutagênicos: os raios X, os raios ultravioletas e as radiações nucleares.
 

A pleiotropia

A pleiotropia é a propriedade que certos genes apresentam de determinar mais de uma característica fenotípica ao mesmo tempo, no mesmo organismo.
Na espécie humana, por exemplo, genes responsáveis por algumas doenças hereditárias, como a anemia falciforme (ou siclemia), geralmente causam múltiplos efeitos.

Como o controle celular se dá por meio de intrincadas interações moleculares, não é de se espantar que um único gene seja capaz de afetar simultaneamente várias características. Os indivíduos siclêmicos citados acima produzem um tipo anormal de hemoglobina. Quando o gene aparece em dose dupla (indivíduos homozigóticos recessivos), ocorre grave deformação de todos os glóbulos vermelhos ou hemácias, resultando em anemia, fraqueza e problemas cardíacos.

O entupimento de vasos mais estreitos causa dor e febre, danos cerebrais e danos gerais a outros órgãos. O acúmulo das células siclêmicas no baço provoca danos também nesse órgão. Todo este conjunto de efeitos resulta em função mental alterada, paralisia, pneumonia (ou outras infecções), reumatismo e insuficiência renal.

Pelo exemplo é possível perceber as várias consequências que podem resultar do defeito em um único par de genes – neste caso, o par responsável pela síntese da molécula de hemoglobina, presente nas hemácias, que têm a função de transportar o oxigênio no sangue.

A engenharia genética

A engenharia genética ou tecnologia do DNA recombinante é um conjunto de técnicas para manipulação dos genes em laboratório. Elas permitem identificar, isolar e multiplicar genes dos mais diversos organismos e têm aplicações importantes no mundo atual.
Alguns exemplos de aplicações das técnicas de engenharia genética:

• A insulina foi a primeira proteína humana produzida em células de bactéria. A comercialização de hormônio de crescimento humano (somatotropina) produzido por bactérias foi liberada em 1985.
 
• A produção do fator VIII (um dos fatores de coagulação, ausente nos hemofílicos) em escala de laboratório já é possível graças à introdução de um segmento específico de DNA complementar em células de mamíferos. 


• Os anticorpos monoclonais fabricados por engenharia genética são usados no tratamento de diversas doenças e têm se revelado auxiliares preciosos nos diagnósticos médicos, para testes de gravidez, detecção de meningite e diagnóstico de câncer de próstata. 

• A vacina contra a hepatite foi a primeira desenvolvida por engenharia genética, em quantidade suficiente para ser comercializada. Sua fabricação envolve a transferência de genes de uma espécie para outra, com a produção de organismos transgênicos. 

• Já existem plantas inseticidas. Os pesquisadores isolaram um gene da bactéria Bacillus thuringiensis, responsável pela produção de uma proteína tóxica para lagartas de lepidópteros (borboletas e mariposas). Esse gene é transferido para as células das plantas e a partir da cultura dessas células, obtêm-se plantas inteiras com o gene para a produção de inseticida. Esse gene acaba conferindo proteção a essas plantas contra determinada lagarta que costuma atacar suas folhas. 

• A terapia gênica é um dos grandes desafios da medicina. Os cientistas pesquisam técnicas para viabilizar a substituição ou adição de uma cópia correta do alelo responsável por certas doenças genéticas. Atualmente a utilização da terapia gênica restringe-se a poucas doenças, como a doença ADA (doença do garoto da bolha). Apesar da restrita aplicação dessa metodologia na espécie humana, já existem múltiplas preocupações éticas relacionadas ao seu uso. 

 



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