O que você vê nem sempre é o que você obtém, pelo menos em hereditariedade. A informação genética de gêmeos idênticos, que vieram do mesmo óvulo fertilizado, é o mais semelhante possível. No entanto, mesmo esses irmãos podem apresentar diferenças devido às variações nos genes e aos efeitos ambientais. Um indivíduo recebe material genético, ou alelos, de ambos os pais, e a maneira como esses alelos se combinam pode ser complicada. Sua aparência não conta toda a história por trás de suas instruções genéticas.
As porcas e parafusos
Os fundamentos da hereditariedade começam com o DNA. Os genes são feitos dessa substância química e carregam instruções para a produção de proteínas na célula. Os organismos usam essas instruções para funções de crescimento, desenvolvimento e da vida diária, como digestão e batimento cardíaco. Os genes são organizados em cromossomos, a maioria dos quais está localizada nos núcleos das células de um organismo. Os organismos que se reproduzem por meio da reprodução sexual têm dois conjuntos correspondentes de cromossomos, um de cada pai. O número de cromossomos varia entre as espécies. Enquanto as moscas da fruta têm 4 pares de cromossomos, os humanos têm 23. Batatas e chimpanzés têm, cada um, 24 pares.
Allele Essentials
Os genes carregam informações sobre as características físicas, comportamentais e relacionadas à saúde de um organismo. Os genes para a mesma característica podem vir em duas ou mais versões chamadas "alelos". Por exemplo, a cor do cabelo castanho tem muitos alelos possíveis, de muito claro a muito escuro. Os pais transmitem um alelo de cada gene para seus filhos. Se a mãe e o pai doarem o mesmo alelo, a prole é “homozigótica” para essa característica. O filho é “heterozigoto” para uma característica se ele ou ela recebeu um alelo diferente de cada pai. Se um alelo é dominante, ele sempre será expresso, ocultando o outro alelo recessivo. A combinação de alelos é o genótipo de um organismo.
Dominante e Recessivo
Os alelos são frequentemente representados por letras. Letras maiúsculas são usadas para alelos dominantes, enquanto alelos recessivos são indicados por letras minúsculas. Por exemplo, a fibrose cística (FC) é uma doença pulmonar crônica transmitida por um alelo recessivo. Um “C” é usado para representar o alelo sem a doença, enquanto “c” indica um alelo que carrega FC. Um indivíduo homozigoto para FC possui a combinação de alelos cc, enquanto alguém homozigoto por não ter a doença possui os alelos CC. Um indivíduo heterozigoto para FC - isto é, possuindo a combinação alélica Cc - não teria a doença porque o alelo para o desenvolvimento de FC é recessivo. Ele ou ela pode ter filhos com FC, no entanto, se o outro pai de seus filhos também for heterozigoto para FC.
Codominância e dominância incompleta
Mas a hereditariedade nem sempre é tão simples. Em “codominância”, ambos os alelos aparecem na expressão do traço. Um exemplo é o casaco ruão (uma mistura de pelos brancos e vermelhos) visto em alguns cavalos e gado - o resultado da criação de um animal homozigoto vermelho com um homozigoto branco. Com “dominância incompleta”, a característica aparece como uma mistura de ambos os alelos. Por exemplo, se flores vermelhas das quatro horas se cruzarem com flores brancas, elas produzirão descendentes rosa. Além disso, muitas características são influenciadas por vários genes, como a cor dos olhos e do cabelo em humanos.
O que acontece
A expressão física do genótipo de um indivíduo é chamada de fenótipo. Para o gene da fibrose cística, os dois fenótipos possíveis são ter a doença ou não. Com características que são influenciadas por vários genes, como a cor do cabelo, o fenótipo pode se enquadrar em uma ampla gama, do louro platinado ao preto expresso. O fenótipo também é influenciado pelo ambiente de um organismo. Clima, dieta, acidentes, cultura e estilo de vida podem afetar a forma como o fenótipo é expresso. Plantas com genótipos idênticos para altura podem se desenvolver de maneira diferente devido a diferenças ambientais na luz solar, água e minerais. Portanto, o fenótipo para alguns indivíduos pode ser alto, enquanto outros são significativamente mais baixos. Fatores ambientais podem até impactar indivíduos ao longo das gerações. Por exemplo, ratos de laboratório alimentados com produtos químicos específicos tornaram-se obesos e transmitiram essa característica para seus filhos, que estavam acima do peso mesmo sem os aditivos. O estudo de como as mudanças ambientais influenciam a genética, a epigenética, é um campo de pesquisa promissor, especialmente para questões de saúde.