Dominância incompleta: definição, explicação e exemplo

Organismos avançados, como animais, recebem dois conjuntos de genes com um conjunto de cada pai. Enquanto o geral Código genético é o mesmo, os pais geralmente têm versões diferentes do mesmo gene. Como resultado, o código genético herdado pode conter cópias das duas versões; um pode ser dominante enquanto o outro pode ser recessivo.

Quando um único gene produz uma característica específica em um organismo, Herança mendeliana regras se aplicam. Eles foram propostos pela primeira vez pelo monge austríaco Gregor mendel no século 19 e detalha como genes únicos são herdados com algumas regras simples. Mendel trabalhou com plantas de ervilha e definiu alelos dominantes e recessivos.

A maioria das características do organismo não é produzida por um único gene, no entanto. Em vez disso, muitos genes influenciam uma característica e alguns genes afetam várias características do organismo. Porque as regras simples de Mendel não se aplicam em tais casos, herança não mendeliana lida com esses processos complexos. Onde Mendel presumiu que uma das duas versões de um gene era dominante, a herança não mendeliana aceita que em alguns casos a dominância é incompleta.

O trabalho de Gregor Mendel com plantas de ervilha se concentrou em características observáveis, como a cor da flor e o formato da vagem. Mendel tentou determinar quais genes produziram flores roxas e brancas e outras características das plantas de ervilha. Ele escolheu características que eram causadas principalmente por um único gene; como resultado, ele foi capaz de explicar a herança em termos simples.

Suas principais conclusões foram as seguintes:

• Cada organismo possui duas versões de um gene.
• Cada um dos pais contribui com uma versão.
• Se as duas versões forem iguais, o organismo exibirá a característica correspondente.
• Se as duas versões forem diferentes, o organismo exibirá o traço dominante.

Na herança Medeliana, as duas versões do gene herdadas dos pais são chamadas alelos. Os alelos podem ser dominantes ou recessivos. Um indivíduo que tem um ou dois alelos dominantes terá a característica codificada pelo gene dominante.

Para indivíduos com dois alelos recessivos, o traço recessivo aparecerá. Segundo Mendel, a presença ou ausência de genes únicos e seus alelos explica quais características foram exibidas nas plantas de ervilha.

Antes de Mendel, a maioria dos cientistas pensava que as características eram transmitidas como um mistura de traços dos pais. O problema era que muitas vezes as crianças não tinham essa mistura, como quando um pai de olhos azuis e um pai de olhos castanhos geravam um filho de olhos azuis.

Mendel propôs que as características eram o resultado da presença ou ausência de um alelo dominante. Sua teoria ainda é aplicável para características produzidas por um único gene.

Por exemplo, Mendel provou que as plantas de ervilha com um pai curto e um pai longo não produziam plantas de comprimento médio, mas apenas plantas curtas ou longas. Plantas que tinham um progenitor com vagens lisas e um progenitor com vagens enrugadas não produziram vagens ligeiramente enrugadas, mas vagens enrugadas ou lisas.

Houve nenhuma mistura de traços.

A maioria das características é produzida por vários genes, no entanto. Por exemplo, existem muitas plantas com uma variedade de comprimentos, não apenas plantas curtas e longas. Quando uma planta curta e uma longa produzem uma planta de comprimento intermediário, deve ser devido à influência de vários genes ou à falta de domínio completo do gene dominante.

Esse tipo de herança é chamado de herança não Mendeliana.

A coleção geral de genes de um organismo é a genótipo enquanto a coleção de características observáveis ​​produzidas pelo genótipo é chamada de fenótipo. Os fenótipos são baseados no genótipo, mas podem ser influenciados por fatores ambientais e pelo comportamento do organismo.

Por exemplo, uma planta pode ter o genótipo para crescer alta e espessa, mas se crescer em solo pobre, ainda pode ser pequena e esparsa.

Organismos que têm dois alelos dominantes ou dois recessivos são homozigoto para esse gene, enquanto aqueles que têm um alelo dominante e um recessivo são heterozigoto. Isso se torna importante na herança não mendeliana porque os organismos homozigotos têm expressão gênica clara dos dois alelos dominantes ou recessivos e exibem o fenótipo correspondente.

Em organismos heterozigotos com um alelo dominante e um recessivo, a relação dominante / recessiva pode não ser completa e ambos os alelos podem ser expressos em graus variáveis.

Fatores além do genótipo que influenciam o fenótipo incluem o seguinte:

• Recursos disponíveis, como nutrientes, espaço e abrigo.
• Toxinas como resíduos industriais e esgotos.
• Radiação, natural e artificial.
• Extremos de temperatura.
• Presença de predadores.

A interação dos alelos dominantes e recessivos combinados com os fatores ambientais produzem o fenótipo do genótipo original.

A natureza complexa da herança não-Mendeliana é baseada no fato de que muitas características são o resultado de influências de muitos genes, fatores ambientais e comportamento do organismo diferentes. Além dessas influências, os alelos de um gene pode produzir diferentes fenótipos devido aos quatro mecanismos a seguir:

• Codominância: Dois alelos do mesmo gene são expressos e exibem sua característica. Por exemplo, um gatinho descendente de um gato preto e um gato branco podem ter alelos para pêlo preto e branco e ter manchas pretas e brancas.
  
• Dominância incompleta: Um alelo dominante e um recessivo produzem um traço intermediário porque a dominância do alelo dominante é incompleta e o alelo recessivo influencia o traço. Por exemplo, uma planta com um alelo de flor vermelha dominante e um alelo de flor branca recessivo pode produzir flores rosa.
• Expressividade variável: Os alelos para uma característica nem sempre são totalmente expressos. Por exemplo, a síndrome de Marfan é um distúrbio do tecido conjuntivo em todo o corpo, mas os sintomas variam amplamente porque outros genes e fatores ambientais afetam a expressão gênica.
• Penetração incompleta: O indivíduo com um alelo dominante nem sempre exibe o traço correspondente. O alelo é totalmente expresso, mas não causa o aparecimento do fenótipo. Por exemplo, um gene pode tornar um indivíduo suscetível ao câncer, mas o câncer só aparece quando outros fatores estão presentes.

Quando a dominância incompleta está presente para uma característica particular, a prole heterozigota pode ter uma mistura das características de seus pais e exibir um fenótipo intermediário. Em humanos, a cor da pele é um exemplo de dominância incompleta porque os genes responsáveis ​​pela produção de melanina e pele clara ou escura não conseguem estabelecer a dominância.

Como resultado, a prole geralmente tem uma cor de pele entre os tons de pele dos pais.

O mecanismo de dominância incompleta tem efeitos ligeiramente diferentes quando aparece em genes únicos e em um genótipo poligênico ou de múltiplos genes.

Possíveis diferenças nos fenótipos resultantes de genes com dominância incompleta incluem as seguintes variações:

• Genes heterozigotos únicos: Nenhum dos alelos no par de genes dominante / recessivo é completamente dominante. Uma combinação das características representadas pelos resultados dos dois alelos. Por exemplo, snapdragons homozigotos têm flores vermelhas ou brancas, mas a prole heterozigótica pode ter flores rosa.
• Vários genes: Uma característica é produzida por meio dos efeitos de muitos genes. Alguns alelos têm dominância incompleta e contribuem com uma mistura de características para o traço. Por exemplo, na cor dos olhos humanos, os genes responsáveis ​​pela cor escura não são completamente dominantes e contribuem com a cor escura.
• Outras influências: Alelos com dominância incompleta podem ser afetados por outros genes ou outros fatores completamente separados da característica codificada. Por exemplo, a altura humana é determinada por muitos fatores genéticos, incluindo dominância incompleta, mas a nutrição também afeta o crescimento e a altura individual.

Como resultado dessas variações, a dominância incompleta pode resultar em um grande variedade de fenótipos e pode ajudar a explicar a variação contínua de muitas características.

Mendel não observou dominância incompleta em seus experimentos com ervilhas, mas os mecanismos de herança não-Mendeliana, incluindo dominância incompleta, são mais comuns do que a herança Mendeliana.

Traços únicos que são influenciados por múltiplos genes são passados ​​para a descendência por meio de herança poligênica. A cor em animais é frequentemente poligênico, e cada gene contribui um pouco para criar o fenótipo final geral. Dentro dos genes, há uma diferença adicional entre os alelos, cada par de alelos trazendo um potencial de quatro contribuições diferentes, bem como variações devido aos graus de dominância e gene expressão.

Com tantos fatores, é difícil desenvolver uma imagem precisa de como uma característica é formada e quais genes e alelos contribuem. Os pares de alelos estão sempre no mesmo local ou locus no cromossomo, mas os próprios genes são mais difíceis de encontrar.

Um gene contribuinte pode ser um gene ligado próximo ao cromossomo ou pode estar na outra extremidade. Alguns genes contribuintes podem estar em outros cromossomos e podem ser expressos apenas em certas circunstâncias.

Influências poligênicas em uma característica pode incluir o seguinte:

• Alelo dominante.
  
• Dois alelos recessivos.
• Alelo dominante e recessivo com dominância incompleta.
• Dois alelos codominantes.
• Gene não totalmente expresso devido à influência de outros genes.
• Gene totalmente expresso, mas com penetrância parcial devido a fatores ambientais.

Todas essas possibilidades se aplicam a cada um dos genes de uma característica que tem múltiplas influências genéticas. O fenótipo resultante pode ser descrito em detalhes, mas as influências genéticas subjacentes exatas são frequentemente menos claras.

Embora as regras de Mendel para a herança de alelos sejam geralmente verdadeiras e até funcionem no nível do alelo para características com vários genes, as regras para a herança de traços poligênicos são muito mais complicados. As características poligênicas são influenciadas por muitos fatores que afetam a expressão e penetrância do gene.

Exemplos típicos em humanos incluem o seguinte:

• Cor da pele: Muitos genes influenciam a produção de melanina, o pigmento responsável pela pele escura em humanos. Fatores ambientais, como a exposição à luz solar, também afetam a cor da pele.
• Cor dos olhos: Dois genes principais são responsáveis ​​pela escuridão e matiz da cor dos olhos, mas a cor individual dos olhos varia de acordo com a escuridão, a cor e o intervalo devido à influência de outros genes.
• Cor de cabelo: Os genes da melanina também afetam a cor do cabelo, mas o mesmo ocorre com a exposição ao sol e a idade.
• Altura: A altura de um indivíduo é determinada pelos genes que regem o crescimento dos ossos, o tamanho dos órgãos e a forma do corpo. A nutrição também influencia o crescimento e outros fatores, como produtos farmacêuticos, podem afetar a altura.

A variação nas características poligênicas ajuda a explicar as grandes diferenças nos fenótipos encontrados em organismos avançados, incluindo humanos. Em vez de um único gene dar origem a uma característica específica, os complexos mecanismos de herança poligênica, incluindo a dominância incompleta, estão na origem de uma ampla gama de características.