Conceito de Genética

Nós explicamos o que é genética, qual é a sua história e porque é tão importante. Também, o que é genética humana e herança genética.

O que é genética?

Genética é um ramo da biologia que estuda como características físicas e traços são passados de uma geração para outra. Para compreender esta herança, ela examina os genes encontrados nas células do corpo, que têm um código especial chamado DNA (ácido desoxirribonucleico). Este código determina a sua aparência e a probabilidade de contrair certas doenças.

Genes funcionam como unidades de armazenamento de informação e contêm instruções sobre como as células devem funcionar para formar proteínas. São estas proteínas que dão origem a todas as características do indivíduo. O DNA é uma proteína que controla a estrutura e função de cada célula e tem a capacidade de criar cópias exatas de si mesmo. O RNA (ácido ribonucleico) é uma molécula que serve como mensageiro para a informação no DNA.

Veja também: Evolução

História da genética

A genética é uma ciência do século XX (assim chamada em 1906 por William Bateson) que começou com a redescoberta das “leis de Mendel”. Alguns avanços conceptuais no século XIX foram fundamentais para o pensamento genético posterior, por exemplo:

• 1858. O alemão Rudolf Virchow introduziu o princípio da continuidade de vida por divisão celular e estabeleceu a célula como unidade de reprodução.
• 1859. O britânico Charles Darwin apresentou sua teoria “The Origin of Species”, na qual ele argumenta que organismos existentes são derivados de seres que existiram no passado e passaram por um processo de descida gradual, com certas modificações.
• 1865. O checo Gregor Mendel, agora considerado o fundador da genética, estabeleceu “as leis de Mendel”, que foram as primeiras regras básicas sobre a transmissão de padrões por herança dos pais para os descendentes. Naquele tempo o seu trabalho foi ignorado.
• 1900-1940. Período da “genética clássica”. A genética surgiu como a sua própria ciência independente com a redescoberta das “leis de Mendel”.
• 1909. O dinamarquês Wilhem Johannsen introduziu o termo “gene” para se referir aos fatores hereditários da pesquisa de Mendel.
• 1910. Thomas Hunt Morgan e seu grupo na Universidade de Columbia descobriram a base dos cromossomos encontrados em cada célula.
• 1913. Alfred Sturtevant esboçou o primeiro mapa genético mostrando a localização dos genes, entre outras características importantes.
• 1930. Fatores hereditários (ou genes) foram confirmados como sendo a unidade básica tanto da herança funcional quanto da herança estrutural e para serem localizados em cromossomos.
• 1940-1969. A proteína de DNA foi reconhecida como a substância genética e o RNA como a molécula mensageira da informação genética. O conhecimento da estrutura e funções dos cromossomas também foi avançado.
• 1970-1981. Durante este período, surgiram as primeiras técnicas de manipulação de DNA, e os primeiros ratos e moscas artificialmente engendrados foram produzidos por engenharia genética uma mistura de DNA de outros organismos.
• 1990. Lep-Chee Tsui, Francis Collins e John Riordan encontraram o gene defeituoso que, quando mutado, é responsável pela doença hereditária chamada “fibrose cística”. James Watson e Francis Crick, juntamente com outros colaboradores, lançaram o projeto “genoma humano” e descobriram a estrutura de dupla hélice da molécula de DNA.
• 1995-1996. Durante os anos da revolução científica e social, Ian Wilmut e Keith Campell conseguiram capturar a sequência completa de um genoma e obtiveram o primeiro mamífero clonado a partir de células mamárias. Esta era Dolly a ovelha, que não nasceu da união de duas células (um óvulo e um esperma) mas veio de uma célula glandular mamária de outra ovelha que não estava mais viva.
• 2001-2019. Durante este período, considerado o “século da genética”, o projeto do genoma humano foi concluído com sucesso e atingiu 99% do genoma sequenciado. Este resultado deu início a uma nova era de pesquisa genética que ofereceu contribuições relevantes para a biologia, saúde e sociedade.

Importância da genética

A genética é uma ciência que estuda a transmissão de traços hereditários em um organismo, e sua trajetória mostra que é uma ciência de crescimento exponencial. As suas contribuições para a evolução das espécies e para dar soluções a problemas ou doenças congénitas são o seu maior trunfo, ainda que algumas experiências andem de mãos dadas com controvérsias éticas e filosóficas, como a clonagem de animais.

Genética humana

Genética humana examina a herança biológica em humanos através de células, que são pequenas unidades vivas que compõem músculos, pele, sangue, nervos, ossos, órgãos e tudo mais que compõe um organismo. Os humanos surgem da união de duas células, um óvulo e um esperma, que formam uma nova célula chamada “zigoto” que se divide sucessivamente para formar um bebê com todos os seus traços e características.

Humans têm cerca de 30.000 genes que contêm as instruções que determinam o crescimento, desenvolvimento e funcionamento do organismo. Os genes são distribuídos em 23 pares de cromossomas (ou 46 cromossomas no total) dentro das células. Os cromossomas são estruturas contendo DNA e RNA, ou seja, contêm uma sequência de informação química que determina a morfologia e função do organismo.

Hereditariedade genética

Hereditariedade genética é a transmissão, através de informação no núcleo das células, de características anatómicas, fisiológicas ou outras características de um ser vivo à sua descendência. Para compreender a herança genética, não basta conhecer a origem das semelhanças entre os membros de uma mesma família; também é necessário considerar a epidemiologia genética (doenças dos antepassados) e o ambiente em que um indivíduo interage. A transmissão de material genético tem as seguintes características:

• Genótipo. O conjunto de todas as informações transmissíveis contidas nos genes.
• Fenótipo. Qualquer característica visível de um indivíduo (física ou comportamental) determinada pela interação entre genótipo e ambiente.
• Meiose. Uma das formas de divisão celular característica de
  células reprodutivas, na qual uma união ou zigoto de duas células (um óvulo e um espermatozóide) é produzido.
• Mitose. Uma divisão celular que resulta em duas novas células com o mesmo número de cromossomas, ou seja, a mesma informação genética respectivamente.
• Mutação. É a variação que ocorre no genótipo de um indivíduo e pode ser espontânea ou induzida por agentes mutagênicos, que ocorrem no DNA.

Tipos de herança genética

Existem diferentes tipos de herança genética que dependem de unidades discretas chamadas “genes”. Os humanos têm 23 pares de cromossomas, um par vindo da mãe, o outro par vindo do pai. Cromossomos são estruturas que contêm genes e onde diferentes formas do mesmo gene podem existir, chamadas “alelos”.

Por exemplo, no gene para a cor dos olhos, um indivíduo pode herdar um alelo do pai que determina que os olhos são azuis e herdar um alelo diferente da mãe que indica que os olhos são verdes. Portanto, a cor dos olhos do indivíduo dependerá da combinação de alelos do mesmo gene. A partir deste exemplo, os diferentes tipos de herança genética desenvolvidos abaixo podem ser melhor compreendidos.

• Herança dominante-recessiva. Ocorre quando um dos alelos domina sobre outro e seus traços se tornam dominantes.
• Herança dominante incompleta. Ocorre quando nenhum dos alelos domina sobre o outro, de modo que o traço na prole é uma mistura dos dois alelos.
• Herança poligênica. Ocorre quando um traço individual é controlado por dois ou mais pares de genes e é expresso sob a forma de pequenas diferenças. Por exemplo, height.
• Herança vinculada ao sexo. Ocorre quando os alelos estão localizados em cromossomos sexuais (correspondentes ao 23º par), que são representados pelo sinal “XY” nos machos e “XX” nas fêmeas. Os machos só podem transmitir o seu cromossoma Y aos seus filhos, por isso não são herdados traços ligados ao X do pai. Por outro lado, é a mãe que apenas passa seu cromossomo X para sua prole fêmea.

Variação genética

Variação genética é a modificação dos genes de indivíduos da mesma espécie que diferem de acordo com a população que habitam. Por exemplo, as onças-pintadas no Brasil têm quase o dobro do tamanho das do México, apesar de pertencerem à mesma espécie. Existem duas fontes principais de variação genética:

• Mutação. Isto é causado por qualquer mudança em uma seqüência de DNA, seja por um erro na replicação de DNA ou por radiação ou produtos químicos no ambiente.
• Combinação de genes. É gerado durante a reprodução celular e é como ocorre a maioria das variações hereditárias.

Manipulação genética

Manipulação genética, ou também chamada de “engenharia genética”, centra-se no estudo do ADN com o objectivo de conseguir a sua manipulação. Consiste em uma série de métodos laboratoriais que permitem modificar as características hereditárias de um organismo isolando genes ou fragmentos de DNA, clonando-os e introduzindo-os em outros genomas para expressão. Por exemplo, quando novos genes são introduzidos em plantas ou animais, os organismos resultantes são chamados de “transgênicos”.

Referência:

• “Genética” em Bioinformática.
• “O que é um gene?” em Saúde Infantil.
• “Herança ligada ao sexo” em Professor Online.
• “História da Genética” em Notícias de Ciências Médicas da Vida.
• “Tipos de herança genética existentes e suas características” no CeFeGen.
• “Gregor Mendel” no Wikipedia.
• “Genética Básica” no Guia de Hemofilia.
• “Princípios Gerais de Conservação de Recursos Genéticos” no F.A.O.

Última edição: 28 de Julho de 2020. Como citar: “Genética”. Autora: María Estela Raffino. De: Argentina. Para: Concepto.de. Disponível em: https://concepto.de/genetica-2/. Acesso: 26 de Março de 2021.