O que são genes alelos – conceito

os genes alelos são uma variação específica de um gene. As bactérias, que possuem um único anel de DNA, possuem um alelo por gene. Nos organismos  que se reproduzem  sexuadamente, cada pai dá um alelo para cada gene, dando aos descendentes dois  genes alelos por gene. Como os  genes alelos são apenas variantes de genes específicos, diferentes alelos são encontrados nos mesmos locais nos cromossomos de diferentes indivíduos. Isso é importante porque dá aos organismos uma grande variedade nas funções de seus vários alelos, ao mesmo tempo em que podem se reproduzir. Esta variedade de criação causada por mutações em genes específicos dá origem a um grande número de alelos para qualquer característica em uma determinada população.

Essa ilustração abaixo mostra bem o que são genes alelos.

gene alelo

Algumas áreas do genoma estão mais protegidas contra a mutação que outras áreas. Por exemplo, as extremidades dos cromossomos são muitas vezes quebradas e alteradas quimicamente devido às interações com o citosol e membranas circundantes com as quais pode entrar em contato. Esta ruptura ou dano requer reparo do DNA. Enquanto as enzimas que reparam o DNA são extremamente eficientes, às vezes eles cometem erros.

O reparo de moléculas de DNA é realizado por uma variedade de enzimas, uma das mais importantes das quais a DNA polimerase .

A DNA polimerase usa bases de ácido nucleico flutuantes livres para “reconstruir” o DNA, um ácido nucleico por vez.

Depois que o DNA é desenrolado por outra enzima, a helicase , o DNA polimerase passa a trabalhar em cada cadeia da molécula de DNA de duas cadeias.

Ao “ler” uma cadeia e adicionar bases de ácido nucleico juntas, ela cria uma nova cadeia que pode se acoplar à primeira cadeia. As bases de DNA têm contrapartes que sempre vão juntas. Guanina (G) é o par de bases da citosina (C). A timina (T) é sempre o par de base da adenina (A).

cadeia de dna

Às vezes, a polimerase comete erros, e os pares de bases errados são colocados juntos. Outras enzimas são projetadas para “verificar” o DNA depois de ter sido sintetizado para encontrar esses erros.

A enzima corre ao longo do DNA, verificando se há solavancos que significam que dois pares de bases não estão devidamente ligados. Se todos esses mecanismos não conseguirem capturar a mutação, ela será replicada na próxima vez que a célula for dividida.

Nas bactérias isso pode dar origem a colônias inteiras que apresentam novas mutações e podem ser facilmente estudadas. Nos organismos reprodutores sexuais, uma mutação benéfica só é valiosa se ocorrer no início do desenvolvimento ou na produção de gametas. Uma mutação em uma única célula da pele, por exemplo, não será capaz de ajudar o organismo de uma maneira ampla.

A célula pode dar origem a alguns milhares de “boas” células da pele, mas em comparação com os trilhões em seu corpo, eles não importariam.

No desenvolvimento precoce, ou na produção de gametas no entanto, as mutações de um gene em diferentes alelos podem ser passadas para organismos inteiros, que podem então reproduzir o alelo em pleno benefício.

Outras mutações, conhecidas como mutações deletérias, causam uma ruptura da função celular. Essas mutações causam genes alelos não funcionais, como é o caso nos cânceres.

Alguns tipos de câncer são causados ​​por mutações nos genes que supõem os tumores, que regulam o tamanho, a forma e o crescimento das células individuais.

Um alelo não funcional neste gene significa que a célula continuará a crescer e dividir, independentemente dos sinais que recebe. Como parte de um corpo funcional de trilhões de células, isso pode causar uma quantidade terrível de dano se as células cancerosas estiverem em uma área sensível ou vital.

Exemplos de alelos

Cor da flor em ervilhas

O pai da genética, Gregor Mendel, era um frade que estudava ervilhas. Uma das características que ele estudou foi a cor da flor.

As ervilhas de Mendel produziram duas cores diferentes de flores, roxas e brancas. Embora ele não soubesse disso no momento, essas duas cores representavam as interações de diferentes genes alelos nos genomas das plantas.

As plantas são reproduzidas sexualmente, o que significa que eles recebem dois alelos por cada característica. O traço para a cor da flor é determinado por um gene que cria uma enzima responsável por criar o pigmento que vemos como roxo.

As plantas que receberam até mesmo um alelo funcional produzem flores roxas, enquanto as plantas que recebem dois alelos que não funcionam produzem flores brancas. Como um alelo funcional pode ocultar completamente os efeitos do alelo que não funciona, diz-se que o primeiro é o alelo dominante,

As interações entre esses genes alelos produzem variabilidade importante nas flores. Enquanto o alelo recessivo pode ser mascarado pelo alelo dominante, isso não significa que o alelo dominante seja melhor para a planta. Veja na imagem abaixo.

O que são genes alelos

Pode ser verdade que as flores brancas atraem mais polinizadores e, portanto, são mais bem sucedidas na reprodução. Se isso fosse verdade, a frequência alelo que não funciona aumentaria na população, mesmo que não esteja funcionando. Às vezes, a função mais adaptável de uma enzima é não ter a enzima funcionando de forma alguma.

Múltiplos genes em ervilhas

Uma das coisas que mais interessava Mendel foi a enorme variedade que ele conseguiu ao cruzar duas plantas aparentemente idênticas.

Ele observou que, embora cada uma dessas características tenha duas formas, os diferentes alelos podem ser combinados em uma enorme variedade de padrões e formas. O que Mendel estava começando a descrever eram os princípios de como os genes eram transmitidos.

As leis de Mendel tratam da forma como as células dividem seu DNA para preparar células haplóides como o esperma e o óvulo.

Embora ambos os genes alelos de uma determinada característica comecem na mesma célula diploide, serão separados em óvulos ou espermatozoides separados até o final da meiose. Isso, a Lei da Segregação dos Fatores (primeira lei de Mendel) , significa que, enquanto um alelo recessivo pode ser mascarado na expressão de um organismo, ele tem a mesma chance de ser transmitido à prole como um alelo dominante.

Também é importante a Lei da Segregação Independente dos Genes (segunda lei de Mendel), que diz que os genes alelos do mesmo gene serão classificados independentemente de alelos de outros genes. Isso é importante porque dá origem à enorme complexidade da vida.

Termos de relacionados a genes alelos

  • Polimerase – Uma enzima usada para ligar monômeros em polímeros, ou moléculas menores em grandes.
  • Mutação – Quando a DNA polimerase cometeu um erro e coloca o ácido nucleico errado em uma cadeia de DNA.
  • Genótipo – Os genes alelos presentes em um locus específico no DNA, que dão origem a fenótipos através da produção (ou falta de produção) de proteínas.
  • Fenótipo – A manifestação física do DNA, expressa em termos de proteína.

https://www.youtube.com/watch?v=1zPX94UBJNc&feature=youtu.be

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