Cruzamentos em genética – como herdamos as nossas características? Todas as características que apresentamos são determinadas pelos genes que possuímos e pela influência que sofremos do ambiente onde estamos inseridos. A cor dos nossos olhos, por exemplo, é definida pela combinação de alelos que recebemos de nossos pais. Assim, cada gene que possuímos é formado por um alelo de origem materna e outro de origem paterna. Isso decorre do fato de que nossos gametas são capazes de carrear apenas um alelo para cada característica. Por isso, a necessidade de uma divisão meiótica na formação dos gametas que, ocorrendo da união dos gametas na fecundação, dá origem ao zigoto, restabelecendo o número par de alelos para todas as características que apresentamos. Uma vez formado, o zigoto se desenvolve, multiplicando o número de células que o compõem, todas idênticas do ponto de vista genotípico. Um indivíduo adulto, heterozigoto (Aa), para uma determinada característica, originou-se da união entre um gameta contendo o alelo A e outro contendo o alelo a. Esse indivíduo, por sua vez, será capaz de produzir gametas A e a, na proporção de 1:1, ou seja, metade de seus gametas será portador do alelo A e a outra metade do alelo a. Ao ocorrer o cruzamento deste indivíduo com outro, também heterozigoto, para essa característica, os gametas unir-se-ão de forma aleatória e independente, podendo originar algumas combinações possíveis. Mas como isso é possível? Sendo a geração parental (P) formada por indivíduos heterozigotos, ambos produzirão gametas A e gametas a. Combinando-os dois a dois, obtêm-se os seguintes genótipos possíveis: P: Aa x Aa Gametas paternos: A e a. Gametas maternos: A e a. A a A AA Aa a Aa aa Os gametas maternos e paternos, portanto, combinam-se ao acaso, formando três tipos de descendentes, nas seguintes proporções: 1AA: 2Aa: 1aa A essa maneira relativamente simples de combinar os gametas produzidos em uma geração, de modo a obter os genótipos possíveis dos descendentes, é chamado Quadro de Punnett. Quando para uma determinada característica há dominância completa, a análise fenotípica não permite distinguir o indivíduo homozigoto dominante do heterozigoto, pois ambos apresentam o mesmo fenótipo. Entretanto é possível distingui-los pela análise de sua prole, em cruzamentos especialmente idealizados para esse fim: os cruzamentos testes. Um cruzamento teste consiste em promover o cruzamento de um indivíduo de fenótipo dominante, cujo genótipo pode ser homozigótico ou heterozigótico, com um indivíduo portador de fenótipo recessivo, portanto, sabidamente homozigótico recessivo. Se o indivíduo testado for homozigótico, ele produzirá apenas um tipo de gameta e, consequentemente, sua prole será idêntica geneticamente. Vamos comprovar? A A P: AA x aa A Aa Aa a Aa Aa 100% da prole será Aa. Mas, caso o indivíduo testado seja heterozigoto, ele produzirá dois tipos de gametas e, consequentemente, originará dois tipos de descendentes: 50% deles com fenótipo dominante e 50% com o fenótipo recessivo. Vamos tirar a prova: A a P: Aa x aa a Aa aa a Aa aa 50% da prole Aa e 50% aa. E onde entra a probabilidade? Como dito anteriormente, todas as nossas características são determinadas pela união de alelos maternos e paternos durante o evento da fecundação. Assim, somos formados pela combinação ao acaso de gametas femininos e masculinos. Em outras palavras, a probabilidade de se originar um indivíduo de determinado genótipo é igual ao produto das probabilidades de ocorrência dos gametas que o originam. A probabilidade, portanto avalia a chance de certo evento ocorrer, entre dois ou mais eventos possíveis, como é o caso da união dos gametas para a formação dos mais variados seres vivos. A probabilidade de ocorrência de um evento é sempre representada por um número puro, isto é, sem unidade de medida, podendo variar entre 0 e 1. Quando a ocorrência de um evento é impossível, sua probabilidade é 0, enquanto que um evento que, com toda certeza, ocorrerá tem probabilidade 1. Quanto mais próximo de 1 for a probabilidade de um evento, maior a chance dele ocorrer e o contrário também é verdadeiro. A regra do “ou” A regra do “ou” é empregada, quando dois eventos simultâneos se excluem. Para exemplificar, pensemos em um dado. Qual seria a probabilidade de, numa jogada, tirarmos o número 4 ou 5? Os dois eventos podem ocorrer, mas eles são mutuamente exclusivos, tendo em vista que, saindo o 4, o 5 não pode sair e vice-versa. Nesse caso, a probabilidade é calculada pela soma das probabilidades isoladas: Assim: 1/6 + 1/6 = 2/6 = 1/3 Trazendo o exemplo para a genética: Qual seria a probabilidade de um casal heterozigoto para determinada característica ter uma criança de genótipo AA ou aa? Montando o Quadro de Punnett, observamos: A a A AA Aa a Aa aa Existe ¼ de chance da criança ter genótipo AA e ¼ de chance de ser aa. Calculando-se a probabilidade, encontramos: ¼ + ¼ = ½ Assim, podemos dizer: A probabilidade da ocorrência de dois eventos mutuamente exclusivos é dada pela soma das probabilidades isoladas. A regra do “e” A regra do “e” é empregada, quando da ocorrência simultânea de dois eventos independentes. Essa regra é comumente utilizada nos problemas de genética. Vamos entender? Imagine que lancemos ao ar, simultaneamente, duas moedas. Qual a probabilidade de obtermos cara na primeira e cara na segunda moeda? É necessário compreender que o aparecimento de cara na primeira moeda não exclui a possibilidade de cara na segunda. Isso quer dizer que são eventos independentes. Sendo eles independentes, a probabilidade da ocorrência de ambos é igual ao produto de suas probabilidades individuais. Sendo assim, a probabilidade de sair cara na primeira moeda é de ½ e de sair cara na segunda também. A probabilidade, portanto, é dada por ½ x ½ = ¼. Aplicando-se o conceito à genética, temos: Qual a probabilidade de um casal heterozigoto para uma determinada característica ter duas crianças, sendo a primeira heterozigota e a segunda homozigota recessiva? A a A AA Aa a Aa aa Existe 2/4 de chance da criança ter genótipo Aa e ¼ de chance de ser aa. Calculando-se a probabilidade, encontramos: 2/4 x ¼ = 2/16 = 1/8 Assim, podemos dizer: A probabilidade de dois eventos independentes ocorrerem simultaneamente é dada pelo produto das probabilidades isoladas. Aprofundando-nos no aprendizado da genética, poderemos verificar que os conceitos básicos de probabilidade podem ser empregados na construção de heredogramas. Utilizando essas ferramentas, podemos compreender uma série de manifestações genéticas, a partir do levantamento de dados nos problemas sobre a transmissão das características hereditárias. Por isso, mãos a obra. Referências Bibliográficas AMABIS, J. M.; MARTHO, G. R. Fundamentos de Biologia Moderna. São Paulo: Moderna, 1997. SILVA JÚNIOR, C.; SASSON, S. Biologia – volume 3 – 3ª série – Genética, Evolução, e Ecologia. 7ª ed. São Paulo: Ed. Saraiva, 2005. UZUNIAN, A.; BIRNER, E. Biologia – Volume único – 2ª ed. São Paulo: Ed. Harbra, 2004.