PRIMEIRA LEI DE MENDEL

Por que os filhos se parecem com os pais?

E os irmãos, por que geralmente se parecem mas, não são iguais?

             Genética é a área da Biologia que estuda a herança biológica, ou hereditariedade, que é a transmissão de características de pais para filhos, ao longo das gerações.

Hereditariedade: os primeiros estudos

            A semelhança entre pais e filhos foi explicada de diversas maneiras ao longo da História. Em 1750, alguns cientistas acreditavam na teoria da pré-formação, segundo a qual um pequeno indivíduo em miniatura estaria totalmente presente no esperma( para outros, estaria presente no óvulo) e bastava crescer e se desenvolver. No século XIX outra teoria ganhou força: a teoria da epigênese, formulada em 1759, segundo a qual o embrião se desenvolve a partir de uma matéria indiferenciada, sem organização.

        Em 1868 o cientista inglês Charles Darwin( 1809-1882) defendia a teoria da pangênese (pân = todo; genesis = origem,formação) cada órgão ou parte do corpo de um organismo vivo produzia partículas hereditárias chamadas gêmulas( gêmula = pequeno broto) proveniente de todas partes do corpo, que eram transmitidas aos descendentes no momento da concepção.

          Para alguns não eram partículas,  mas fluidos do corpo (como o sangue) que continha as características transmitidas. Havia também a ideia de que os elementos determinantes das características paternas e maternas se misturavam nos filhos( teoria da herança misturada). E uma vez que esses elementos tivessem sido misturados, eles não se separariam mais. Essas ideias se mantiveram por quase todo o século XIX.

            Pode-se dizer que a Genética começou a existir formalmente a partir de 1900, com os estudos de três biólogos: o holandês Hugo de Vries, o alemão Carl Correns e o austriaco Erich von Tschermak. Embora não trabalhassem juntos, chegaram a conclusões semelhantes em seus respectivos estudos sobre a hereditariedade.

          Ao pesquisar os trabalhos de seus antecessores, esses biólogos descobriram que suas ideias não eram originais; 35 anos antes, o monge agostiniano Gregor Mendel havia chegado as mesmas conclusões sobre as leis que regem a hereditariedade.

       A maioria dos biólogos da segunda metade do século XIX acreditava que a hereditariedade baseava-se na transmissão de entidades materiais dos pais para os filhos. Eles admitiam, também que essa transmissão só poderia ocorrer por meio de gametas. Mendel descobriu que as características hereditárias são herdadas segundo regras bem definidas e propôs uma explicação para essas regras.

           

          Conhecido como pai da genética, Gregor Johann Mendel nasceu em 1822 na Áustria, dedicou sua vida aos estudos. Entrou para o mosteiro ainda jovem, e lá aprendeu Ciências agrárias e várias técnicas de polinização artificial, que permitia o cruzamento de várias espécies de plantas.Realizou  estudos meteorológicos, além de relacionados às abelhas e à criação de novas espécies de plantas, criando novas variedades de maçãs e peras

            Entre 1856 e 1865, Mendel realizou experimentos com ervilhas, como uma forma de tentar entender como eram transmitidas as características hereditárias de pais para filhos. Ao final desse período, apresentou um trabalho à Sociedade de História Natural de Brünn, com as suas leis de hereditariedades provenientes de seus estudos com as ervilhas. Apesar de ser publicado logo em seguida, seu estudo só foi reconhecido no mundo cientifico no início do século XX. Suas leis foram redescobertas em 1900 por pesquisadores que trabalhavam de forma independente.

          O material escolhido e utilizado em sua pesquisa foi a ervilha-de-cheiro (Pisum sativum). Os motivos que levaram Mendel a escolher essa espécie de planta, foram:

a) Fácil cultivo;

b) Produz grande número de descendentes férteis;
c) Variedades de fácil identificação e com características distintas;

d) A flor é hermafrodita e se reproduz por autofecundação, isto é, a parte masculina produz gametas que irão fecundar a própria parte feminina;

e) O  Ciclo de vida curto, o que permite várias gerações em pouco tempo;

f)  Facilidade com que se pode realizar polinização artificial.

Além dessas vantagens, a ervilha apresenta uma série de características simples e contrastantes.

A partir da auto polinização( transferência dos grãos de polén da antera de uma flor para o estigma da mesma flor ou de outra flor do mesmo pé). Mendel produziu e separou diversas linhagens puras de ervilhas para as características que ele  pretendia estudar.

     

       Em seus experimentos, Mendel escolheu plantas de sementes puras, por exemplo, plantas de sementes amarelas que originassem somente sementes amarelas, plantas de sementes verdes que originassem somente sementes verdes.

A primeira geração resultante desse cruzamento (geração parental ou P) ele cruzou entre si, obtendo a geração F1 (primeira geração híbrida), com todos os descendentes de sementes amarelas. Mendel chamou esses indivíduos de híbridos, porque descendiam de pais com características diferentes (semente amarela e verde). Ele observou que sempre, na geração F1, uma característica se sobressaía sobre a outra.Após realizar a autofecundação de um desses indivíduos híbridos de semente amarela (geração F2 ou segunda geração híbrida), ele viu que 75% eram de sementes amarelas e que os 25% restantes eram de sementes verdes, na proporção de 3 sementes amarelas para 1 semente verde (3:1).

      

          Para explicar esses resultados Mendel propôs que a cor – e outras características – da semente de ervilha era determinada pela interação entre dois fatores, um proveniente do “pai” e outro proveniente da “mãe”. Como a pigmentação amarela da semente prevaleceu em relação à pigmentação verde na geração F1, considerou seu fator condicionador “dominante” sobre o da pigmentação verde.
        O desaparecimento da cor verde na geração F1 e seu reaparecimento em F2 o levaram ao entendimento de que o fator que determinava tal pigmentação pode estar presente em certos indivíduos sem expressar-se. Assim, foi considerado um fator “recessivo” (de recessus, do latim, “ação de se retirar”)

         Para representar os dois fatores que interagem sobre uma mesma caraterística Mendel utilizou uma mesma letra do nosso alfabeto, sendo que em maiúsculo simbolizava o fator dominante e em minúsculo o fator recessivo. Dessa forma, vamos considerar que V é o fator que condiciona cor amarela e v o fator que condiciona cor verde na semente de ervilha. Sendo V dominante, ele se expressará tanto formando par tanto com outro igual a ele quanto com v, o recessivo, que só se expressa quando aparece em dose dupla no par. No processo de formação dos gametas os fatores de um par se separam: um gameta carrega apenas um dos fatores do par paterno para se unir, na fecundação, a um dos fatores do par materno. Veja:

         Assim, foi proposto a hipótese que hoje conhecemos como Primeira Lei de Mendel:

• CADA CARÁTER É DETERMINADO POR UM PAR DE FATORES QUE SE SEGREGAM NA FORMAÇÃO DOS GAMETAS

.    Hoje sabemos que os "fatores" descritos por Mendel são na verdade, genes - regões das moléculas de DNA que codificam nossas características.

Fonte:
Imagens: Google
Bio:volume 2/Sonia Lopes
Biologia Hoje Sergio Linhares