Prévia do material em texto
1 Justina Samuel Rumpua Ficha de leitura-1 Introdução a genética Licenciatura em ensino de Biologia Universidade Licungo CEAD 2024 2 Justina Samuel Rumpua Ficha de leitura -1 Introdução a genética Licenciatura em ensino de Biologia Universidade Licungo CEAD 2024 Trabalho de leitura da disciplina Genética Geral e das Populações, recomendado pelo docente Dr. Alegre de Nascimento Santana Cadeado 3 Índice Introdução ............................................................................................................................... 4 Introdução à Genética ............................................................................................................. 5 Objetivos e Campo de Aplicação ........................................................................................... 6 Os principais objetivos da genética ........................................................................................ 6 Teorias de Herança ................................................................................................................. 7 Conceitos Básicos da Genética ............................................................................................... 8 Conceitos Fundamentais ......................................................................................................... 8 Conclusão ............................................................................................................................... 9 Bibliografia ........................................................................................................................... 10 4 Introdução A genética é um ramo da biologia que estuda a hereditariedade e a variação nos organismos, explorando como as características são transmitidas de geração para geração. Desde os primeiros experimentos de Gregor Mendel com ervilhas no século XIX, a genética evoluiu significativamente, dando origem a teorias fundamentais que explicam a herança e a variabilidade genética. Os avanços na compreensão da estrutura e função do DNA revolucionaram a biologia molecular e levaram ao desenvolvimento de novas tecnologias em diversas áreas, como medicina, agricultura e biotecnologia. A importância da genética é evidente em sua capacidade de explicar fenômenos biológicos, como a transmissão de doenças genéticas e a adaptação dos organismos ao ambiente. Além disso, a manipulação genética tem aberto novas possibilidades para a melhoria de culturas agrícolas e o desenvolvimento de terapias para doenças complexas. Este trabalho visa abordar o surgimento e desenvolvimento da genética, seus objetivos e campos de aplicação, bem como discutir as principais teorias de herança e conceitos básicos que fundamentam essa disciplina. 5 Introdução à Genética Surgimento e Desenvolvimento da Genética História da Genética A genética, como campo científico, começou a se formar no século XIX, mas suas raízes podem ser traçadas até práticas agrícolas antigas. Agricultores de diversas culturas já praticavam a seleção de plantas e animais com características desejáveis, embora não compreendessem os princípios subjacentes da hereditariedade. Gregor Mendel: O Pai da Genética Experimentos com Ervilhas: Mendel, um monge agostiniano, conduziu experimentos com ervilhas (Pisum sativum) entre 1856 e 1863. Ele observou características como cor e textura das sementes, flores, e altura das plantas. Leis de Mendel - Lei da Segregação: Esta lei afirma que cada indivíduo possui dois alelos para cada gene, um herdado de cada progenitor. Durante a formação dos gametas, esses alelos se segregam, de modo que cada gameta recebe apenas um alelo de cada par. - Lei da Distribuição Independente: Mendel propôs que a segregação de um par de alelos para um gene não afeta a segregação de alelos de outro gene, levando a combinações genéticas variadas. Redescoberta da Genética (1900) Os trabalhos de Mendel foram redescobertos por Hugo de Vries, Carl Correns e Erich von Tschermak em 1900, o que levou à formalização da genética como uma disciplina científica. Esses cientistas mostraram que os princípios de Mendel se aplicavam a diversas espécies, consolidando as bases da hereditariedade. Avanços na Genética Molecular (1950s) A genética molecular emergiu como um campo importante no século XX: 6 - Estrutura do DNA: Em 1953, James Watson e Francis Crick, com a ajuda de dados de Rosalind Franklin, descobriram a estrutura de dupla hélice do DNA. Esta descoberta foi crucial para entender como a informação genética é armazenada e replicada. - Código Genético: O deciframento do código genético nos anos 1960 estabeleceu a base para a biologia molecular. Os cientistas identificaram como sequências de nucleotídeos codificam aminoácidos, formando proteínas. - Genética Recombinante: Nos anos 1970, técnicas de DNA recombinante foram desenvolvidas, permitindo que cientistas manipulassem genes e criassem organismos geneticamente modificados (OGMs). Objetivos e Campo de Aplicação Objetivos da Genética Os principais objetivos da genética são: - Compreensão da Hereditariedade: Entender como características são transmitidas entre gerações. - Identificação de Genes: Localizar e entender a função de genes específicos que estão associados a doenças ou características fenotípicas. - Melhoramento Genético: Aplicar princípios genéticos para otimizar características de plantas e animais em práticas agrícolas. Campos de Aplicação A genética é uma disciplina multidisciplinar com várias aplicações, incluindo: Medicina - Genética Clínica: Diagnóstico e tratamento de doenças genéticas, como fibrose cística e distrofia muscular. O aconselhamento genético ajuda as famílias a entenderem riscos de doenças hereditárias. 7 Terapia Gênica: O uso de técnicas para corrigir genes defeituosos que causam doenças, com o objetivo de tratar ou prevenir doenças. Agricultura - Culturas Geneticamente Modificadas (OGMs): O desenvolvimento de organismos com genes alterados para aumentar a resistência a pragas, doenças, e condições climáticas adversas, além de melhorar a qualidade nutricional. - Melhoramento de Espécies Animais: A genética é usada para desenvolver raças de animais com características desejáveis, como maior produção de leite ou carne. Biotecnologia - Produção de Medicamentos: A manipulação genética de microrganismos para produzir medicamentos, hormônios (como insulina) e vacinas. - Indústrias de Enzimas: Uso de enzimas geneticamente modificadas em processos industriais, como na produção de alimentos e detergentes. Teorias de Herança As teorias de herança explicam como as características são transmitidas entre gerações. As principais incluem: Teoria Mendeliana - As Leis de Mendel formam a base da genética clássica, onde a hereditariedade é explicada através da segregação de alelos. O entendimento da relação entre genótipos (combinação de alelos) e fenótipos (características observáveis) é central. Teoria da Herança Poligênica - Esta teoria propõe que muitas características são influenciadas por múltiplos genes, cada um contribuindo com uma pequena parte para o fenótipo. Exemplos incluemaltura humana, cor da pele e inteligência. - Teoria da Herança Ligada ao Sexo 8 - Alguns genes estão localizados nos cromossomos sexuais (X e Y). A herança ligada ao sexo explica características que são mais comuns em um dos sexos, como a hemofilia e a distrofia muscular de Duchenne, que são frequentemente herdadas através do cromossomo X. Conceitos Básicos da Genética Conceitos Fundamentais - Gene: A unidade básica da hereditariedade, um segmento de DNA que contém instruções para a síntese de proteínas. - Alelos: Variações de um gene que podem resultar em diferentes características fenotípicas. Por exemplo, para o gene da cor da flor, um alelo pode ser responsável pela cor roxa, enquanto outro pode ser responsável pela cor branca. - Genótipo: A composição genética de um organismo, representando os alelos presentes (ex: AA, Aa, aa). - Fenótipo: A expressão observável das características de um organismo, que resulta da interação entre genótipo e ambiente. Por exemplo, um fenótipo pode ser a altura, cor do cabelo ou resistência a doenças. - Hibridização: O cruzamento entre indivíduos de diferentes genótipos para estudar a herança de características específicas. A hibridização é uma ferramenta importante na pesquisa genética e na agricultura. - Cromossomos: Estruturas que contêm genes. Os humanos possuem 23 pares de cromossomos, dos quais 22 são autossômicos e 1 par é de cromossomos sexuais (XX ou XY). - Mutação: Alterações na sequência de nucleotídeos do DNA que podem levar a novas características ou doenças. As mutações podem ser espontâneas ou induzidas por agentes externos, como radiação ou produtos químicos. 9 Conclusão A genética é um campo em constante evolução, com implicações significativas na biomedicina, agricultura e biotecnologia. O avanço das tecnologias, como o sequenciamento de nova geração e a edição de genes, promete abrir novas fronteiras no entendimento da hereditariedade e na manipulação de organismos para benefício humano. A compreensão dos conceitos e teorias genéticos é fundamental para o progresso em diversas áreas da ciência e da medicina. 10 Bibliografia Mendel, G. (1866). Experiments on Plant Hybridization. Proceedings of the Natural History Society of Brünn.Watson, J. D., & Crick, F. H. C. (1953). Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid. Nature, 171(4356), 737-738.Pierce, B. A. (2012). Genetics: A Conceptual Approach. W. H. Freeman.Griffiths, A. J. F., et al. (2015). Introduction to Genetic Analysis. W. H. Freeman.Lodish, H., et al. (2000). Molecular Cell Biology. W. H. Freeman.Hartl, D. L., & Jones, E. W. (2011). Genetics: Analysis of Genes and Genomes. Jones & Bartlett Learning.Glick, B. R., & Pasternak, J. J. (2003). Molecular Biotechnology: Principles and Applications of Recombinant DNA. ASM Press.