Interação de genes não alélicos

Complementaridade

Na interação complementar, a presença simultânea no genótipo de dois genes não alelicos dominantes resulta no desenvolvimento de uma característica totalmente nova. Nesse caso, cada gene dominante individualmente (se o outro for recessivo) pode manifestar sua ação de forma independente.

A essência do mecanismo reside no fato de que a característica é formada como resultado de um processo em várias etapas, onde cada fase é controlada por uma enzima específica. Os genes literalmente complementam o trabalho uns dos outros.

Exemplos de complementaridade:

• Forma da crista em galinhas. O cruzamento de indivíduos com cristas em ervilha e em rosa produz nos híbridos F1 uma nova forma — em noz. Na geração F2, observa-se a clássica segregação mendeliana de 9:3:3:1.
• Coloração da pelagem em camundongos. Há interação entre os genes de síntese de pigmento e sua distribuição pelo pelo. Ao cruzar di-heterozigotos, a segregação em F2 muda para 9:3:4 (onde 4 partes representam pelagem branca, uma vez que a ausência de pigmento mascara sua distribuição).
• Audição humana. A audição normal requer dois genes dominantes: um responsável pelo desenvolvimento da cóclea do ouvido interno e o segundo pelo nervo auditivo. Em pais di-heterozigotos, a proporção de filhos ouvintes e surdos é de 9:7.
• Visão humana. O desenvolvimento do analisador visual requer três genes dominantes não ligados (para o cristalino, a retina e o nervo óptico).

Epistase (Interação epistática)

Na epistase, um dos genes não alelicos inibe a ação do outro. O gene que inibe é chamado de epistático (supressor ou inibidor), e o gene inibido é o hipostático.

Dependendo de qual alelo atua como supressor, a epistase é dividida em dois tipos:

1. Epistase dominante. O alelo dominante possui ação epistática.
2. Herança da pelagem em cavalos: o gene de branqueamento precoce inibe os genes de pelagem preta e alazã. Ao cruzar di-heterozigotos, a proporção é de 12:3:1 (12 partes são cavalos tordos).
3. Cor da plumagem em galinhas: o gene inibidor bloqueia o gene de pigmentação preta. A segregação em F2 é de 13:3 (13 partes de galinhas brancas).

1. Epistase recessiva. A ação epistática manifesta-se apenas em estado homozigoto recessivo.
2. Fenótipo de Bombaim em humanos: o gene H é necessário para a síntese do precursor dos antígenos dos grupos sanguíneos. Se um indivíduo tem o genótipo hh (homozigoto recessivo), os antígenos A e B não são formados, mesmo que os alelos $I^A$ ou $I^B$ estejam presentes no genótipo. Fenotipicamente, esses indivíduos sempre apresentam o grupo sanguíneo I (0). No entanto, o gene oculto pode ser transmitido aos descendentes (por exemplo, é possível o nascimento de uma criança com o grupo IV se a ação epistática for cancelada pelo alelo dominante do outro genitor).

Polimeria

A polimeria é um tipo de interação em que vários genes diferentes respondem pela formação de uma mesma característica, intensificando-a ou atenuando-a. Geralmente, os genes poliméricos controlam características quantitativas: altura, peso, capacidade intelectual e intensidade da pigmentação.

O grau de expressividade da característica depende da quantidade total de alelos dominantes no genótipo — é o chamado efeito aditivo (cumulativo). Quanto mais alelos dominantes, mais fortemente a característica se manifesta. Como os genes executam a mesma função, costuma-se designá-los por uma única letra latina acompanhada de diferentes índices numéricos (por exemplo, $S_1, S_2, S_3$).

Exemplo em humanos: A pigmentação da pele é controlada por três pares de genes poliméricos. Um indivíduo com a cor de pele mais escura possui um genótipo composto apenas por alelos dominantes ($S_1S_1S_2S_2S_3S_3$), enquanto um indivíduo com pele branca possui apenas alelos recessivos ($s_1s_1s_2s_2s_3s_3$). No cruzamento entre mulatos (tri-heterozigotos), a probabilidade de nascer uma criança com variantes fenotípicas extremas (totalmente branca ou totalmente negra) é de apenas 1/64, uma vez que o número de combinações alélicas possíveis é $4^3 = 64$.

Resumo: perguntas e respostas sobre o tema

Questões de aulas e exames

O que mais estudar sobre o tema

• Mecanismos moleculares da formação da audição e da visão em humanos
• Análise detalhada dos cruzamentos na herança da forma da crista em galinhas
• Bioquímica do fenótipo de Bombaim (o papel do gene H)
• Exercícios de cálculo de proporções de segregação (9:3:4, 12:3:1, 13:3) na interação gênica

Outros tópicos da seção «Padrões de herança (genes nucleares)»

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