Genética
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Genética (do grego genno; fazer nascer) é a ciência dos genes, da hereditariedade e da variação dos organismos. Ramo da biologia que estuda a forma como se transmitem as características biológicas de geração para geração. O termo genética foi primeiramente aplicado para descrever o estudo da variação e hereditariedade, pelo cientista William Bateson numa carta dirigida a Adam Sedgewick, da data de 18 de Abril de 1908.
Já no tempo da pré-história os agricultores, utilizavam conhecimentos de genética através da domesticação e do cruzamento seletivo de animais e plantas para melhorar suas espécies. Atualmente é a genética que proporciona as ferramentas necessárias para a investigação das funções dos genes, isto é, a análise das interacções genéticas. No interior dos organismos, a informação genética está normalmente contida nos cromossomos, onde é representada na estrutura química da molécula de DNA o que diminui bastante o tempo de espera no cruzamento das espécies.
Os genes, em geral, codificam a informação necessária para a síntese de proteínas,
no entanto diversos tipos de gene não-codificantes de proteínas já
foram identificados, como por exemplo genes precursores de microRNAs
(miRNA) ou de RNAs estruturais, como os ribossômicos. As proteínas, por
sua vez, podem atuar como enzimas (catalisadores) ou apenas
estruturalmente, funções estas diretamente responsáveis pelo fenótipo
final de um organismo. O conceito de "um gene, uma proteína" é
simplista e equivocado: por exemplo, um único gene poderá produzir
múltiplos produtos (diferentes RNAs ou proteínas), dependendo de como a transcrição é regulada e como seu mRNA nascente é processador pela maquinaria de splicing.
História
Em 1866, Gregor Mendel estabeleceu pela primeira vez os padrões de hereditariedade de algumas características existentes em ervilheiras, mostrando que obedeciam a regras estatísticas simples. Embora nem todas as características mostrem estes padrões de hereditariedade mendeliana, o trabalho de Mendel provou que a aplicação da estatística à genética poderia ser de grande utilidade.
A partir da sua análise estatística, Mendel definiu o conceito de alelo
como sendo a unidade fundamental da hereditariedade. O termo "alelo"
tal como Mendel o utilizou, expressa a ideia de "gene", enquanto que nos
nossos dias ele é utilizado para especificar uma variante de um gene.
Só depois da morte de Mendel é que o seu trabalho foi redescoberto,
entendido (início do século XX) e lhe foi dado o devido valor por
cientistas que então trabalhavam em problemas similares.
Mendel não tinha conhecimento da natureza física dos genes. O
trabalho de Watson e Crick em 1953 mostrou que a base física da
informação genética eram os ácidos nucleicos, especificamente o DNA, embora alguns vírus possuam genomas de RNA.
A descoberta da estrutura do DNA, no entanto, não trouxe imediatamente o
conhecimento de como as milhares de proteínas de um organismo estariam
"codificadas" nas sequências de nucleotídeos do DNA. Esta descoberta
crítica para o surgimento da moderna Biologia Molecular só foi alcançada
no começo da década de 1960 por Marshall Nirenberg, que viria a receber o Nobel em 1968, assim como Watson e Crick cinco anos antes. A manipulação controlada do DNA (engenharia genética) pode alterar a hereditariedade e as características dos organismos.
Mendel teve sucesso onde vários experimentadores, que também faziam
cruzamentos com plantas e com animais, falharam. O fracasso desses
pesquisadores explica-se pelo seguinte: eles tentavam entender a herança
em bloco, isto é, considerando todas as características do individuo ao
mesmo tempo; não estudavam uma característica de cada vez, como fez
Mendel. Somente quando se compreendia o mecanismo de transmissão de
certa característica é que Mendel se dedicava a outra, verificando se as
regras valiam também nesso caso.
O sucesso de Mendel deveu-se também a algumas particularidades do
método que usava: a escolha do material, a escolha de características
constantes e o tratamento dos resultados. Além de ele ter escolhido
ervilhas para efetuar seus experimentos, espécie que possui ciclo de
vida curto, flores hermafroditas o que permite a autofecundação,
características variadas e o método empregado na organização das
experimentações eram associados à aplicação da estatística, estimando
matematicamente os resultados obtidos.
Cronologia de descobertas importantes
Áreas da genética
Genética clássica
A Genética clássica consiste nas técnicas e métodos da genética, anteriores ao advento da biologia molecular.
Depois da descoberta do código genético e de ferramentas de clonagem
utilizando enzimas de restrição, os temas abertos à investigação
científica em genética sofreram um aumento considerável. Algumas ideias
da genética clássica foram abandonadas ou modificadas devido ao aumento
do conhecimento trazido por descobertas de índole molecular, embora
algumas ideias ainda permaneçam intactas, como a hereditariedade
mendeliana. O estudo dos padrões de hereditariedade continuam ainda a
ser uma ferramenta útil no estudo de doenças genéticas,como a
Neurofibromatose.
Genética molecular
A genética molecular tem as suas fundações na genética clássica, mas
dá um enfoque maior à estrutura e função dos genes ao nível molecular. A
genética molecular emprega os métodos quer da genética clássica (como
por exemplo a hibridação) quer da biologia molecular. É assim chamada para se poder distinguir de outros ramos da genética como a ecologia genética e a genética populacional. Uma de suas aplicações consiste no estudo da mutação e variação de cepas de bactérias.
Uma área importante dentro da genética molecular é aquela que usa a
informação molecular para determinar os padrões de descendência e daí
avaliar a correta classificação científica dos organismos: chamada sistemática molecular.
O estudo das características herdadas e que não estão estritamente associadas a mudanças na sequência do DNA dá-se o nome de epigenética.
Alguns autores defendem que a vida pode ser definida, em termos moleculares, como o conjunto de estratégias que os polinucleótidos
de RNA usaram e continuam a usar para perpectuar a eles próprios. Esta
definição baseia-se em trabalho dirigido para conhecer a origem da vida,
estando associada à hipótese do RNA.
Genética populacional, genética quantitativa e ecologia genética
A genética populacional, a genética quantitativa e a ecologia
genética são ramos próximos da genética que também se baseiam nas
premissas da genética clássica, suplementadas pela moderna genética
molecular.
Estudam as populações de organismos retirados da natureza
mas diferem de alguma maneira na escolha do aspecto do organismo que
irão focar. A disciplina essencial é a genética populacional, que estuda
a distribuição e as alterações das frequências dos alelos que estão sob
influência das forças evolutivas: selecção natural, deriva genética, mutação e migração. É a teoria que tenta explicar fenómenos como a adaptação e a especiação.
O ramo da genética quantitativa, construído a partir da genética populacional, tenciona fazer predições das respostas da selecção natural, tendo como ponto de partida dados fenotípicos e dados das relações entre indivíduos.
A ecologia genética é por sua vez baseada nos princípios básicos da
genética populacional, mas tem o seu enfoque principal nos processos ecológicos.
Enquanto que a genética molecular estuda a estrutura e função dos genes
ao nível molecular, a ecologia genética estuda as populações selvagens
de organismos e tenta deles recolher dados sobre aspectos ecológicos e marcadores moleculares que estes possuam.
Genómica
A genómica é um desenvolvimento recente da genética. Estuda os padrões genéticos de larga escala que possam existir no genoma (e em todo o DNA) de uma espécie em particular. Este ramo da genética depende da existência de genomas completamente sequenciados e de ferramentas computacionais desenvolvidas pela bioinformática que permitam a análise de grandes quantidades de dados.
Disciplinas relacionadas
O termo "genética" é vulgarmente utilizado para denominar o processo de engenharia genética, em que o DNA de um organismo é modificado para se obter uma utilidade prática.
No entanto, a maior parte da investigação em genética é direccionada
para a explicação do efeito dos genes no fenótipo e para o papel dos
genes nas populações.
Fonte: Wikipédia
Editado por: Francisco Barros.
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