12.12:

12.12: Background e Ambiente Afetam o Fenótipo

Background and Environment Affect Phenotype

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Molecular Biology

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Background and Environment Affect Phenotype

12.11: Polygenic Traits

12.13: X and Y Chromosomes

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02:27 min

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April 07, 2021

Overview

Embora a composição genética de um organismo desempenhe um papel importante na determinação do fenótipo, também existem vários fatores ambientais, como temperatura, disponibilidade de oxigênio, presença de mutagênicos, que podem alterar o fenótipo de um organismo.

Um exemplo de como o fundo genético afeta o fenótipo pode ser visto em cavalos. O gene de extensão em cavalos é responsável pela cor da pelagem. Um gene do tipo selvagem (EE) produz pigmento preto na pelagem, enquanto um gene mutante (ee) produz pigmento vermelho. Um gene modificador chamado diluição do creme tem dois alelos: C^cr e C. O C^cr dilui a cor da pelagem de vermelho para amarelo quando presente no estado heterozigoto e de vermelho para creme quando presente no estado homozigoto. No entanto, o alelo C não afeta a cor da pelagem. Assim, os cavalos com genótipo eeCC têm pelagem, cauda e crina marrom-avermelhadas, enquanto aqueles com genótipo eeC^crC têm pelagem dourada com cauda e crina brancas.

Em contraste, em alguns organismos, como os gatos siameses, a cor da pelagem é altamente sensível às mudanças de temperatura. Esses gatos apresentam albinismo parcial devido a uma mutação em uma enzima envolvida na produção de melanina. A enzima é ativa em áreas mais frias da pele, o que resulta em uma cor mais escura, enquanto é inativa em regiões mais quentes da pele, resultando em uma cor mais clara. Isso resulta na pelagem escura característica da raça no rosto e nas extremidades.

Da mesma forma, a presença de drogas ou produtos químicos no ambiente imediato de um organismo também pode influenciar a expressão gênica no organismo. Por exemplo, C. R. Stockard mostrou que o peixe Fundulus heteroclitus desenvolveu apenas um único olho quando o óvulo fertilizado foi colocado na solução de cloreto de magnésio.

Em conclusão, existe uma interação complexa entre o genótipo e os fatores ambientais de um organismo que pode levar a fenótipos variáveis.

Transcript

O fenótipo de um organismo pode ser influenciado por vários fatores além do genótipo, incluindo o histórico genético e o ambiente. Às vezes, esses efeitos podem acontecer simultaneamente.

O “fundo genético” representa todos os genes relacionados em um genoma que podem interagir com o gene de interesse.

O ambiente, por outro lado, engloba muitos fatores externos que um organismo pode encontrar, incluindo temperatura, dieta e condições de luz.

Mutações em vários genes relacionados podem afetar o fenótipo de um organismo. Por exemplo, a cor dos olhos vermelhos da Drosophila do tipo selvagem é devido à presença de dois pigmentos, ommocromo e drosopterina, que são regulados por três genes.

O gene do vermelhão é o primeiro passo em uma via que produz o pigmento ommocromo marrom.

O gene marrom codifica uma proteína de transporte de membrana necessária para a produção do pigmento vermelho, a drosopterina.

O gene branco é responsável por transportar esses pigmentos para o olho.

Mutações no gene vermelhão produzem uma mosca com olhos vermelhos brilhantes, enquanto uma mutação no gene marrom produz mosca de olhos castanhos.

No entanto, a mutação no gene branco resulta em uma mosca de olhos brancos, mesmo que os outros dois genes sejam funcionais.

A temperatura, um dos muitos fatores ambientais, desempenha um papel vital na determinação do sexo das tartarugas de lago europeias em desenvolvimento.

Quando os ovos são incubados a 25 ° C, os tecidos gonadais se desenvolvem em testículos e todos os filhotes são machos. Quando os óvulos são incubados a 30 ° C, no entanto, os tecidos gonadais se desenvolvem em ovários e todos os filhotes são fêmeas.

Esse período, no qual o tecido gonadal responde à temperatura, é chamado de período termossensível.

Uma alteração ocorre no tecido gonadal porque a expressão do gene Sox9 muda em resposta à temperatura.

Em temperaturas mais baixas, a expressão é alta e, em temperaturas mais altas, a expressão é reprimida. Essa expressão variável leva a mudanças observáveis no fenótipo – sexo da prole.

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