Variações na Expressão dos Genes: Efeitos da Luz nas Folhas das Plantas

Variações na expressão dos genes Universidade Federal de Pelotas Curso de Agronomia Genética 09050020 ENEM Em um experimento preparouse um conjunto de plantas por técnica de clonagem a partir de uma planta original que apresentava folhas verdes Esse conjunto foi dividido em dois grupos que foram tratados de maneira idêntica com exceção das condições de iluminação sendo um grupo exposto a ciclos de iluminação solar natural e outro mantido no escuro Após alguns dias observouse que o grupo exposto à luz apresentava folhas verdes como a planta original e o grupo cultivado no escuro apresentava folhas amareladas Ao final do experimento os dois grupos de plantas apresentaram A os genótipos e os fenótipos idênticos B os genótipos idênticos e os fenótipos diferentes C diferenças nos genótipos e fenótipos D o mesmo fenótipo e apenas dois genótipos diferentes E o mesmo fenótipo e grande variedade de genótipos httpsbrpinterestcompin796785359061266860 httpsciclovivocombrmaonamassahortaaprenda aplantarfeijaoorganicoemcasa httpsbrpinterestcompin796785359061266860 httpsciclovivocombrmaonamassahortaaprenda aplantarfeijaoorganicoemcasa indivíduos geneticamente diferentes desenvolvemse de modo diferente no mesmo ambiente Genótipo Fenótipo Qual a relação Fenótipo F Genótipo G Ambiente A Regulação na expressão dos genes DNA Transcrição Tradução Póstradução A transcrição é controlada por fatores de transcrição marcas epigenéticas e estrutura da cromatina Processamento do mRNA por exemplo splicing poliadenilação e modificações transporte e degradação regulados por proteínas de ligação a RNA e RNAs não codificantes A expressão do gene é um processo complexo que é regulado em vários níveis A transcrição é controlada por fatores de transcrição marcas epigenéticas e estrutura da cromatina Processamento do mRNA por exemplo splicing poliadenilação e modificações transporte e degradação são regulados por proteínas de ligação a RNA e RNAs não codificantes A tradução em proteína é em si um processo complexo de várias etapas que é sujeito a extensa regulação nos níveis de iniciação alongamento localização e composição do ribossomo A degradação de proteínas também é altamente regulada com o sistema ubiquitinaproteassomo e autofagia exercendo papéis críticos na saúde e na doença A expressão do gene é um processo complexo que é regulado em vários níveis A transcrição é controlada por fatores de transcrição marcas epigenéticas e estrutura da cromatina Processamento do mRNA por exemplo splicing poliadenilação e modificações transporte e degradação são regulados por proteínas de ligação a RNA e RNAs não codificantes A tradução em proteína é em si um processo complexo de várias etapas que é sujeito a extensa regulação nos níveis de iniciação alongamento localização e composição do ribossomo A degradação de proteínas também é altamente regulada Modificações póstraducionais de proteínas sua interação com outras proteínas e outras biomoléculas e sua atividade catalítica dá origem a fenótipos A expressão do gene é um processo complexo que é regulado em vários níveis Genoma Exoma Transcriptoma Proteoma Metaboloma EFEITOS DO AMBIENTE NA MANIFESTAÇÃO FENOTÍPICA TEMPERATURA httpsbrpinterestcompin268456827763783254 alelo ch enzima tirosinase melanina LUZ httpsyucatanahoramxinvestigadoradeyucatanganapremioestudiandoelalbinismoen lasplantas Dra Clelia De la Peña Seaman pesquisadora da Unidade de Biotecnologia do Centro de Pesquisa Científica de Yucatán CICY Plantas da Agave suculenta Em suínos e aves a síntese de vitamina D também é regulada pela exposição direta dos animais à luz solar Animais que são criados em galpões cobertos devem receber suplementação dessa vitamina pois embora possuam a informação genética para sua síntese falta condição ambiental favorável para sua expressão RAMALHO et al 2012 httpsfeedfoodcombrexportacoesdeavesesuinostiveramaltaemnovembro Variações na expressão dos genes Fenocópia Fenótipo induzido por fatores ambientais é semelhante a outro determinado geneticamente Ex O fenótipo albino produzido por deficiência de luz é uma fenocópia do mutante albino o qual não produz clorofila por uma causa genética NUTRIÇÃO Em plantas também ocorre alteração na expressão fenotípica em razão do fator nutricional Por exemplo com deficiência de nitrogênio no solo as plantas ficam amareladas embora possuam informação genética para manifestar a cor verde normal httpsedisciplinasuspbr EFEITOS HORMONAIS No milho ocorrem vários tipos de plantas anãs sendo cada tipo decorrente de um controle monogênico Diferentes mutações para anão correspondem ao bloqueio na formação da giberelina que deve ser o produto final de uma via metabólica Monoibridismo Proporção fenotípica 31 Cor de sementes de ervilha Gene V alelos V v Monoibridismo Proporção fenotípica 31 Cor de sementes de ervilha Gene V alelos V v Diibridismo Proporção fenotípica 9331 Cor e textura de sementes de ervilha Genes V alelos Vv e R alelos Rr Variações na expressão dos genes Penetrância reduzida ou incompleta ou não penetrância Penetrância reduzida ou incompleta ou não penetrância de um gene é a ausência de sua manifestação no fenótipo Embora o gene esteja presente no genótipo por alguma razão desconhecida ele pode não se expressar fenotipicamente É um conceito de tudo ou nada httpsptkhanacademyorgscienceapbiologyheredityenvironmentaleffectson phenotypeapolygenicinheritanceandenvironmentaleffects Feijão carioca alelo L listras marrons Variações na expressão dos genes Expressividade variável Corresponde ao modo de expressão do genótipo que pode ser uniforme ou variável Expressividade uniforme ocorre quando um genótipo expressa sempre um único tipo de fenótipo de fácil reconhecimento Porém quando a expressão do genótipo resulta no aparecimento de vários padrões de fenótipos ou vários graus de expressão temse uma expressividade variável httpsptkhanacademyorgsciencebiologyclassicalgeneticsvariationson mendeliangeneticsapolygenicinheritanceandenvironmentaleffects Os termos penetrância e expressividade são utilizados quando não se conhecem todos os fatores que afetam a expressão de um determinado genótipo Tais fatores podem ser tanto ambientais como genéticos Porém sempre quando um genótipo apresenta penetrância incompleta eou expressividade variável a relação genecaráter fica mascarada pela alteração da correspondência entre o genótipo e o fenótipo Variações na expressão dos genes Pleiotropia Efeitos fenotípicos múltiplos que podem ser produzidos por um único gene um gene vários efeitos Variações na expressão dos genes Heterogeneidade genética Vários fenótipos semelhantes determinados por genótipos diferentes Variações na expressão dos genes Características limitadas pelo sexo São características determinadas por genes autossômicos que afetam uma estrutura ou função do corpo presente somente em um dos sexos devido por exemplo a diferenças anatômicas Variações na expressão dos genes Características influenciadas pelo sexo São características determinadas por genes autossômicos que se comportam como dominantes em um sexo e recessivos no outro Essa diferença na expressão pode ser causada por diferenças hormonais entre os sexos Ex calvície Variações na expressão dos genes Interação gênica não alélica Quando dois ou mais genes em lócus diferentes atuam juntos para produzir um fenótipo Variações na expressão dos genes Impressão genômica ou imprinting genômico Quando há variação na expressão do gene dependendo dele ter sido herdado do pai ou da mãe Efeito da origem parental httpsccsbdanafarberorginteractomedatahtml