HERANÇA EXTRANUCLEAR

· Produção: Laboratório de Bioinformática

· Aplicativo suporte: Programa GBOL – Genética Básica on line

· Comunidade (facebook): GbolNews

Tópicos

Introdução

DNA dos plastídios

DNA das mitocôndrias

Outros fatores citoplasmáticos

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INTRODUÇÃO

Tem sido demonstrado que o DNA citoplasmático existe e funciona como material genético transportador de informações. Existem também registrados alguns exemplos de herança não-DNA. Os seguintes critérios identificam uma herança como extranuclear:

a. Cruzamentos recíprocos com resultados diferentes. Isso sugere que existem desvios das propriedades de transmissão das informações genéticas via genes autossomais, mas não exclui a possibilidade de ser condicionado por genes ligados a cromossomos sexuais.

b. Ausência das propriedades cromossomais dos fatores de herança. Os genes cromossômicos ocupam locos particulares e apresentam distâncias relativas a outros genes.

c. Falta de segregação mendeliana ou sem proporções mendelianas clássicas.

d. Transmissão de traços sem transmissão de núcleos. Esse fato tem sido comprovado em experimentos envolvendo a substituição de núcleos.

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DNA DOS PLASTÍDEOS

Os plastídios são organelas citoplasmáticas das células de vegetais, dos quais os mais importantes são os cloroplastos. Os cloroplastos surgem a partir dos proplastídios que contêm DNA e se autoduplicam. Os proplastídios são transmitidos através do citoplasma do óvulo e raramente através do pólen.

Carl Correns (1908) analisou a tonalidade da cor das folhas das plantas de Mirabilis jalapa (maravilha) e constatou que:

a. Nessa planta, os ramos são verdes, verdes pálidos ou variegados.

b. A transmissão do caráter independe da contribuição do grão de pólen dado ao pouco volume citoplasmático deste. A herança do caráter tem sido explicada através da ação de plasmagens no cloroplasto.

c. O seguinte experimento demonstra que a herança desse caráter é condicionada a fatores extranucleares:

Tipo de progenitor feminino	Descendência
Verde normal	Verde normal
Verde pálido	Verde pálido
Variegados	Verde, verde pálido e variegado em proporções irregulares

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DNA DAS MITOCÔNDRIAS

Mitocôndrias são organelas citoplasmáticas responsáveis pela produção de energia (Ciclo de Krebs, cadeia de transporte de elétrons e oxidação de ácidos graxos e cítricos).Ocorrem apenas em eucariotas. Um exemplo típico é encontrado no fungo Saccharomyces cerevisae. Nas células deste fermento, 10 a 20% do DNA localizam-se nas mitocôndrias.

Numa população de S. cerevisiae foi encontrado um mutante denominado "petite". Os "petites" são capazes de utilizar o O₂ no metabolismo dos hidratos de carbono. Falta, nas suas mitocôndrias, a oxidase respiratória. Essa deficiência impede aos "petites" produzir esporos.

Quando é cruzado um indivíduo do tipo sexual "petite" com outro do tipo selvagem, todos os esporos são do tipo selvagem.

As características do "petite" somente podem ser perpetuadas através de processos de propagação vegetativa, e não mais por esporulação, mesmo após repetidos retrocruzamentos. Os fatores mitocondriais para o tipo "petite" são absorvidos, perdidos ou permanentemente alterados na presença dos fatores do tipo selvagem.

Outro tipo de "petite" no levedo, denominado supressivo, pode segregar, mas diferente dos genes cromossômicos. A segregação varia de 1 a 99% de petites, e os ascos podem apresentar-se com 4, 3, 2, 1 ou 0 tipo "petite".

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OUTROS FATORES CITOPLASMÁTICOS E NUCLEARES

Enrolamento da concha do caracol Limnae

O enrolamento da concha, nesse caracol, pode ser dextrógiro ou levógiro. O controle genético é função do genótipo materno que organiza o citoplasma do ovo, de forma que a divisão celular do zigoto seguirá o padrão materno independente do genótipo desse zigoto.

Do ponto de vista genético, tem-se os seguintes efeitos:

D- = enrolamento dextrógiro

dd = enrolamento levógiro

O seguinte cruzamento ilustra a influência de fatores extranucleares na herança desse caráter:

1) Mãe dextrógira (DD) x Pai levógiro (dd)

F1 dextrógiro (Dd)

F2 100% dextrógiros (DD, Dd e dd)

2) Mãe levógira (dd) x Pai dextrógiro (DD)

F1 levógiro (Dd)

F2 100% dextrógiros (DD, Dd e dd)

Verifica-se, portanto, que o descendente não manifesta o fenótipo de sua mãe, mas aquele correspondente ao genótipo que ela apresenta.

Macho-esterilidade citoplasmática no milho

A macho-esterilidade citoplasmática (MEC) no milho é decorrente de uma interação entre os genes nucleares e os fatores citoplasmáticos. Devido a isso, certas plantas não produzem pólens viáveis. Cada grupo de citoplasma macho-estéril possui seus respectivos genes restauradores da fertilidade. O grupo T apresenta os genes Rf1 e Rf2, dominantes, localizados no cromossomo 3 e 9, como restauradores da fertilidade. O gene rf2 é encontrado na maioria das variedades.

A MEC no milho tem despertado grande interesse, devido ao seu emprego em produção de híbridos simples, duplos ou triplos. A existência da MEC evita o despendoamento das plantas, que devem ser utilizadas como genitor feminino proporcionando economia de tempo e dinheiro.

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