HERANÇA EXTRA-NUCLEAR


Tópicos

    Introdução

    DNA dos plastídeos

    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. Existe também registrados alguns exemplos de herança não-DNA. São os seguintes critérios que identificam uma herança como sendo do tipo extra-nuclear:

a. Cruzamento recíprocos com resultados diferentes. Este fato sugere que existem desvios das propriedades de transmissão de 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 distância relativas a outros genes.

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

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


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DNA DOS PLASTÍDEOS


Plastídeos são organelas citoplasmáticas das células de vegetais, dos quais os mais importante são os cloroplastos. Os cloroplastos surgem a partir dos proplastídeos que contém DNA e se autoduplicam. Os proplastídeos 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. Nesta 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 do mesmo. A herança do caráter tem sido explicada através da ação de plasmagens no cloroplasto.

c. O seguinte experimento demonstra, que a herança deste caráter é condicionada a fatores extra-nucleares:

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 cerca de 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. Esta deficiência impede aos "petites" produzir esporos.

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

As características do "petite" são apenas possíveis de serem perpetuados através de processos de propagação vegetativa. Através da esporulação jamais surgirá outra vez a característica "petite", mesmo após repetidos retrocruzamentos. Os fatores mitocondriais para o tipo "petite" são absorvidos, perdidos ou permanentemente alterados na presença dos fatores do tipo selvagem.

Um outro tipo de "petite" no levedo, denominado de 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


Enrolamento da concha do caracol Limnae

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

Do ponto de vista alélico temos os seguintes efeitos:

D- = enrolamento dextrógiro

dd = enrolamento levógiro

O seguinte cruzamento ilustra a influência de fatores extra-nucleares na herança deste caráter:

Mão dextrógira (DD) x Pai levógiro (dd)

F1 dextrógiro (Dd)

F2 100% dextrógiros(DD, Dd e dd)



Mão 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 o fenótipo correspondente ao genótipo que sua mãe apresenta.


Macho esterilidade citoplasmática no milho

A macho-esterelidade citoplasmática (MEC) no milho é decorrente de uma interação entre os genes nucleares e fatores citoplasmáticos que faz com que certas plantas não produzam pólen 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 merecido 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 progenitor feminimo proporcionando economia de tempo e dinheiro.


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