02-08-2010 00:45
A Genética do Guppy
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Símbolos dos Genes
Os cientistas têm trabalhado com um método de taquigrafia ( notação de genes ) para
designar o genótipo (genético make-up) de um guppy. Uma vez que existem dois tipos de
cromossomos, ligada ao sexo (X e Y) e autossômica, existem duas maneiras diferentes de
representar os genes e seus alelos. (Um alelo é uma "versão" de um gene.)
Notação Autossômica
Símbolos dos genes são parecidos com isto:
a / a
Este é o símbolo para o genótipo de um guppy albino. Símbolos de genes são geralmente em
itálico. A letra "a" é a primeira letra do nome da mutação, ou "a" para albinos. É mostrado como
duas letras divididas por uma barra porque tem duas séries de cromossomos e, portanto, dois alelos.
A barra indica que os alelos estão em cromossomos diferentes.
O irmão de um cinzento albinos é dito para que o "selvagem-tipo" ou alelo normal (variação de um
mesmo gene). O genótipo é representado desta forma:
A / A
O alelo selvagem usa a primeira letra do alelo mutante, apenas capitalizados. A versão do
gene capitalizados no símbolo indica que é dominante. Se você cruzou um de tipo selvagem com
uma albina, ocuparia um alelo de cada progenitor. No caso de um cruzamento entre um cinzento e
um albino guppy, a combinação seria representada desta forma:
A / a
O capital "A" é a partir do alelo cinzento dos pais e os pequenos "a" é a partir da mãe albina.
Porque o alelo cinza é dito ser dominante e os alelos albinos são ditos serem recessivos, o resultado
do cruzamento seriam todos cinza na primeira geração do cruzamento. Portanto, o fenótipo do
guppy híbrido seria cinzento, e o genótipo seria A / a. Esta é a maneira de representar dois ou mais
alelos em diferentes cromossomos.
a / a ; b / b
Este é um guppy que transporta tanto os albinos e “ loiro “ genes. O ponto-e-vírgula indica
que estes genes estão em cromossomos diferentes. Para representar genes que estão no mesmo
cromossomo, esta notação é usada:
A / a * b / b
Se não se sabe se os genes que estão na mesma ou de diferentes cromossomas, esta notação
é usada:
a / a ? b / b
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Notação Sex-Linked
Para genes no cromossomo X e Y podemos usar a seguinte notação:
XPY
Isto indica que o guppy tem o alelo Platina (designado com o símbolo "P") sobre o Xcromossoma,
e o alelo do tipo selvagem no cromossomo Y-. A letra "P" é maiúscula para indicar
que é dominante sobre o seu alelo de tipo selvagem.
Porque alelos pode passar para o lado oposto cromossomos durante a reprodução sexual, o
genótipo mais comum mostra a localização do alelo mutante.
Quando houver mais de uma letra do símbolo do alelo, é mostrado como este:
XYSsb
Este guppy tem o alelo Snakeskin no corpo sobre o cromossomo Y, e é dominante sobre o
seu alelo de tipo selvagem.
No caso de um alelo dominante, muitas vezes você vai ver um "-" hífen a ela associados,
como em:
M / -
Isto indica que não importa se o alelo sobre o outro cromossomo é o de tipo selvagem ou
não. Isso porque o alelo tipo selvagem é recessivo, de modo que o fenótipo dominante será
expressado quer quando o alelo dominante é homozigótica ou heterozigótica.
Mutações comuns em guppy são conhecidas por nomes diferentes em diferentes partes do
mundo. Aqui está a tabela de equivalências ...
Símbolo do Gen Nome Científico USA Europa Japão
gg Gold Bronze Gold Tiger
bb Blond Gold Blond Gold
aa Albino Albino Albino Real Red Eye
Albino (RREA)
ll X X Wine Red Eye
Albino (WREA)
WREA
ou Ruby Eye
XYSsb* X Snakeskin Filigran Cobra
ss X Stoerzbach Störzbach Sólido
* Corpo Snakeskin. As barbatanas têm um nome diferente.
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Por que estudar Genética de Guppy?
O que é "genética"? A palavra "genética", o estudo de "genes".
Aqui está a definição de um gene:
"Os genes são segmentos de DNA encontrados nos cromossomos. Cromossomos estão
localizados no núcleo da célula. Os Genes armazenam os “ esquemas “ do corpo. Quando uma nova
parte do corpo deve ser construída, os gens “leem “ o esquema e criam a partir deste projecto. O gen
passa este “ projeto genético “ para a próxima geração.
Portanto, os genes são uma espécie de manual para o corpo, incluindo a cor da pele e em
células que dão cor e padrão aos guppies. Eles são aninhado nos cromossomos e armazenados de
forma segura no núcleo. É evidente que o corpo quer tomar cuidado especial com o seu manual de
instruções.
A Genética do Guppy é simplesmente o conhecimento que temos acumulado sobre os
esquemas de cores e padrões de células. É também o conhecimento sobre o modo como esses genes
são transmitidos de uma geração para a seguinte. A maioria das pessoas não estão interessadas em
saber como os genes atuam como modelos para o planejamento do corpo. Eles estão mais
interessados no que acontece quando você cruza dois guppies ou a forma de preservar ou reforçar
uma característica como uma longa dorsal. Mas, como todo bom mecânico irá dizer-lhe, sabendo
como funciona um carro quando se está executando é uma grande ajuda quando se decompõe.
Muitas pessoas dizem que não estudam genética de guppies. Mas logo que faça uma declaração
sobre como um determinado traço é herdado eles se inserem na esfera da genética do guppy. Por
exemplo, um guppy com o HB Black ou Black padrão, quando cruzou com uma guppy sem HB
padrão, irá produzir descendentes com o HBo padrão. Qualquer pessoa que tenha feito esse
cruzamento irá confirmar este resultado. Genética de guppies é apenas a observação cuidadosa dos
padrões de herança guppies.
A existência de um gen HB Black é "apenas uma teoria." Neste ponto não somos
inteiramente certos que existe um gen HB Black. Mas há uma alta probabilidade de que a passagem
por um HB Black com um guppy sem gen HB vai produzir filhos ou filhas (ou ambos), que têm HB
Black padrão. Então essa é a segunda coisa que você precisa saber sobre "teoria genética." Envolve
uma previsão. Eu prevejo que se você fizer esse cruzamento você começará a ter HB Black guppies,
se não na primeira geração do cruzamento, pelo menos com a segunda geração. O fato de o HB
Black padrão da matriz é armazenada nos genes e os genes são repercutidos nos filhos e filhas é
bastante grande, acho eu.
Eu descobri uma série de teorias que explicam por que razão simples guppies são do jeito
que eles são. Durante muito tempo eu estava intrigado com as estranhas cores e padrões em guppies
que têm o gene magenta. Então um dia o meu amigo José René Meléndez Berríos mostrou um
quadro comparativo entre sibling guppies (irmãos) em Guppy Designer.
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O irmão, sem o gene é magenta está à esquerda, o guppy magenta está à direita.
Eu tinha feito uma série de cruzamentos envolvendo o gene magenta e tenho estudado
extensivamente tanto genética e cor das células sobre o guppy. Anteriormente, eu tinha proposto
uma teoria sobre o efeito do gene sobre a cor magenta nas células do guppy. Mas eu estava errado.
Eu estava procurando nos lugares errados. Precisei de José René da foto para acionar uma súbita
visão. O gene magenta afeta um tipo de célula de cor metálica chamada " iridóforo azul " o
pigmento vermelho e cor de células associadas com ele. Eu fui ao meu fishroom e examinei meus
magentas. Sempre que havia iridóforos azuis em condições normais , houve magenta vermelho no
irmão magenta. Minha nova teoria: magenta é um gene que afeta a distribuição de cor vermelha e
iridóforos nas células no corpo.
Poderia eu ter notado isto sem estudar biologia e genética de células de cor? Talvez. Mas a
teoria que tinha aprendido anteriormente disse-me para onde olhar e de interpretar corretamente o
que eu estava procurando.
Então, porquê aprender teoria genética e biologia celular de cor? Bem, você pode chegar a
melhores (que é mais simples e elegante) teorias sobre a expressão dos genes e da forma como são
transmitidas de uma geração para a seguinte. Melhores teorias levam a melhores previsões. Estas
previsões podem poupar muito tempo na sala dos peixes. Anos. Centenas de galões de água. Quilos
de alimentos. Para testar a minha teoria magenta, eu decidi escolher machos que mostram um monte
de cor azul metálico. Eles devem produzir filhos que mostram muito mais cor magenta. Veja como
isso funciona? Em vez de depender de tentativa e erro, o minha continuidade na investigação do
gene magenta é dirigida e orientada por teorias.
Se a minha teoria se revelar correta, vou tornar-se mais um deliberado criador de guppies. O
gene magenta tornar-se-á como um pincel na minha mão, uma ferramenta para colorir guppies. Em
vez de misturar duas linhagens e esperando pelo melhor, estou indo para minha escolha. É a
diferença entre espirrar tinta sobre a tela e esperando o melhor versus deliberadamente aplicando
tinta à tela. Muito mais que satisfatório.
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Mas há uma razão ainda melhor para estudar genética. O conhecimento acumulado sobre
células de cores e como elas são herdados fazem meus guppies magentas muito mais interessantes
para olhar. É o que um chef experiente faz quando se senta para uma refeição. É como que um
astrônomo vê quando ele olha para o céu à noite. É o que um biólogo vê quando ela vai para um
passeio na floresta. Genética de guppies é o seu próprio prazer. Esperemos que nos artigos que se
seguem você possa ver o que eu quero dizer.
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Genes “ Blue Print “
Desde a definição de um gene no artigo anterior, mostro agora um "blue print" armazenadas
no núcleo da célula. Posso te mostrar uma foto realmente deste "projeto". Esta foto mostra três
células e seus núcleos.
A cor azul que você vê na foto é o material genético (ADN) que tenha sido marcadas com
um corante azul. (Não, eu não vou ligar o gene de um "esquema" devido à cor do corante. É um
prazer coincidente.) Vendo os genes em azul é visível a prova da existência de cromossomas, que
armazenam genes.
O que quero dizer com genes agindo como esquemas de estruturas e processos do corpo?
Bem, como que esquemas são utilizados? Você tem uma avó que armazena seus padrões? Ela pode
ter um padrão para cada gaveta, embalada em um envelope. Ela pode usar o vestido padrão como
uma espécie de modelo para o vestido que ela queria fazer. O padrão teria diferentes partes. Ela terá
uma parte do padrão do envelope e lançá-lo ao longo do material e, em seguida, recortar o material.
Ela iria cortar fora as outras peças do vestuário, utilizando as peças diferentes do padrão como
modelos. Em seguida, ela teria os pedaços juntos. Depois que ela tinha todas as peças do vestido
que ela necessária, ela dobra-se o padrão, meter-lo de volta para o papel envelope, e coloque-a fora
na gaveta do armário. Ok, eu tenho um monte de metáforas indo aqui: vestido padrão, plano e
modelo. O conceito de modelo é a mais exata analogia, porque o organismo utiliza o gene como
uma espécie de modelo para as proteínas que são feitas a partir de genes. Mas eu pensei que o
projeto juntamente com a foto seria mais fácil de memorizar.
Porque armazenar um gene em um modelo núcleo? Pela mesma razão a sua avó armazenou
o vestido padrão em seu armário: para guarda e para torná-lo facilmente disponíveis. Ao manter
uma cópia do material genético, o DNA, armazenados de forma segura no núcleo, o corpo pode
acessá-lo, no futuro, para fazer mais cópias.
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Há um outro valor para armazenar o material genético, limpamente embalados no núcleo
como cromossomos. O padrão em si pode ser duplicado e amplamente distribuído. Isto é o que
acontece durante o crescimento. Você pode até mesmo passar o cromossomo e seus genes para
gerações sucessivas. Isso significa que os genes podem atuar como o material hereditário.
Estamos tão acostumados à idéia de genes, que vem como uma surpresa que é uma idéia
relativamente moderna. Através de milhares de anos de criação animal e vegetal, criadores não
tinham idéia de um gene. Deixe-me explicar.
Foi Gregor Mendel, o monge austríaco, que primeiro descobriu genes na parte posterior do
século 19. Ele descobriu em seu jardim de ervilheiras perto de sua casa no Mosteiro onde viveu.
Sua abadia tinha dado a ele a tarefa de ajudar os agricultores a melhorar a produtividade de suas
culturas. Mendel ajudou a descobrir os segredos de se chegar mais rápido aos resultados e colheitas
mais generosas. Ele decidiu tentar descobrir as leis de herança do cruzamento de diferentes
linhagens de ervilhas.
Mendel não utilizava um dispositivo de alta resolução de imagens para descobrir genes.
Nada existia. Ele usou de observação cuidadosa, da metodologia científica e matemática.
Ferramentas simples e jardinagem. Na verdade, Mendel não tinha pistas sobre a estrutura física dos
genes, chamando-os "elementos" para a falta de um melhor termo. Então, como ele descobriu
"genes?"
Parte da resposta é que ele encontrou um padrão da herança de traços visíveis, tais como nas
ervilhas enrugadas ou lisas. Ele ia atravessar duas linhagens diferentes de sementes, observando que
uma das duas características da linhegem iria desaparecer na próxima geração. Em seguida, ele iria
reaparecer na geração posterior. Isto o levou a teorizar que um gene é uma unidade de herança. Ela
passa de uma geração para a seguinte inalterada. (A idéia de uma mutação viria muito mais tarde.)
Esta é uma forma moderna de caracterizar um gene, mas que contém a visão central. Quando você
cruzar duas plantas ou animais, um gene não é alterado, permanece intacto e inalterado. Ele pode
reaparecer na geração posterior inalterado. Essa foi uma grande idéia, porque anterior à teoria do
gene, as pessoas pensavam que poderiam ser alteradas através de traços de diferentes linhagens. Na
verdade, existem ainda pessoas que acreditam que os genes podem ser alterados por outros genes
fisicamente!
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Mas isso simplesmente não é o caso. Um gene pode ser danificado ou uma cópia modificada
através de alguma falha na cópia do processo, que agora é chamada mutação. Dano causado a um
gene muito raramente acontece, e quando se faz a prole com uma cópia danificada do gene por
vezes morre. No entanto, em casos muito raros, uma cópia danificada irá sobreviver. Pode conferir
algum tipo de vantagem para a prole. Neste caso, a mutação pode, então, tornar-se um novo gene
mestre.
Para ilustrar a idéia do gene como a unidade indivisível de herança, vou usar o exemplo
clássico dos guppies albinos. É um peixe que não pode expressar cor negra. Ele tem olhos
vermelhos porque não existe nenhuma cor preta na retina para absorver a luz, e aparece apenas a cor
do sangue ( por isto o vermelho ). A pele é uma cor amarela, pois as células de cor amarela
proliferam na ausência de células negras.Vermelho, branco e outras cores iridiscente (prata, azul
etc) podem aparecer, mas nenhuma cor negra.
Albino Silverado acima e o seu cinzenta ou tipo selvagem irmão abaixo. Observe os olhos da albina
rosa. O sexo masculino também é albino mostrando cores branca e vermelha, que não são afectadas
pela albinos gene
Quando você cruzar um albino com um guppy normal cinzento da mesma linhagem, a
grande maioria irá nascer como a linhagem original ( não albina ). Mas, na geração seguinte você
obterá cerca de 25% albinos. O resto da prole são cinza. Se você fosse Mendel, você poderia
perguntar: "O que aconteceu com o traço albinos na primeira geração da cruz?" Obviamente ele
estava escondido na primeira geração, apenas para reaparecer na segunda geração. Mas o que é que
significa ser "escondidos"? Porque é que não é expresso? Para um espírito curioso como o de
Mendel dizendo que o gene estava "oculto" não seria satisfatório. Ele vai saber o que aconteceu
com ele na primeira geração do cruzamento. O que faz com que um traço albino desapareça na
primeira geração de um cruzamento com uma cor cinzenta ou normal de guppy? Deixo a resposta a
essa questão para o próximo artigo.
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Genes como código genético
As pessoas têm observado por milhares de anos que traços visíveis, tais como a forma dos
olhos ou do nariz, são transmitidos entre os pais e a criança. Embora a teoria de que traços são
transmitidas de uma geração para a próxima parece algo óbvio, ela provou ser difícil aplicar a
teoria. Agricultores procuraram melhorar suas colheitas e gado, selecionando os melhores
indivíduos como os criadores para a próxima geração. Mas, mais frequentemente então ocorreram
problemas, reprodutores seletivamente maiores, mais férteis do sexo masculino e feminino
conduziram ao resultado oposto. Gerações subseqüentes se tornaram menores, menos férteis e mais
frágeis. Indivíduos parecem deformados.
Você pode dizer que em grande medida o guppy se encontra na mesma situação. O método
mais comum para "melhorar" uma linhagem é selecionar os melhores machos e fêmeas, de acordo
com alguma norma e torná-los o novo Adão e Eva para as gerações seguintes. A maioria das
pessoas têm dificuldade em compreender por que razão a seleção de reprodutores quando praticada
como endogamia quase sempre resulta na perda de uma linhagem ou seus atributos desejáveis.
Essa foi a situação herdada por Gregor Mendel, o monge austríaco, mais de um século e
meio atrás (por volta do ano 1866). Sua tarefa era explorações agrícolas locais para ajudar a
melhorar o rendimento das suas culturas através de uma melhor reprodução das práticas. A
diferença entre Mendel e todos os criadores antes dele era que ele fez exaustiva, cuidadosamente
anotados e devidamente conduzidas experiências. Mendel analisou quase 21.000 plantas híbridas!
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Ele usou de estatística simples para fazer sentido esta enorme quantidade de dados
recolhidos cuidadosamente. E ele chegou a uma conclusão que provavelmente pouco fez sentido
para o seu grupo de agricultores locais (eles ouviram educadamente, mas não compreenderam o
significado da sua conclusão), mas acabaria por revolucionar o conceito de agricultura. Ele veio
com o conceito do "fator", uma única unidade de herança, que recaem sobre inalterada a partir de
uma geração para a outra como um tesouro familiar, relíquia de família. Nós agora chamamos este
fator de "gene" e consideram que é irredutível a única unidade de herança.
Não foi até várias décadas mais tarde que os cientistas rastrear o gene para uma localização
física, o cromossomo no núcleo da célula. E não até meados do século XX que o cromossomo foi
encontrado para assumir a forma de uma dupla hélice. Você vê isso aqui fica parecendo uma escada
espiral. Sabemos, hoje, a sua estrutura química. Pode ainda ser discriminado por moléculas mais
pequenas chamados de bases. Estas bases são de quatro tipos: adenina, timina, guanina e citosina.
Portanto, um gene é uma série de pares bases em um cromossomo.
É o fim destas bases, abreviado como ATG e C, que é importante. Se você olhar
cuidadosamente a ilustração do cromossoma, vai ver que é composto por duas vertentes de bases
ligadas entre si. Sempre que existe uma base adenina, timina, há uma base vinculados a ela. Sempre
que existe uma base guanina, existe uma base citosina vinculada a ela. Em outras palavras, cada
base ao longo do comprimento do cromossomo é duplicado. Portanto, um gene ao longo de uma
vertente de ADN pode ter esta aparência:
Adenina - - Timina
Guanina - - Citosina
Citosina - - Guanina
Timina - - Adenina
Timina - - Adenina
Guanina - - Citosina
Outros Outros
Uma vertente é o espelho do lado oposto ao do outro estande. Desde sempre os laços são
com adenina com timina e guanina com citosina, sempre. Isto cria uma estrutura extremamente
estável na molécula que não pode ser facilmente perturbado por substâncias químicas nas células ou
extraviada por radiação. Mudar mesmo um par de bases é muitas vezes letais para o organismo, por
isso, tenha ido a uma grande extensão de proteger a integridade da molécula de DNA. Os genes
podem ser milhares de pares de base longa. Em genética de um "único ponto de mutação" ocorre
quando um dos pares de base nesta longa cadeia pares de base que compõe um gene sofre
mudanças. A string a g t t c g pode tornar-se uma g a t t g. Por isso, é muito importante para as
espécies que a ordem exata dos pares de base que compõem o gene seja preservada e passada para a
próxima geração. Vamos dizer que agcttg é o código genético para a cor de uma linhagem de
camundongos. Se o código de mudanças através de uma cópia sofre um erro ou dano físico (a partir
de radiação, por exemplo), a alteração no código pode produzir um rato com uma pele preta ao
invés de uma pele cinzenta clara. Potencialmente que faria esse indivíduo mais visível para os
carnívoros. Há um forte viés contra as alterações ao código genético.
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A ordem das bases no cromossomo são usadas como um modelo celular quando ele precisa
de fazer parte de um novo corpo (geralmente uma proteína). Este modelo é transmitida de uma
geração para a seguinte. Criadores de Guppy falam sobre o gene para um longo dorsal (o gene
alongado). Quais são, em última instância, é referente a uma unidade de informação que é
transmitida de uma geração para a seguinte guppy que fornece instruções para a determinação do
comprimento do dorso.
Agora chegamos ao mais importante descoberta feita por Mendel, uma chave para a
compreensão genética.
Mendel descobriu algo que as pessoas sempre suspeitaram, que tais traços visíveis como cor
dos olhos ou corpo foram transmitidos de geração em geração. Mas ele também descobriu algo que
ninguém tinha descoberto. Ele descobriu que os genes vieram em pares. Esta foi, talvez ainda mais
significativa do que a descoberta de genes. Você deve refletir sobre o significado desta descoberta
antes de ler o próximo artigo. É uma das chaves de ouro para a genética do guppy.
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Cromossomos Emparelhados
A história até agora é que as características que vemos em guppies, como o padrão
Snakeskin, é devido aos segmentos de DNA chamados genes, que são compostos de uma longa
série de pares de bases. Como acontece há o mesmo número de cromossomos em guppies como no
ser humano, vinte e três. Portanto, todas as instruções para construir um guppy estão espalhadas em
mais de 23 diferentes cromossomos de diferentes comprimento.
Existe um conjunto de cromossomas duplicados. Portanto, o total é de 46 cromossomos ou
23 pares. Sobre o diagrama acima que têm representado um conjunto de cromossomas você pode
ver que há uma faixa vermelha no cromossomo. Isto representa um gene, talvez uma definição de
cor vermelha sobre um guppy.
Você pode compreender intuitivamente a vantagem de ter genes em duplicatas. É o mesmo
motivo para você fazer uma segunda cópia das chaves do seu cofre ou uma cópia de backup de um
arquivo de computador. Se uma cópia é danificado ou perdida, a outra cópia pode ser usado em seu
lugar.
Foi Mendel que primeiro descobriu que os genes são herdados em pares. Mas ele não
chegou à conclusão de que os genes vêm em pares de genes raciocínio sobre as medidas de
segurança. Ele deduz a teoria de suas experiências com ervilhas. O que reparei é que características
como lisa ou enrugada nas sementes pareciam ser mutuamente exclusivas. A semente foi amassada
ou seja bom, não era como uma forma intermediária "ligeiramente enrugada", mas ainda boas
sementes. Quando a boa semente plantada foi cruzada com a amassada , toda a descendência
resultante tiveram boas sementes. Se ele então atravessou esta primeira geração híbrida, e, a
segunda geração que ele tem uma mistura de sementes boas e enrugadas. Este diagrama mostra o
que parecia ser o resultado:
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Como você pode ver, uma boa semente da planta (amarelo) é atravessada com um amassado
semente de planta (verde). A primeira geração produz todas boas e lisas. O reaparecimento das
sementes enrugadas na segunda geração do cruzamento deve ter intrigado Mendel por um longo
tempo. Sua solução para o problema nos deixou boquiabertos quase um século e meio mais tarde.
Ele deduz que o gene para a textura das sementes, amassada ou lisa, entrou em pares e um gene era
dominante sobre o outro.
Podemos visualizar isso através de uma alteração do cromossomo no gráfico.
O que você vê é o traço verde amassado emparelhado com o amarelo bom. Ambos os genes
ocupam a mesma posição relativa nos respectivos cromossomos. Então eles estão a dizer ", o código
para" a mesma característica, o que significa que as mesmas informações sobre a forma de
texturizar a semente. Só que é um código para uma textura amassada e os outros códigos para uma
textura suave. Este é um cromossomo que está dando informações conflitantes!
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Então Mendel estabeleceu uma lei natural. Quando dois genes emparelhados fornecerem
informações genéticas diferentes sobre a mesma característica, será uma posição dominante sobre o
outro. O outro é dito ser recessivo.
Esta é uma lei que criadores de guppy experientes conhecem, Quem já recebeu trios de
criadores e, em seguida, encontrou peixes coloridos ou estranhos guppies “ fin “ "de repente"
aparecendo em gerações subseqüentes. Onde é que o estranho guppy aparece?
Albino guppy. Retrato por Philip toranja.
O exemplo que é sempre dada é a herança dos genes albinos. Um guppy albino é um peixe
com os olhos rosados e uma cor amarela global. Ele não tem cor negra. Quando você cruzar um
truebreeding albinos guppy de um guppy truebreeding cinza, você obtém todos os guppies cinzenta
na primeira geração do cruzamento. Se você tomar um macho e fêmea a partir dessa primeira
geração e atravessá-las, você terá uma pequena percentagem dos que estão guppies albinos na
próxima geração.
O motivo? Os albinos característica, onde o guppy não pode fabricar cor preta, é dito ser
recessivo para o normal ou tipo selvagem característico.
Este fenômeno pode ser explicado sobre o nível biológico. Cor preta em guppies é devido a
um tipo de pigmento chamado "melanina". Uma das proteínas que é utilizado pela célula para
fabricar melanina foi corrompido, no caso dos albinos. Provavelmente, um dos pares de base que
compõe o gene que codifica a proteína de pigmento foi alterada. É como mexer-se as instruções
para assar um bolo. No caso do guppy normal, ela tem duas boas "receitas" para assar o bolo. No
caso dos albinos guppy, há duas más receitas para assar o bolo. Uma vez que os albinos não tem
boa instruções para tornar a cor preto melanina, não para obter feita. Quando você cruza um guppy
normal com um albino guppy, os filhos recebem um bom gene normal da mãe e um ruim gene da
mãe albina. Portanto, tem um gene bom e um mau gene. O gene ruim é inútil para assar o bolo mas
o gene bom é ótimo.
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Assim, no caso dos cruzamentos entre albinos X normal , a um bom gene foi tudo o que era
necessário para colorir todos os peixes do cruzamento normal cinzento. Não é um caso em que o
gene albino desapareceu. Ele está lá. Mendel chamou-lhe "recessivo". Defeituoso é outro termo que
me vem à mente. Como ela gira para fora, o guppy só precisa de uma boa genética para fazer um
guppy cinzento, e não duas. Agora você vê um motivo pelo qual genes vêm em pares, caso um
venha defeituoso o outro o corrige. A outra razão é ainda mais intrigante. Mas vou guardar para que
mais tarde.
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Mutação e Vinculação
Gregor Mendel transmitia para nós um conceito importante, que eu vou chamar
provisoriamente, gene de continuidade. A natureza é a grande responsável em impedir genes de
mudar. Os genes não são fisicamente alterados pela presença de outros genes ou de outros factores
externos. Um gene pode ser mascarado por um gene dominante. Mas não é destruído ou
modificado.
Na verdade, se um gene faz uma mudança através da cópia de erro ou a exposição do DNA
de um produto químico ou radiação que modifica o gene da estrutura física, um novo gene é
nascido. O velho gene continua, inalterado. O novo gene assume uma vida própria ou morre. Isso é
o que quero dizer com continuidade.
Quando um gene tem a sua estrutura física alterada por acidente, que eu digo que ocorreu
uma mutação. A seqüência de bases que é utilizado para definir o gene,
Adenina Timina
Guanina Citosina
Citosina Guanina
TIMINA ADENINA
Timina Adenina
Guanina Citosina
Torna-se algo de novo (mostrada em negrito e itálico):
Adenina Timina
Guanina Citosina
Citosina Guanina
GUANINA CITOSINA
Timina Adenina
Guanina Citosina
Isso porque o plano mudou e o gene da proteína que é criado a partir desse modelo é
diferente. No caso dos guppies albinos, a mutação causa uma avaria na produção do pigmento preto.
Em muitos casos, uma mutação resulta na morte do guppy, embora a ocorrência é mais comum para
a mutação não se importa de todo. Em outros, uma nova versão da proteína pode produzir uma nova
e diferente versão da proteína que é útil para o organismo. Eu já o caso de um rato cinza que se
tinha tornado preto. Em um fundo cinzento um rato preto seria presa fácil para um predador. Mas,
preto lava rochas um rato preto teria uma vantagem sobre os seus irmãos cinzento. O rato preto iria
sobreviver e multiplicar, passando sobre a sua nova versão do gene para as gerações seguintes.
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A população de ratos terá agora dois genes diferentes para a cor, o cinza e o preto. E a cor
cinza ou wildtype pode ser dominante sobre a cor negra. Isto significaria que o gene negro não
seria expressa quando um indivíduo teve um cinza e um preto gene. Permitirá que camundongos
cinzentos que possuem uma cor cinzenta e um gene preto para manter passando sobre o gene da cor
preta para descendentes. Eventualmente dois genes recessivos preto iriam aparecer em um
indivíduo e que quer ser orientada por predadores ou iria sobreviver se ele nasceu na terra
ensombrecerão por um incêndio florestal.
A fim de falar sobre os dois genes diferentes, os cientistas dizem que a antiga versão do
gene que o tipo selvagem e os novos genes como o mutante. Eles estão a ser dito alelos um do
outro. Então o rato gene cinzento é um alelo do gene do rato preto e vice-versa. É como dizer que
são irmãos. Aqui está uma representação gráfica dessa relação, uma imagem que você viu
anteriormente:
Lembre-se que os genes são discretas secções de longa vertentes de DNA. Eles estão
dispostos em uma fileira como esferas em uma corda. A posição do gene na vertente de DNA é
muito importante. Quando o mecanismo que lê (transcreve), o gene está pronto para fazer uma
cópia, ele vai para a localização precisa ao longo do comprimento do cromossomo. Se não estiver
lá, o gene não pode ser transcrito e as proteínas não serão feita. Esta é geralmente letal.
Portanto, uma definição muito importante de um gene é que ele ocupa uma posição
específica, ao longo do comprimento de um cromossomo e assim fazer seus alelos. Um alelo é um
gene que está no mesmo locus (localização), como um outro gene no cromossomo emparelhado,
como você vê na foto.
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Vejamos o caso de dois genes diferentes no mesmo cromossoma.
Aqui temos dois genes no mesmo cromossomo, representada em negros e azuis. Vamos
dizer que o gene azul determina comprimento da dorsal e o gene preto dá o guppy um HB Black. Os
alelos azul e pretos dos genes não são mutuamente. Eles são genes diferentes, uma determinação
dorsal de comprimento e as outras cores sobre o pedúnculo. Fiz o gene preto uma cor ligeiramente
diferente e tenho também o gene azul uma cor ligeiramente diferente. Digamos que o alelo escuro
preto representa a HB Black e cinzento do alelo representa a ausência do HB Black padrão. Do
mesmo modo, o azul escuro gene representa um longo dorsal e sua luz azul representa um alelo de
curta dorsal.
Em outras palavras, em um cromossomo tem um gene curta dorsal e sem HB Black padrão
genético e, por outro cromossomo tem um longo dorsal gene e um HB Black padrão gene. Como
você acha que estes serão herdados? Isto é algo que nunca Mendel descobriu, porque ele não
conhecia as estruturas físicas dos genes. Ele pensou em termos de genes herdados como unidades
independentes ou fatores. Mas muito depois de sua morte, os cientistas descobriram que os genes
existentes no cromossomos. É chromsomes que são passados para a próxima geração. Um dos pares
de cromossomos de cada pai vai para a criança.
Vejamos um diagrama do presente. O que tenho que aparece aqui é a maneira individual que
os cromossomos são transmitidos na forma de esperma e óvulos. Como você pode ver o par de
cromossomos dividida, e os membros individuais do par é repercutido sob a forma de um
espermatozóide ou um óvulo. Tenho acinzentado o segundo membro do conjunto do que
simplesmente o diagrama, mas eles também seriam passadas sobre este caminho.
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O que você deve tirar este diagrama é que os cromossomos são herdadas, e os genes que vão
para o passeio. Por isso, você tem um longo dorsal gene no cromossomo na mesma como um gene
HB Black, que será herdada como uma unidade, e não separadamente. Os dois genes são ligados.
Vinculação é um conceito muito importante em genética de guppy. Neste caso, significa que a
ligação a longo dorsal gene e a HB Black padrão estão ligadas. Porque eles estão ambos localizados
no mesmo cromossomo, eles são repercutidos sobre como uma única unidade. O criador Doug Grey
fornece um bom exemplo deste nestas imagens.
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Aqui está um IFGA Azul Delta guppy sem as HB Black e um padrão curto dorsal.
IFGA Azul Delta sem meias pretas e um curto padrão dorsal
E aqui é um irmão do IFGA Azul Delta, uma IFGA Meia Preto Azul.
Agora você sabe porque é que é arriscado usar um do sexo masculino a partir do animal com
uma pequena dorsal. Pode ser o caso que a curta dorsal esteja ligada a uma outra característica
desejável. Então, para tentar criar a combinação perfeita de características, você pode achar que eles
nunca aparecem juntas na mesma guppy. Os genes estão ligados.
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Tem a missão de criar a linhagem com uma nova combinação de características desejadas se
os genes estão ligados? A natureza criou uma solução para este problema, que é chamado de
"crossover". Vou descrever este mecanismo em pormenor mais tarde. Vou apenas dizer que
realmente acabar com os cromossomos e reorganizar entre si durante a reprodução sexuada. Assim,
com paciência e tempo, e um monte de gotas, talvez algum dia topar com um macho que a ligação
entre os dois traços tenha quebrado. Você pode entrar em toda uma Blue Delta machos com uma
longa dorsal. Provavelmente será um macho em uma únicaninhada de cinquenta ou cem. Você pode
ter sorte e encontrá-lo na próxima ninhada, ou azar e não encontrá-lo por dois anos. Mas as chances
são que irá acontecer.
Os afastados são os genes no cromossomo, o mais provável a quebra no cromossomo irá
ocorrer entre os dois genes ligados. Por isso, é uma contradição no jogo.
Tenho usado o exemplo da ligação de traços para começá-lo pensar sobre como os genes são
herdados. Por que você não vai passar algum tempo pensando nisso antes de virar para o próximo
artigo?
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06 - A “ Punnett Square “
Como eu mostrei no último artigo, os genes são passados para a próxima geração nos
cromossomos. Como seres humanos O guppy tem 23 diferentes pares de cromossomos que são um
total de 46 cromossomas. Quando cromossomos estão emparelhados são chamados diplóides.
Quando não são emparelhados, eles são chamados haplóides.
Os cromossomos pareados diplóides são divididos em gametas haplóide (óvulos e
espermatozóides), durante a reprodução sexuada.
O conjunto diplóide de cromossomos é quebrados durante a reprodução sexuada. Cada
conjunto de 46 cromossomos é dividido em dois óvulos ou dois espermatozóides (os gametas), cada
um investido com 23 cromossomos. Então, brevemente, durante a reprodução sexual, os
cromossomos são haplóides.
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Quando o óvulo haplóide e o espermatozóide haplóide estão unidos, o novo zigoto torna-se
diplóide novamente.
Agora aqui está o ponto principal. Repare que os cromossomos no exemplo que escolhi tem
diferentes alelos. Poderia ser de uma HB padrão e o tipo selvagem (não há HB padrão). Os
espermatozóides ou ovos podem apenas transportar um cromossomo, qualquer espermatozóide ou
ovo só pode transportar um alelo. Alguns podem transportar o gene para uma curta dorsal e os
outros por uma longo dorsal. Os ovos fertilizados pelos espermatozóides podem ter diferentes
genes, qual espermatozóide irá fertilizar os ovos é apenas questão de oportunidade.
A divisão dos cromossomos em gametas haplóide ou diplóide e a sua recombinação é um
tipo de catástrofe natural, como de embaralhar as cartas. Você dividiu e misturou as cartas
aleatoriamente. Este “ shuffling “ genético é a razão fundamental pela qual a natureza inventou
reprodução sexual. Ao experimentar novas combinações de alelos, as cores diferentes de
camundongos podem tornar-se uma melhor adaptação a diferentes ambientes coloridos.
Potencialmente pode haver quatro diferentes versões de um gene, ou alelos, em crias de um
cruzamento. O macho poderia ter dois alelos diferentes para o comprimento da dorsal. A fêmea
pode ter dois alelos completamente diferentes para comprimento de dorsal, diferentes umas das
outras e diferentes dos homens. Caso o ovo e espermatozóide se igualem ao acaso, você teria quatro
diferentes combinações de alelos. Por que só quatro e não dezesseis? Porque os há dois alelos
diferentes para espermatozóides dois alelos diferentes para ovo, para 2 X 2 = 4.
Aqui está uma maneira de resolver isso visualmente. Para aqueles de nós que foram mal em
matemática, esta é uma forma muito melhor para visualizar as combinações.
Vamos dizer que você tem quatro genes que afetam o comprimento da dorsal, que será
chamada D1, D2, D3, D4. O guppy macho tem o alelo combinação D1, D2. A fêmea tem o alelo
combinação D3, D4. Então, para descobrir como os genes vão combinar na mistura, usamos algo
chamado um Punnett Square. Este é um quadro muito simples:
Os dois alelos dos espermatozóides são atribuídos às linhas e os dois alelos dos ovos são
atribuídos às colunas. Para determinar a forma como o esperma eo óvulo genes altura, basta
preencher os quadrados em que as colunas e linhas interceptam.
É um visual simples maneira de determinar o modo como os genes do esperma eo óvulo
combinam.O Punnett Square é uma das mais poderosas ferramentas que você pode usar na genética
do guppy genética. Basta ter a certeza que entendi, vou empregar-lo novamente, usando um
exemplo real.
Lembre-se dos albinos guppy? É um mutante que não pode fabricar pigmento preto.
Portanto, o guppy é amarelo com olhos vermelhos. É uma característica recessiva, o que significa
que o gene albino não pode ser expressa, se for combinado com um gene normal ou selvagem.
Vamos a uma experiencia de cruzamento entre um selvagem puro e uma albina pura. Quando digo
puro que dizer que cada peixe só tem uma versão do gen, ou seja, o selvagem tem dois genes
normais e a albina tem dois genes albinos.
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Aqui está a foto de um macho albino Platino Magenta e uma femea selvagem, sua irmã.
Os cientistas têm uma notação para genes. Para o genea albino é a letra "a". Porque a
característica é albino recessivo, o " a " é minúsculo. Por convenção, o alelo normal ou selvagem é
atribuída a mesma letra, só que maiúscula. Portanto, o alelo selvagem do gene albino é "A." Desde
potencialmente um gene pode ter muitas variantes, a forma original do gene, uma das mais
comumente encontrados na natureza, é chamado de alelo selvagem. Quando você está comparando
alelos que você sempre tem de lembrar isso. O gene que contémcores pretas sãorepresentados pela
letra “ A “ . Seu alelo mutante é designado com uma minúscula "a." Como há dois cromossomos e
os genes podem ser em diferentes alelos, você utiliza dois símbolos (AA).
Então aqui é como designar um guppy selvagem: AA
E aqui é como designar um guppy albino aa
Agora vamos ver que tipo de combinação teremos entre estes dois guppies:
Cruzamento entre um macho albino e uma fêmea cinza.
O macho só tinha um tipo de alelos ( a ) e as fêmeas tiveram apenas um tipo de alelo (A),
por isso quando combinados eles, todos os alevinos tem um tipo de combinação alelo: AA. Uma
vez que a combinação de um alelo recessivo o dominante com o alelo A significa apenas o alelo
dominante será expressa, todos os alevinos serão tipo selvagem cinzento.
Isto realmente acontece muito quando você cruzar duas linhagens puras. A primeira geração
do cruzamento parece bastante semelhantes entre si. Se não houver um grande número de alelo
variado de linhegens parentais, os alevinos irão mostrar pouca variação.
Esta é uma importante razão pela você deve esperar até a segunda geração antes de ver o rel
valor de um cruzamento. Eu vou te mostrar o que quero dizer. Não cruze os primeiros ( matrizes ) e
descarte-os.
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A segunda geração do cruzamento
Na segunda geração da cruz temos três combinações diferentes:
aa (como o progenitor masculino)
aA (como a primeira geração)
AA (como a mulher-mãe)
Tanto indivíduos AA e Aa serão cinzento (AA tem o alelo dominante A). Os indivíduos aa
serão aa albinos. Em outras palavras 3 de 4 da linhagem será cinzenta e 1 de 4 alevinos serão
albinos. Lembre-se que a combinação de alelos será aleatória, por isso, quando dizemos que os
indivíduos albinos será em uma proporção 1:4, e os indivíduos cinzenta será em uma proporção 3:4,
que significa em média. Seus resultados podem variar.
Muito antes do guppy ser domesticado e muito antes da Punnett Square ser inventada por
alguém com o apelido Punnett, alguém já tinha descoberto a razão de indivíduos recessivos
aparecerem na segunda geração de um cruzamento. Foi Gregor Mendel. Ele reparou uma
regularidade estatística nos resultados da sua travessia. Lembre-se de suas experiências com
sementes de ervilha enrugada e lisa ?
Mendel formou a sua teoria por trás do trabalho de análise estatística dos seus resultados.
Esse era seu gênio. Como você vai ver como você obter mais em genética d guppy, você pode
seguir seus passos. Por observando cuidadosamente os traços você pode trabalhar para trás para a
provável composição genética de sua linhagem. Isto faz com que a Praça Punnett uma ferramenta
extremamente poderosa para explorar a genética de sua linhagem. Por exemplo, se na segunda
geração de um cruzamento de 25% de sua queda é de um tipo e 75% são de outro tipo, você sabe
que o traço é possivelmente uma característica recessiva.
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Mendel tinha melhores condições para que aquilo que tenho vindo a reivindicar em genética
de "embaralhar". Ele chamou-a independente sortido e segregação. O que ele quis dizer foi que os
genes são herdados independentemente uns dos outros e formam novas combinações em
subsequentes gerações de cruzamentos. Em genética de guppy vocês irão ouvir discussões sobre o
termos "segregação", utilizado com bastante frequência. Uma pessoa que vai falar sobre como uma
linhagem reapareceu em gerações subseqüentes de um cruzamento. Ou uma certa linhegem híbrida
produzirá constantemente determinados visuais variações, como o azul eo vermelho. Este fenómeno
é devido à Segregação de Mendel. Eu tenho feito o Punnett Square como uma ferramenta para
trabalhar genes segregados.
Por que aprender a usar um Punnett Square? Ele te permite fazer previsões mais precisas
sobre o desfecho dos cruzamentos ao invés de apenas jogar alguns guppies juntos esperando o
melhor, agora você tem uma ferramenta para prever a combinação de genes, que irá resultar de um
cruzamento . Isso pode poupar muito tempo e esforço em prosseguir com cruzamentos que
eventualmente irão te levar a um beco sem saída.
Vou voltar para a Praça Punnett e lhe dar mais exemplos de seu uso. Sua missão em casa
será brincar com ela até que você compreenda a sua relação com os genes e da forma como são
herdados.
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O Sistema Sexual XY
A semelhança entre a genética do guppy e a genética humana e vai além do fato de que
ambos têm 23 cromossomas que são diplóides. Partilham também o sistema XY de sexo.
Há dois grupos muito especiais de cromossomos no conjunto de 23. Estes são os
cromossomos sexuais, designados como X e Y. O cromossomo Y tem um gene ou genes que
determinam se o ovo fertilizado se desenvolve como um macho ou fêmea. A fêmea não tem o
cromossomo Y.
Masculino = XY
Feminino = XX
Então, o macho tem todos os cromossomos que a femea tem, mais o cromossomo Y. A
fêmea não tem o cromossomo Y. Este diagrama mostra uma representação gráfica dos diferentes
tamanhos de cromossomos humanos.
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Repare que todos os cromossomos, excepto o cromossomo X e Y são homólogos, ou seja,
cada membro do par é do mesmo tamanho e tem exatamente o mesmo complemento dos genes. A
excepção são os cromossomos X e Y (n º 16 no diagrama). O macho cromossomo Y é
substancialmente menor do que a do sexo feminino. O cromossomo Y não tem praticamente
nenhuma gen. Na verdade ele é perfeitamente insignificante. Sobre a única coisa que ele é bom, é
sinal que o ovo fertilizado para desenvolver as características sexuais secundárias do sexo
masculino.
Aqui é onde o sistema de sexo do guppy difere significativamente do sistema sexuais
humanos. No caso do guppy, os cromossomos X e Y, não são distinguíveis entre si, quando em
estado condensado. Acreditam que são um exemplo da primeira fase de desenvolvimento do
sistema sexual XY. Na verdade, a determinação do sexo em guppies é menos estável do que no
homem. A maioria das pessoas no passatempo não têm conhecimento de que muitos dos homens no
início da gestação nasceram do sexo feminino e vice-versa. Ocasionalmente, criadores irão notar
uma fêmea de guppy de repente se transformar em um macho relativamente tarde no seu
desenvolvimento.
Agora vem, talvez, o mais importante efeito sobre a genética do guppy. Tanto os
cromossomos X e Y exercem a maioria da cor e forma dos peixes. Lembra-se quando eu d
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