Interação gênica

A interação gênica ocorre quando dois ou mais genes interagem, colaborando, assim, para o surgimento de determinada característica. Essas interações mostram que a determinação de um fenótipo (característica observável resultada da expressão de genes, sendo influenciada também por fatores ambientais) é um processo complexo, podendo envolver diversos pares de genes.

A epistasia, a herança complementar e a herança quantitativa são exemplos de interações gênicas. Um outro tipo de herança é a pleiotropia, e ela se diferencia da interação gênica pelo fato de apenas um par de genes condicionar mais de uma característica.

Tipos de interação gênica

Como dito, a interação gênica ocorre quando dois ou mais genes colaboram para o surgimento de determinada característica. A seguir, apresentamos alguns exemplos desse tipo de herança.

Leia também: Conceitos em genética – termos básicos para o estudo dessa área

1. Epistasia

Na epistasia, um gene presente em um locus (local onde um gene está localizado no cromossomo) inibirá a ação de um gene presente em outro locus. O gene que inibe a ação de outro é denominado epistático, que pode ser tanto dominante quanto recessivo. O gene que tem sua ação inibida é denominado hipostático. Um exemplo de epistasia é a determinação da cor das penas de galinhas.

As aves da raça Leghorn apresentam dois pares de genes, sendo um condicionante de penas coloridas e (C) e o outro inibidor desse gene (I). O gene C, nesse caso, é denominado hipostático, e o I, epistático. Já as aves da raça Wyanddotte apresentam dois pares de genes recessivos e apresentam a plumagem branca.

Ao cruzar galos Leghorn homozigotos (IICC) e galinhas Wyandotte (iicc), teremos uma primeira geração de filhos (F1) apresentando apenas plumagem branca (IiCc), como podemos ver a seguir:

Geração Parental (P): Galo Leghorn homozigoto x Galinha Wyandotte (IICC) (iicc) Genótipos: IC ic F1: IiCc 100% de aves brancas

Cruzando-se os indivíduos de F1 entre si, obteremos uma segunda geração de filhos (F2) constituída por aves apresentando pelagem branca e colorida, numa proporção de 13:3, como veremos no cruzamento a seguir:

Genótipos	IC	Ic	iC	ic
IC	IICC	IICc	IiCC	IiCc
Ic	IICc	IIcc	IiCc	Iicc
iC	IcCC	IiCc	iiCC	iiCc
ic	IiCc	Iicc	iiCc	iicc

Com o cruzamento anterior, obteremos uma F2 apresentando os seguintes genótipos (conjunto de genes de um indivíduo) e fenótipos:

Genótipo	Fenótipo
I_C_	Penugem branca
I_cc
iicc
iiC_	Penugem colorida

Assim, a F2 terá uma proporção de 13 aves brancas (9 I_C_, 3 I_cc e 1 iicc) para três aves coloridas(iiC_). Saiba mais sobre esse tipo de herança acessando o texto: Epistasia.

2. Herança complementar

Na herança complementar, os genes complementarão os efeitos produzidos por cada par envolvido na manifestação de determinada característica, dando origem a um fenótipo diferente do que seria originado se cada par atuasse separadamente. Um exemplo de herança complementar é o que ocorre com a flor-da-ervilha-de-cheiro.

As flores podem apresentar-se na cor púrpura ou branca, essa característica é condicionada por dois pares de genes representados pelas letras P e C. Para que as flores apresentem cor, é necessária a presença dos alelos dominantes dos dois pares de genes condicionantes dessa característica (P_C_). Na ausência de, ao menos, um desses alelos dominantes, a flor será branca.
 

Genótipo	Fenótipo
P_cc	Flor branca
ppC_
ppcc
P_C_	Flor colorida

Cruzando dois heterozigotos, PpCc x PpCc, obteremos o seguinte resultado apresentado neste quadro:

Genótipos	PC	Pc	pC	pc
PC	PPCC	PPCc	PpCC	PpCc
Pc	PPCc	PPcc	PpCc	Ppcc
pC	PpCC	PpCc	ppCC	ppCc
pc	PpCc	Ppcc	ppCc	ppcc

Assim, a F2 terá uma proporção de nove plantas coloridas (P_C_) para sete plantas brancas (3 P_cc, 3 ppC_ e 1 ppcc).

3. Herança quantitativa

Esse tipo de interação gênica é também conhecido como poligenia, polimeria, herança aditiva ou herança multifatorial. Nesse tipo de herança, serão apresentados caracteres de variação contínua, com fenótipos intermediários entre os fenótipos extremos. Um exemplo de herança quantitativa é a cor da pele humana.

A cor da pele é determinada pela quantidade de melanina (pigmento que dá cor à pele) produzida. Para explicar como ocorre essa produção de melanina, vamos admitir, de forma hipotética, que ela esteja condicionada a dois pares de genes representados pelas letras A e B.

Imaginemos que cada um dos alelos dominantes (A e B) contribua com o acréscimo de uma mesma quantidade de melanina, sendo chamados de alelos acrescentadores ou aditivos. Já os alelos recessivos (a e b) não contribuem com o acréscimo de melanina ao fenótipo do indivíduo. Assim, quanto maior a quantidade de alelos aditivos, mais escuro o tom de pele. Diante disso, observemos as diferentes tonalidades de pele produzidas:

Genótipos	Fenótipos
AABB	Pele preta
AABb ou AaBB	Pele escura
Aabb, aaBB ou AaBb	Pele média
Aabb ou aaBb	Pele clara
aabb	Pele branca (não albina)

 

É importante destacar que os genes envolvidos na determinação da cor da pele são mais que dois, assim, os fenótipos são mais do que os apresentados no quadro anterior. Além disso, o tom da pele também sofre influência ambiental, sendo influenciada pela exposição aos raios ultravioletas do Sol.

Acesse também: Segunda lei de Mendel e a segregação independente

Interação gênica e pleiotropia

Enquanto a interação gênica ocorre pela colaboração de dois ou mais genes para o surgimento de uma determinada característica, a pleiotropia atua de forma inversa. Nela diversas características são condicionadas com base em um único gene.

Um exemplo de pleiotropia pode ser observado na espécie humana. O mesmo gene que determina a esclerótida azulada, ou seja, um afinamento da esclerótida ou esclera (camada opaca e densa que reveste o olho, popularmente chamada de “branco do olho”) que permite a visualização da coroide subjacente (camada presente entre a esclera e a retina no olho), é o que causa a fragilidade óssea.

Exercícios resolvidos

Questão 1 - (PUC-Campinas/2015) Em certa planta, a cor das flores é condicionada por dois pares de alelos com segregação independente. A determina cor vermelha e seu alelo recessivo a determina cor amarela. C inibe a manifestação da cor, determinando flores brancas, e é dominante sobre seu alelo c, que permite a manifestação da cor. Espera-se que a proporção fenotípica da descendência do cruzamento entre plantas Aa Cc seja

a) 12 brancas: 3 vermelhas: 1 amarela.

b) 12 vermelhas: 3 brancas: 1 amarela.

c) 9 brancas: 5 vermelhas: 2 amarelas.

d) 9 vermelhas: 3 amarelas: 4 brancas.

e) 9 brancas: 3 vermelhas: 4 amarelas.

Resolução

Alternativa A. Plantas AaCc produzirão os seguintes genótipos: AC, Ac, aC e ac. Assim, observemos o cruzamento no quadro:

Genótipos	AC	Ac	aC	ac
AC	AACC	AACc	AaCC	AaCc
Ac	AACc	AAcc	AaCc	Aacc
aC	AaCC	AaCc	aaCC	aaCc
ac	AaCc	Aacc	aaCc	aacc

De acordo com o cruzamento, teremos 12 flores brancas (A_C_, aaC_), três flores vermelhas (A_cc) e uma flor amarela (aacc).

Questão 2 - (Unioeste) Em abóboras, a cor do fruto é determinada por dois genes de segregação independente: os genótipos CC e Cc produzem frutos brancos, enquanto cc é necessário para produção de fruto colorido, cuja cor é determinada pelo segundo gene: cor amarela (VV e Vv) ou verde (vv). Do cruzamento de duas plantas brancas, heterozigotas para os dois loci, CcVv, serão produzidas

a) 12/16 de plantas com frutos coloridos.

b) 1/16 de plantas com frutos amarelos.

c) 3/4 de plantas com frutos brancos.

d) 3/16 de plantas com frutos verdes.

e) apenas plantas com frutos brancos.

Resolução

Alternativa C. Abóboras CcVv produzirão os seguintes genótipos: CV, Cv, cV e cv. Assim, observemos o cruzamento no quadro:

Genótipos	CV	Cv	cV	cv
CV	CCVV	CCVV	CcVV	CcVv
Cv	CCVv	CCvv	CcVv	Ccvv
cV	CcVV	CcVv	ccVV	ccVv
cv	CcVv	Ccvv	ccVv	ccvv

De acordo com o cruzamento, teremos 12 frutos brancos ou ¾ de plantas de frutos brancos (C_V_ ou C_vv), três frutos amarelos ou 3/16 de plantas de frutos amarelos (cc V_), e um fruto verde ou 1/16 de plantas de frutos verdes (ccvv).