Linkage ou ligação gênica é a presença de dois ou mais genes em um mesmo cromossomo. A ligação gênica pode ser classificada em total, quando não ocorre recombinação gênica, e parcial, quando ocorre. A recombinação gênica é responsável por gerar, naturalmente, variabilidade genética dentro das espécies.
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O que é linkage ou ligação gênica?
Linkage ou ligação gênica é a presença de dois ou mais genes em um mesmo cromossomo. Esses genes, dependendo da distância em que se encontram uns dos outros no cromossomo, podem permanecer unidos durante a formação de gametas, sendo transmitidos em conjunto – o que os diferencia da segunda lei de Mendel, que apresenta segregação independente – ou podem se separar mediante processos de recombinação gênica (permutação ou crossing-over). A ligação gênica pode ser denominada de completa, quando não ocorre recombinação gênica, ou parcial, quando ocorre a recombinação gênica.
Recombinação gênica, permutação ou crossing-over
A recombinação gênica é um processo natural e de grande importância, pois permite o aumento da variabilidade genética dentro da espécie. Também chamada de permutação ou crossing-over, ela ocorre durante o processo de divisão celular denominado meiose, processo esse que ocorre na formação, por exemplo, dos gametas humanos.
Na recombinação gênica ocorrem quebras nos cromossomos e trocas de pedaços entre as cromátides homólogas. Essas quebras podem ocorrer em qualquer ponto ao longo do cromossomo e com igual probabilidade. Assim, quando falamos em genes ligados, quanto maior a distância entres eles, maior a chance de recombinação gênica, pois existem muitos pontos possíveis para que ocorra a quebra.
A porcentagem, frequência ou taxa de permutação ou de recombinação entre os genes é determinada pela porcentagem dos gametas que apresentam novos arranjos gênicos e varia entre 0% e 50%. Esse valor é também proporcional à distância entre os gametas no cromossomo e, por convenção, determinou-se que 1% de gametas recombinantes é igual a uma unidade de recombinação (UR), um morganídeo (em homenagem ao geneticista Thomas Hunt Morgan) ou centimorgan (cM). Os descendentes que apresentam os mesmos fenótipos dos pais são denominados de tipos parentais, já os que apresentam fenótipos diferentes são denominados de tipos recombinantes.
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Representação de linkage ou ligação gênica
Uma situação em que ocorra linkage pode ser representada basicamente de duas formas:
-
Cis
Nessa forma, que também é denominada de associação, os alelos dominantes, em um indivíduo heterozigoto, estarão em um cromossomo e os alelos recessivos estarão no outro cromossomo.
-
Trans
Nessa forma, também denominada de repulsão, um alelo dominante e um alelo recessivo, em um indivíduo heterozigoto, encontram-se em um cromossomo, e um alelo dominante e um alelo recessivo estão no outro cromossomo.
Exemplo de linkage ou ligação gênica
Thomas Hunt Morgan (1866-1945) foi um importante geneticista e seus trabalhos foram essenciais para o entendimento da forma de transmissão de características. Em seus estudos, juntamente com colaboradores, realizou diversos experimentos com Drosophila melanogaster, a mosca-das-frutas.
O uso dessa espécie nesse tipo de estudo é vantajoso porque elas apresentam ciclo de vida curto, número de cromossomos reduzidos e as características hereditárias são facilmente identificáveis. O cruzamento de uma fêmea de drosófila que apresentava asas longas (Aa) e olhos normais (Cc) com um macho que possuía asas vestigiais (aa) e olhos lobados (cc) gerou o seguinte resultado:
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Genótipo |
Proporções |
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Asas longas/olhos normais |
47,5% |
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Asas longas/olhos lobados |
2,5% |
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Asas vestigiais/olhos normais |
2,5% |
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Asas vestigiais/olhos lobados |
47,5% |
Como dito anteriormente, os tipos parentais apresentam os mesmos fenótipos dos pais, assim, asas longas/olhos normais (47,5%) e asas vestigiais/olhos lobados (47,5%) são os tipos parentais. Os tipos recombinantes, que apresentam fenótipos diferentes, nesse exemplo são asas longas/olhos lobados (2,5%) e asas vestigiais/olhos normais(2,5%).
Como a porcentagem, frequência ou taxa de permutação ou de recombinação entre os genes é determinada pela porcentagem dos gametas que apresentam novos arranjos, neste exemplo ela será de 5%. Esse valor também determina a distância relativa – neste caso, a distância é de 5 unidades de recombinação ou 5 morganídeo ou 5 centimorgan.
