Biologia: Genética e Biotecnologia

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Genética

Ramo da biologia que estuda a hereditariedade e a variação dos organismos, analisando como os genes são transmitidos entre gerações.

Gene

Segmento de DNA responsável por codificar uma proteína ou RNA funcional. Exemplo prático: gene para a produção de insulina.

Alelo

Forma alternativa de um mesmo gene localizada no mesmo lócus em cromossomos homólogos. Exemplo: alelos A e a para cor da flor.

Lócus gênico

Posição física específica que um determinado gene ocupa dentro de um cromossomo.

Homozigoto

Indivíduo que possui dois alelos idênticos para um determinado gene (ex.: AA ou aa).

Heterozigoto

Indivíduo que possui alelos diferentes para um mesmo gene (ex.: Aa), também chamado de híbrido.

Genótipo

Conjunto da composição genética de um organismo, representado pelas letras dos alelos presentes no genoma.

Fenótipo

Expressão observável das características de um organismo, resultante da interação entre genótipo e ambiente (Fenótipo = Genótipo + Ambiente).

Alelo dominante

Alelo que expressa seu fenótipo tanto em homozigose (AA) quanto em heterozigose (Aa).

Alelo recessivo

Alelo que só manifesta seu efeito fenotípico quando presente em dose dupla (homozigose: aa).

Primeira Lei de Mendel

Lei da Segregação dos Fatores: cada característica é determinada por dois fatores que se separam na formação dos gametas, indo apenas um para cada gameta.

Proporção fenotípica na F2 da 1ª Lei de Mendel

Cruzamento Aa x Aa resulta na proporção clássica de 3 dominantes para 1 recessivo (3:1).

Proporção genotípica na F2 da 1ª Lei de Mendel

Cruzamento Aa x Aa resulta na proporção genotípica de 1 AA : 2 Aa : 1 aa (1:2:1).

Cruzamento-teste (Testcross)

Cruzamento de um indivíduo de fenótipo dominante com um homozigoto recessivo para determinar se o primeiro é homozigoto ou heterozigoto.

Dominância incompleta

Situação em que o heterozigoto apresenta fenótipo intermediário entre os homozigotos. Exemplo: flor maravilha vermelha x branca = rosa.

Codominância

Expressão simultânea de ambos os alelos no indivíduo heterozigoto sem misturar fenótipos. Exemplo: sistema sanguíneo MN ou tipo AB.

Alelos letais

Alelos que causam a morte do organismo quando presentes em dose dupla, alterando proporções clássicas (geralmente gerando proporção 2:1).

Segunda Lei de Mendel

Lei da Segregação Independente: fatores para duas ou mais características se segregam de forma independente durante a formação dos gametas.

Proporção fenotípica da 2ª Lei de Mendel

Cruzamento de di-híbridos (AaBb x AaBb) resulta na proporção fenotípica 9:3:3:1.

Ligação gênica (Linkage)

Genes localizados no mesmo cromossomo que não se segregam de forma independente, contrariando a Segunda Lei de Mendel.

Crossing-over (Permutação gênica)

Troca de segmentos entre cromátides não irmãs durante a prófase I da meiose, gerando novas combinações gênicas recombinantes.

Polialelia (Alelos múltiplos)

Presença de três ou mais alelos possíveis para o mesmo lócus na população. Exemplo clássico: sistema ABO de grupos sanguíneos.

Sistema ABO

Sistema de grupos sanguíneos determinado pelos alelos IA, IB e i, onde IA e IB são codominantes entre si e dominantes sobre i.

Fator Rh

Determinado pelo gene D: Rh positivo (DD ou Dd) produz o antígeno D, enquanto Rh negativo (dd) não o produz.

Eritroblastose fetal

Doença hemolítica do recém-nascido causada por incompatibilidade quando a mãe Rh- gera um feto Rh+ em gestação subsequente à sensibilização.

Herança ligada ao cromossomo X

Herança transmitida pelo cromossomo sexual X. Exemplos práticos: daltonismo e hemofilia em humanos, mais frequentes em homens.

Epistasia

Interação gênica em que alelos de um gene inibem a manifestação fenotípica de outro gene não alélico. Exemplo: pelagem de cães labradores.

Herança quantitativa (Poligenia)

Característica determinada por múltiplos genes cujos efeitos são somados, gerando variação contínua como peso, altura e cor da pele.

O que é biotecnologia?

Aplicação de tecnologias que utilizam organismos vivos ou seus derivados para fabricar ou modificar produtos para uso específico.

Enzimas de restrição

Enzimas bacterianas que funcionam como tesouras moleculares, cortando o DNA em sequências nucleotídicas específicas.

DNA ligase

Enzima que une fragmentos de DNA formando ligações fosfodiéster, essencial na montagem de moléculas de DNA recombinante.

DNA recombinante

Molécula de DNA artificial formada pela união de sequências genéticas de origens diferentes usando enzimas de restrição e DNA ligase.

Plasmídeo

Molécula circular de DNA extracromossômico presente em bactérias, frequentemente utilizada como vetor na clonagem gênica.

Vetor de clonagem

Veículo genético (como plasmídeos ou vírus) usado para transportar fragmentos de DNA exógeno para dentro de uma célula hospedeira.

Transgênico

Organismo modificado pela introdução estável de genes provenientes de outra espécie distinta por meio da engenharia genética.

Diferença entre OGM e transgênico

Todo transgênico é um OGM com gene de outra espécie, mas nem todo OGM é transgênico (pode apenas ter gene próprio alterado).

Milho Bt

Planta transgênica modificada com genes da bactéria Bacillus thuringiensis para produzir toxina inseticida contra lagartas pragas.

Soja Roundup Ready

Planta geneticamente modificada resistente ao herbicida glifosato, permitindo controle eficaz de plantas daninhas.

Insulina recombinante humana

Primeiro produto farmacêutico transgênico, produzido em escala industrial por bactérias Escherichia coli com gene humano inserido.

Reação em Cadeia da Polimerase (PCR)

Técnica laboratorial usada para amplificar exponencialmente fragmentos específicos de DNA in vitro usando termociclador e DNA polimerase.

Taq polimerase

Enzima DNA polimerase termoestável isolada de Thermus aquaticus, capaz de resistir às altas temperaturas dos ciclos da PCR.

Eletroforese em gel

Método de separação de moléculas de DNA por tamanho elétrico em gel de agarose ou poliacrilamida sob corrente elétrica.

DNA Fingerprint (Impressão digital de DNA)

Perfil genético único baseado em regiões de repetições em tandem (STR/VNTR), amplamente aplicado na identificação forense e testes de paternidade.

CRISPR-Cas9

Sistema de edição genética preciso baseado em RNA-guia e enzima nuclease Cas9 que permite cortar e editar sequências específicas de DNA.

Clonagem reprodutiva

Transferência do núcleo de uma célula somática para um óvulo enucleado com o fim de gerar um clone vivo idêntico (ex.: ovelha Dolly).

Clonagem terapêutica

Produção de embriões clonados para retirada de células-tronco embrionárias visando medicina regenerativa, sem gerar um novo indivíduo.

Células-tronco totipotentes

Células capazes de se diferenciar em qualquer tipo celular do organismo adulto e nos anexos embrionários (ex.: zigoto até mórula).

Células-tronco pluripotentes

Células capazes de gerar quase todos os tecidos dos três folhetos embrionários, mas incapazes de formar anexos embrionários.

Terapia gênica

Introdução de genes funcionais em células do paciente para corrigir mutações defeituosas ou tratar doenças genéticas graves.

Biorremediação

Uso de microrganismos vivos, naturais ou geneticamente modificados, para neutralizar ou remover poluentes de áreas contaminadas.

Fixação: Qual a proporção fenotípica esperada no cruzamento Bb x Bb?

3 indivíduos com fenótipo dominante para 1 indivíduo com fenótipo recessivo (3:1).

Fixação: Qual o genótipo obrigatório de um indivíduo tipo sanguíneo O?

Homozigoto recessivo ii.

Fixação: O que define a segregação independente mendeliana?

A separação de pares de alelos em diferentes cromossomos homólogos sem influência mútua durante a anáfase I da meiose.

Fixação: Qual enzima é responsável por unir fragmentos de DNA recombinante?

A enzima DNA ligase.