GENÉTICA

"O Pai da Genética" Mendel

Gregor Johann Mendel

Gregor Johann Mendel nasceu a 20 de Julho de 1822, na Silésia, tendo sido baptizado a 22 de Julho de 1822, o que gera uma confusão em relação ao dia de seu nascimento. Aos 21 anos de idade, entrou para um convento da Ordem de Santo Agostinho, de onde seus superiores o enviaram para Viena a fim de estudar história natural. Indicado depois para professor substituto dessa matéria, jamais conseguiu, entretanto, a aprovação nos exames para se tornar efectivo no cargo. Seu trabalho genial, colocou-o no nível dos maiores cientistas da humanidade. Sua obra Experiências com hibridação de plantas, que não abrange mais de 30 páginas impressas, é um modelo de método científico. O que descobriu, e tem vindo a ser ensinado desde 1900, tornou-se imprescindível para a compreensão da Biologia moderna.

Baseado em trabalhos já existentes acerca de hibridização de plantas ornamentais, mas que não haviam sido bem-sucedidos, tais como o trabalho de Kölreuter, Gartner, e outros, Mendel decidiu estudar o mesmo problema. O primeiro cuidado que teve foi seleccionar devidamente o material de estudo; para isso, estabeleceu alguns critérios e procurou material que se lhes adequassem. Tais critérios consistiam principalmente em encontrar plantas de caracteres nitidamente distintos e facilmente diferenciáveis; que essas plantas cruzassem bem entre si, e que os híbridos delas resultantes fossem igualmente férteis e se reproduzissem bem; e, por fim, que fosse fácil protegê-las contra polinização estranha.

Baseado nesses critérios, depois de várias análises, Mendel escolheu algumas variedades e espécies de ervilhas (Pisum sativum), conseguindo um total de sete pares de caracteres distinto.

Vamos chamar de linhagem os descendentes de um ancestral comum. Mendel observou que as diferentes linhagens, para os diferentes caracteres escolhidos, eram sempre puras, isto é, não apresentavam variações ao longo das gerações. Por exemplo, a linhagem que apresentava sementes da cor amarela produziam descendentes que apresentavam exclusivamente a semente amarela. O mesmo caso ocorre com as ervilhas com sementes verdes. Essas duas linhagens eram, assim, linhagens puras. Mendel resolveu então estudar esse caso em especifico.

 

A flor de ervilha é uma flor típica da família das Leguminosae. Apresenta cinco pétalas, duas das quais, estão opostas formando a carena, cujo interior ficam os órgãos reprodutores masculinos e femininos. Por isso, nessa família, a norma é haver auto fecundação; ou seja, o grão de pólen da antera de uma flor cair no pistilo da própria flor, não ocorrendo fecundação cruzada. Logo para cruzar uma linhagem com a outra era necessário evitar a auto fecundação.

Mendel escolheu alguns pés de ervilha de semente amarela e outros de semente verde, emasculou as flores ainda jovens, ainda não maduras. Para isso, retirou das flores as anteras imaturas, tornando-as, desse modo, completamente femininas. Depois de algum tempo, quando as flores se desenvolveram e estavam maduras, polinizou as flores de ervilha amarela com o pólen das flores de ervilha verde, e vice-versa. Essas plantas constituem portanto as linhagens parentais. Os descendentes desses cruzamentos constituem a primeira geração em estudo designada por geração F¹, assim como as seguintes são designadas por F², F³, etc.

Resultados em F¹

Todas as sementes obtidas em F¹, foram amarelas (por serem dominantes e as verdes recessivas), portanto iguais a um dos pais.

Uma vez que todas as sementes eram iguais, Mendel plantou-as e deixou que as plantas quando florescessem, auto fecundassem-se, produzindo assim a geração F².

Resultados em F²

As sementes obtidas na geração F² foram verdes e amarelas, na proporção de 3 para 1, sempre 3 amarelas para 1 verde. Inclusive na análise de dois caracteres simultaneamente, Mendel sempre caía na proporção final de 3:1.

Interpretação dos resultados

Para explicar a ocorrência de somente sementes amarelas em F¹ os dois tipos em F², Mendel começou a admitir a existência de factores que passassem dos pais para os filhos por meio dos gâmetas. Cada factor seria responsável pelo aparecimento de um carácter.

Assim, existiria um factor que condiciona o carácter amarelo e que podemos representar por A (maiúsculo), e um factor que condiciona o carácter verde e que podemos representar por a (minúsculo). Quando a ervilha amarela pura é cruzada com uma ervilha verde pura, o híbrido F¹ recebe o factor A e o factor a, sendo portanto, portador de ambos os factores. As ervilhas obtidas em F¹ eram todas amarelas, isso quer dizer que, por ter o factor A (maiúsculo), esse se manifestou, sendo assim chamado de "dominante". Mendel chamou de "recessivo" (a)(minúsculo) o factor que não se manifesta em F¹. Utiliza-se sempre a letra do carácter recessivo para representar ambos os caracteres, sendo maiúscula a letra do dominante e minúscula a do recessivo.

Continuando a análise, Mendel contou em F², o número de indivíduos com carácter recessivo, e verificou que eles ocorrem sempre na proporção de 3 dominantes para 1 recessivo.

Mendel chegou a conclusão que o factor para verde só se manifesta em indivíduos puros, ou seja com ambos os factores iguais a a (minúsculo). Em F¹ as plantas possuíam tanto os factores A quanto o factor a sendo, assim, necessariamente amarelas. Podemos representar os indivíduos da geração F¹ como “Aa” (heterozigoto e, naturalmente, dominante). Logo para poder formar indivíduos “aa” (homozigotos recessivos) na geração F² os gâmetas formados na fecundação só poderiam ser “aa”.

Esse facto não seria possível se a geração desse origem a gâmetas com factores iguais aos deles (Aa). Isso só seria possível se ao ocorrer a fecundação houvesse uma segregação dos factores A e a presentes na geração F¹, esses factores seriam misturados entre os factores A e a provenientes do pai e os factores A e a provenientes da mãe. Os possíveis resultados sendo: AA, Aa, aA (a letra que representa o dominante deve vir sempre a frente da letra que representa o recessivo, assim ficaria Aa) e aa.

Esse facto foi posteriormente explicado pela meiose, que ocorre durante a formação dos gâmetas. Mendel tinha assim criado a sua teoria sobre a hereditariedade e da segregação dos factores.