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Biologia do Ensino Médio
Curso: Biologia do Ensino Médio > Unidade 6
Lição 2: Fontes de variação genéticaFontes de variação genética
Na reprodução sexuada, os cromossomos podem, às vezes, trocar de seção durante o processo de meiose (divisão celular), levando à criação de novas combinações genéticas e, consequentemente, a uma maior variação genética. Embora a replicação do DNA seja rigorosamente regulada e precisa, erros podem ocorrer e resultar em mutações, que também são uma fonte de variação genética. Os fatores ambientais também podem causar mutações nos genes, e as que são viáveis são herdadas. Versão original criada por Sal Khan.
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Transcrição de vídeo
RKA8JV - Alô, alô moçada! Neste vídeo, vamos falar sobre
as fontes de variação genética, que são a chave para que a evolução
e a seleção natural aconteçam. Na seleção natural, você pode ter um
monte de organismos diferentes, com genéticas diferentes,
genótipos diferentes, expressando fenótipos diferentes. Dependendo do que está
acontecendo no ambiente, alguns desses fenótipos podem
ser mais favoráveis para sobrevivência e
reprodução e, portanto, esses indivíduos que possuem
esse fenótipo mais favorável passarão esses genes para
a próxima geração. Se isso acontecer ao longo
de muitas e muitas gerações, poderá acontecer uma mudança
em seu conjunto de genes, porque os genes fornecem
as variantes de fenótipos, e as variantes de fenótipos
que são mais bem-sucedidas, existirão em maior quantidade. E de onde vem essa variação? Uma das principais e provavelmente a versão mais
primitiva da variação genética é a mutação. As células são incrivelmente
precisas ao copiar o DNA, mas erros resultantes dessa cópia
acontecem com alguma frequência. Parte desses erros podem prejudicar
o funcionamento do organismo, ser neutra, ou até mesmo não
teria importância alguma. Por vezes, essa mutação pode
produzir um fenótipo que além de diferente, pode
conferir alguma vantagem. Outra fonte importante de variação
genética é a reprodução sexuada. Vamos relembrar o que é reprodução sexuada olhando para este diagrama da meiose. Lembra? A meiose é aquele tipo de divisão celular que acontece nas gônadas
e formam os gametas. No caso da nossa espécie, os espermatozoides são
produzidos lá nos testículos e os ovócitos secundários ou óvulos
são produzidos nos ovários. O esquema sobre meiose que
coloquei para vocês na tela, exibe um organismo com dois pares
de cromossomos, mas nós já sabemos de vídeos anteriores que os seres humanos possuem 23 pares, e nós só utilizamos esses esquemas
com poucos pares desenhados porque fica mais fácil de desenhar
e de explicar o que está acontecendo. Vamos revisar, então. Aqui nós temos os cromossomos homólogos. Eles possuem os mesmos genes,
mas podem, no entanto, ter alelos diferentes desses genes. Lembrete: alelos são versões diferentes
de um mesmo gene. Os cromossomos são longas fitas de DNA
que foram compactadas. Um cromossomo humano tem em torno
de 100 milhões de pares de bases. Se a gente desenrolar um
pedacinho do cromossomo, veremos um trecho de DNA. Podemos ver também diferentes genes. Um nesta região, um outro nessa, um outro nessa região, um outro nessa região. Os genes têm os mais variados tamanhos. Em média, um gene tem mais ou menos
27.000 pares de bases de comprimento, mas alguns podem ter milhões de pares. Portanto, em apenas um cromossomo aqui, temos vários genes sendo codificados. Este parzinho aqui por exemplo,
são pares homólogos, eles codificarão os mesmos genes, e esses genes podem ter alelos
diferentes sendo expressados. Bom, no início da meiose, os cromossomos
irão copiar suas cromátides formando as cromátides-irmãs. Veja aqui, na etapa seguinte da meiose
ele já tomou aquela forma de "x" que os cromossomos costumam ter. Essas cromátides deveriam ser idênticas, mas podem haver alguns erros que foram introduzidos por meio de
mutações durante o processo de cópia. Veja bem, podem, tudo bem? É uma possibilidade. Assumindo então que não
houve mutação alguma, podemos dizer que as cromátides
são idênticas entre si. Na próxima fase da meiose,
finalizamos a meiose 1, onde aconteceu a separação
dos cromossomos homólogos. E também ocorreu aquele processo que
chamamos de crossing-over ou permuta, onde pequenos fragmentos do DNA foram trocados entre
cromossomos homólogos. E nós podemos ver muito bem isso aqui. Este cromossomo aqui representado
com a cor vermelha, fez crossing-over com seu par homólogo, ficando com um pedacinho verde. Os pedacinhos representados por cores, significam pequenos fragmentos
de DNA trocados, tudo bem? E o mesmo aconteceu com
o outro par homólogo. Algo interessante sobre essa etapa
é que há várias formas diferentes de separar e combinar os
cromossomos durante a meiose, e isso acontece de forma
totalmente aleatória. Aqui eu mostrei para vocês com apenas
dois pares de cromossomos, onde esses dois cromossomos
podem combinar de formas diferentes, portanto, 2². Mas vamos imaginar quantas combinações
podemos fazer na espécie humana? Estamos falando de 2²³, que é o número de pares de
cromossomos da espécie humana, portanto, há muitas
combinações diferentes. Imagine esse processo de
crossing-over ou permuta acontecendo durante a meiose
com todos os cromossomos. E o fato de trocar esses
fragmentos de DNA, garante grande variabilidade
genética também. Então, anotemos aqui que
o crossing-over ou permuta, que significa a mesma coisa, também é uma grande
fonte de variação genética. Então, quando entramos nesta
última fase da meiose 2, os gametas foram então produzidos. Se essa meiose estiver acontecendo
nas gônadas de um homem, seria esta a composição cromossômica
dos espermatozoides. Se isso está acontecendo dentro da mulher, então esta seria a composição
do DNA dos óvulos. O que se separa no final da meiose 2
são as cromátides-irmãs. Por fim, só para ficar mais claro o quanto é possível conseguir
de combinações, 2²³ é pouco mais do que
8 milhões de combinações. Isso sem considerar as possibilidades
que o crossing-over pode oferecer, o que tornará as combinações
ainda maiores. E destaco, mais uma vez, essas combinações todas são válidas
para os gametas somente. Os gametas são células haploides, portanto têm metade do material genético
de um organismo completo. Quando os gametas se combinam, você na verdade terá 2²³ vezes 23
combinações somente na reprodução. Ainda teremos as possibilidades
de que aconteçam mutações e crossing-over, aumentando ainda mais as chances. Fascinante, não é mesmo? Bons estudos e até a próxima!