Herança ligada a sexo e não disjunção em Drosophila
Herança ligada a sexo e não disjunção em Drosophila!
Os cromossomos sexuais carregam não apenas alguns dos genes que determinam o sexo, mas também outros genes. Genes de certos personagens estão ligados a cromossomos sexuais em Drosophila melanogaster.
Aproximadamente 150 personagens ligados ao sexo foram descobertos até agora neste sentido. O caso de Morgan de herança da cor dos olhos em Drosophila pode ser mais facilmente explicado assumindo que o gene para o pigmento no olho é transportado no cromossomo X e que o cromossomo Y não tem alelo desse gene.
Como já discutido, Morgan (1910) descobriu entre as moscas de olhos vermelhos do tipo selvagem normal, um único mutante de olhos brancos (recessivo). O macho de olhos brancos (w) foi cruzado com uma fêmea homozigótica de olhos vermelhos (WW), como mostrado na Fig. 5.42.
Fig. 5.42. Diagrama mostrando duas gerações da herança de uma característica controlada por um gene localizado no cromossomo X da Drosophila. O gene neste caso controla a produção da cor dos olhos brancos; seu alelo normal resulta em cor dos olhos vermelhos.
Todos os indivíduos F1 estavam com os olhos vermelhos. As fêmeas eram heterozigotas (Ww), enquanto o macho continha alelo único (W) para a característica. O olho vermelho é dominante sobre o olho branco.
Em F 2, observou-se a seguinte proporção de machos e fêmeas:
Fêmeas:
Homozygous red eyed (WW) = 1/4
Olho vermelho heterozigótico (Ww) = 1/4
Machos:
Olhos vermelhos (W) = 1/4
Olhos Brancos (w) = 1/4
Um exame crítico revela uma grande similaridade entre a herança da cor dos olhos e o cromossomo X. Isso sugere que o gene da cor dos olhos deve estar localizado no cromossomo X.
A partir da cruz, fica claro que o macho transmite seu cromossomo X apenas para suas filhas, enquanto a fêmea transmite seus cromossomos X para ambos, filhos e filhas. Assim, o macho transmite sua característica recessiva ligada ao sexo (olho branco) para 50% de seus netos através de sua filha e nunca para suas netas através de seus filhos [Fig. 5.43 (a)].
Fig. 5.43. (a) Teste cruzado de F 1 fêmea e macho de olhos brancos recessivo. Fêmeas e machos de olhos vermelhos e olhos brancos são produzidos em proporções iguais.
O traço ligado ao sexo sendo recessivo (w) não é expresso em netas devido à condição heterozigótica. Este tipo de hereditariedade de caráter ligado ao sexo recessivo de macho P 1 a macho F 2 através de fêmea F 1 é chamado de herança cruzada.
Por outro lado, se uma fêmea homozigótica de olhos brancos (ww) é cruzada com macho de olhos vermelhos (W) [Fig. 5.43 (b)] na geração F 1 somente as fêmeas têm olhos vermelhos (Ww) tendo recebido um (W) carregando um cromossomo X do genitor masculino e um (w) carregando um cromossomo X do genitor feminino. Os machos F 1 possuem apenas um (w) carregando o cromossomo X do genitor feminino e, portanto, portadores de olhos brancos.
Fig. 5.43 (b). A cruz recíproca do macho de olhos brancos e do homem de olhos vermelhos produz todas as fêmeas de olhos vermelhos e todos os machos de olhos brancos. Esse padrão de herança cruzada é típico de genes ligados ao sexo (ligados ao X).
Cruzando F 1 machos e fêmeas, os seguintes tipos de filhotes F 2 foram produzidos:
Fêmea:
Olhos vermelhos (Ww) = 1/4
Olhos Brancos (ww) = 1/4
Masculino:
Olhos vermelhos (W) = 1/4
Olhos Brancos (w) = 1/4
Significado da herança cruzada:
(i) É útil no estudo do transtorno ligado ao sexo transmitido da doença.
(ii) A herança cruzada estabelece a relação entre o gene e o cromossomo sexual.
Assim, Morgan propôs a teoria da ligação que afirma:
(i) Os genes em um cromossomo estão localizados em uma seqüência linear e a distância entre os genes é variável.
(ii) A tendência dos genes de permanecerem ligados e de se expressarem em sua combinação parental deve-se à sua presença no mesmo cromossomo.
(iii) A força da ligação está diretamente relacionada com a distância entre os genes ligados em um cromossomo.
(iv) A combinação parental de genes ligados permanece inalterada durante o processo de herança.
Não Disjunção:
Às vezes, os cromossomos homólogos não se separam ou se separam durante a meiose em gametas individuais. Este fenômeno é chamado de não disjunção. É principalmente devido à falta de emparelhamento adequado entre os cromossomos homólogos durante a metáfase.
Como resultado, os centrômeros de dois cromossomos homólogos não estão no lado oposto da placa metafásica e os dois homólogos não pareados se separam aleatoriamente, indo para pólos opostos ou para o mesmo pólo. Esse movimento de ambos os cromossomos sexuais durante a meiose pode levar à presença de ambos os cromossomos em um gameta e nenhum no outro.
Pontes de demonstração de não disjunção:
CB Bridges (1916) descobriu que, em casos raros (cerca de 1 por 2000 moscas), quando as fêmeas de olhos brancos cruzavam-se para os machos de olhos vermelhos produziam uma progênie excepcional. Tal descendência era fenotipicamente semelhante aos seus pais, em vez de fêmeas de olhos vermelhos e machos de olhos brancos normalmente esperados em tal cruz.
Pontes explicou este fenômeno com base na não-disjunção de cromossomos X no indivíduo feminino. Neste caso, ambos os cromossomos X se movem juntos para o mesmo pólo. O outro pólo, como resultado, não consegue obter qualquer cromossomo X. Tal não-disjunção com genitor feminino normal será chamada de não-disjunção primária (Fig. 5.44).
Fig 5.44. Origem de tipos excepcionais em Drosophila melanogaster através de não-disjunção primária de cromossomos X em mulheres de olhos brancos.
No entanto, na não-disjunção secundária, as fêmeas XXY, devido à não disjunção primária, foram novamente utilizadas. Quando as fêmeas XXY de olhos brancos foram cruzadas com machos normais de olhos vermelhos, produziram cerca de 4% de descendentes (fêmeas) com olhos brancos dando a ideia de que havia 4 por cento de não disjunção (excepcional). XXY normalmente se separam em X e XY, mas a não disjunção secundária leva à formação de gametas portadores de XX e Y.
Oito classes de filhotes foram produzidos, incluindo machos XYY que se mostraram férteis. A constituição única dos cromossomos dos indivíduos XO, XXX, XXY e XYY foi identificada por Bridges sob o microscópio. Assim, ele conseguiu demonstrar a primeira correlação direta entre herança genética e cromossômica.
