variações nas proporções mendelianas

Transcrição

variações nas proporções mendelianas
MENDELISMO
Redescobrimento
Hugo de Vries
Carl Correns
William Bateson
1
DARWIN
Caracteres com variação contínua
DARWIN
Caracteres com variação contínua
“Vendo esta gradação e diversidade de
estrutura em um grupo pequeno,
intimamente relacionado de pássaros,
pode-se imaginar que a partir da pequena
quantidade original de pássaros neste
arquipélago, uma espécie foi escolhida e
modificada para diferentes finalidades.”
2
DARWIN
Caracteres com variação contínua
”Há também diversas diferenças pouco
expressivas que podem ser denominadas
“diferenças individuais” (...) Ninguém iria
supor que os indivíduos de uma
determinada espécie fossem absolutamente
idênticos, como se tivessem sido fundidos
num único molde. Essas diferenças
individuais são muito importantes para nós,
uma vez que fornecem “sugestões” do que
poderia ser acumulado através da seleção
natural (...).”
MENDELISTAS vs BIOMETRISTAS
Oposição ao Mendelismo
Hugo de Vries
Carl Correns
William Bateson
Alfred Russel Wallace
Francis Galton
Karl Pearson
3
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Herança da cor da flor em Salvia
Bateson et al (1905)
P
x
F
1
F
2
25
59
34!
Codominância em híbridos intermediários
4
5
•  RR pelos vermelhos
•  WW pelos brancos
•  RW pelos vermelhos e brancos (ruão)
6
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Herança da forma da crista em Gallus gallus
Bateson e Saunders (1902)
P
x
Ervilha
Simples
F1
Ervilha
F2
Ervilha
332
Simples
110
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Herança da forma da crista em Gallus gallus
Bateson et al (1905)
7
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Herança da forma da crista em Gallus gallus
Bateson et al (1905)
P
x
Rosa
Simples
F1
Rosa
F2
Rosa
221
Simples
83
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Herança da forma da crista em Gallus gallus
Bateson et al (1905)
Rosa
Ervilha
Simples
8
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Herança da forma da crista em Gallus gallus
Bateson et al (1905)
P
x
Ervilha
Rosa
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Herança da forma da crista em Gallus gallus
Bateson et al (1905)
P
x
Ervilha
Rosa
F1
Noz
9
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Herança da forma da crista em Gallus gallus
Bateson et al (1905)
P
x
Ervilha
Rosa
F1
Noz
F2
Rosa
26
Noz
99
Ervilha
38
Simples
16
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Herança da forma da crista em Gallus gallus
Bateson et al (1905)
P
x
Noz
Simples
F1
Noz
10
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Herança da forma da crista em Gallus gallus
Bateson et al (1905)
P
x
Noz
Simples
F1
Noz
F2
Rosa
142
Noz
139
Ervilha
112
Simples
141
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Interação Gênica
RrPp
(noz)
RrPp
(noz)
x
Noz
Noz
Noz
Noz
Noz
Rosa
Noz
Rosa
Noz
Noz
Ervilha
Ervilha
Noz
Rosa
Ervilha
Simples
11
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Interação Gênica
A) Simples (rr pp)
B) Rosa (R- pp)
C) Ervilha (rr P-)
D) Noz (R- P-)
Dois genes: MNR2 e
SOX5
Imsland et al (2012) PLoS Genet 8(6): e1002775
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Herança da cor da flor em Lathyrus e Matthiola
Bateson et al (1906)
P
x
F
1
12
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Herança da cor da flor em Lathyrus e Matthiola
Bateson et al (1906)
P
x
F
1
F
2
7
9!
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Herança da cor da flor em Lathyrus e Matthiola
13
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Herança da cor da flor em Lathyrus e Matthiola
14
15
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Teste de complementação
mesmo
loco?
linhagem 1
fenótipo recessivo
linhagem 2
fenótipo recessivo
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Teste de complementação
x
P
linhagem 1
fenótipo recessivo
linhagem 2
fenótipo recessivo
F
1
16
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Teste de complementação
x
P
linhagem 1
fenótipo recessivo
linhagem 2
fenótipo recessivo
F
1
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Teste de complementação
x
P
linhagem 1
fenótipo recessivo
linhagem 2
fenótipo recessivo
F
1
x
x
17
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Teste de complementação
x
P
linhagem 1
fenótipo recessivo
linhagem 2
fenótipo recessivo
F
1
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Teste de complementação
x
P
linhagem 1
fenótipo recessivo
linhagem 2
fenótipo recessivo
F
1
18
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Teste de complementação
x
P
linhagem 1
fenótipo recessivo
linhagem 2
fenótipo recessivo
F
1
x
x
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Exemplos de epistasia
•  Loco B controla a produção de melanina
•  Loco E o alelo e previne a deposição da melanina nos
pêlos (mas não na pele)
19
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Exemplos de epistasia
Alelo B!
Produção de
melanina!
Alelo E!
Melanina
depositada
no pêlo!
B_E_!
Alelo b!
Produção de
Feomelanina!
Alelo B!
Produção de
melanina!
Alelo E!
Feomelanina
depositada no
pêlo!
bbE_!
Alelo e!
Melanina não
depositada no
pêlo!
B_ee!
Alelo b!
Produção de
Feomelanina!
Alelo e!
Feomelanina não
depositada no
pêlo!
bbee!
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Interação Gênica
20
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Interação Gênica
Alelo B!
Produção de
psitacina!
•  O que acontece
quando alelos
mutantes estão
em homozigose
em cada loco e
nos dois locos ao
mesmo tempo?
Alelo A!
Deposição de
melanina!
•  Qual o resultado
de um
cruzamento de
uma linhagem
pura verde e uma
pura branca?
•  Qual a
proporção
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Interação Gênica
Alelo B!
Produção de psitacina!
Alelo B!
Produção de psitacina!
Alelo A!
Deposição de
melanina!
Alelo b!
Não há produção
de psitacina!
Alelo a!
Sem melanina!
Alelo b!
Sem psitacina!
Alelo A!
Deposição de
melanina!
Alelo a!
Sem melanina!
21
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Interação Gênica
Alelo B!
Produção de psitacina!
Alelo B!
Produção de psitacina!
Alelo A!
Deposição de
melanina!
Alelo b!
Não há produção
de psitacina!
Alelo a!
Sem melanina!
Alelo b!
Sem psitacina!
Alelo A!
Deposição de
melanina!
Alelo a!
Sem melanina!
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Interação Gênica
P
x
F
1
F
2
9
3
3
1!
22
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Interação Gênica
AaBb
x
AaBb
VARIAÇÕES NAS PROPORÇÕES MENDELIANAS
Interação gênica e Epistasia
23
OUTROS TIPOS DE VARIAÇÃO
OUTROS TIPOS DE VARIAÇÃO
24
OUTROS TIPOS DE VARIAÇÃO
OUTROS TIPOS DE VARIAÇÃO
25
OUTROS TIPOS DE VARIAÇÃO
Alelos letais
26
27
•  OO cor única
•  OW overo
•  WW letal
28
•  Galinhas rastejantes – injeção de acido
bórico em ovos
•  Manosidose (autossomica recessiva) –
ingestão de uma planta leva a um fenótipo
parecido em bois
•  Talidomida
Manosidose
•  Manosidose (autossomica recessiva)
29
Manosidose
•  Manosidose (autossomica recessiva)
OUTROS TIPOS DE VARIAÇÃO
Qual a herança?
30
OUTROS TIPOS DE VARIAÇÃO
Penetrância incompleta
OUTROS TIPOS DE VARIAÇÃO
Penetrância incompleta
31
OUTROS TIPOS DE VARIAÇÃO
Penetrância incompleta
O individuo apresenta o genótipo mas não manifesta o fenótipo
- Influência ambiental
- Inflluência de outros genes
32
“Imagine que alguém diga que um gene
tenha 20% de penetrância. Isso quer
dizer que 20% das pessoas que
apresentam o gene manifestarão o efeito
daquele gene. Assim, quando dizemos
que um gene envolvido em câncer tem
penetrância incompleta, quer dizer que
nem todos que apresentam o gene terão
a doença.”
-  Displasia Renal Juvenil em cães (penetrância de 5%)
-  Doença do Rim Policístico em gatos
33
OUTROS TIPOS DE VARIAÇÃO
Penetrância incompleta
-  Coloração variegada em feijão carioca, alelo dominante com penetrância
de 95%
OUTROS TIPOS DE VARIAÇÃO
Penetrância incompleta
-  Polidactilia, alelo dominante com penetrância de 64%
34
OUTROS TIPOS DE VARIAÇÃO
OUTROS TIPOS DE VARIAÇÃO
Expressividade variável
PDE: 7 dedos
PDD: 6 dedos
PTD: 6 dedos
PDD: 6 dedos
PTE: 6 dedos
PDE: 6 dedos
PDE: 7 dedos PDD: 6 dedos
PTD: 6 dedos
35
OUTROS TIPOS DE VARIAÇÃO
PDE: 7 dedos
PDD: 6 dedos
PTD: 6 dedos
PDD: 6 dedos
PTE: 6 dedos
PDE: 6 dedos
PDE: 7 dedos PDD: 6 dedos
PTD: 6 dedos
Variação na
intensidade da
manifestação
PDE: 7 dedos
PDD: 6 dedos
PTD: 6 dedos
PDD: 6 dedos
PTE: 6 dedos
PDE: 6 dedos
PDE: 7 dedos PDD: 6 dedos
PTD: 6 dedos
36
Belted Galloway
37
Quando o loco afetado interfere na síntese de uma proteína
com múltiplos papéis no organismo
38
Quando o loco afetado interfere na síntese de uma proteína
com múltiplos papéis no organismo
Gene Frizzle
Quando o loco afetado interfere na síntese de uma proteína
com múltiplos papéis no organismo
Cor do pelo e surdez em gatos
39
OUTROS TIPOS DE VARIAÇÃO
I
1
2
3
4
II
2
1
5
6
III
2
1
3
4
5
2
3
7
6
IV
1
OUTROS TIPOS DE VARIAÇÃO
Herança extra-nuclear
I
1
2
3
4
II
2
1
5
6
III
2
1
3
4
5
2
3
6
7
IV
1
40
41
Miopatia em Shepherd Dog
Paciello O et al. Vet Pathol 2003;40:507-511
42
DNA mitocondrial e envelhecimento
OUTROS TIPOS DE VARIAÇÃO
43
OUTROS TIPOS DE VARIAÇÃO
Herança restrita ao sexo
OUTROS TIPOS DE VARIAÇÃO
Herança restrita ao sexo
44
OUTROS TIPOS DE VARIAÇÃO
Herança restrita ao sexo
DDS Ovotesticular
Síndrome do X Frágil
( Mutações dinâmicas )
Mutações em FMRP, uma proteína
fundamental para o
desenvolvimento cerebral
45
gene FMR-1
Receptor de Andrógeno
23, 24 and 26 repetições de CAG - Glutamina
46
Gene Alx-4
+1
-1
47
+1
-1
X-frágil
(CGG)6-53
(CGG)60-+230
Huntington’s
(CAG)6-35
(CAG)36-121
Expansões de trinucleotídeos
48
Expressão do alelo
de um dos pais
49
Formação dos gametas
OU
50
Deleção
Deleção
Síndrome de
Prader-Willi
cavalo x jumenta
Síndrome de
Angelman
égua x jumento
51
-  Interação gênica
Relação de dominância
Epistasia
-  Expressividade e Penetrância
-  Pleiotropia
- Mutação nova
- Herança extra-nuclear
-  Imprinting genômico
52