A Genética do Guppy

A Genética do Guppy
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Símbolos dos Genes
Os cientistas têm trabalhado com um método de taquigrafia ( notação de genes ) para
designar o genótipo (genético make-up) de um guppy. Uma vez que existem dois tipos de
cromossomos, ligada ao sexo (X e Y) e autossômica, existem duas maneiras diferentes de
representar os genes e seus alelos. (Um alelo é uma "versão" de um gene.)
Notação Autossômica
Símbolos dos genes são parecidos com isto:
a/a
Este é o símbolo para o genótipo de um guppy albino. Símbolos de genes são geralmente em
itálico. A letra "a" é a primeira letra do nome da mutação, ou "a" para albinos. É mostrado como
duas letras divididas por uma barra porque tem duas séries de cromossomos e, portanto, dois alelos.
A barra indica que os alelos estão em cromossomos diferentes.
O irmão de um cinzento albinos é dito para que o "selvagem-tipo" ou alelo normal (variação de um
mesmo gene). O genótipo é representado desta forma:
A/A
O alelo selvagem usa a primeira letra do alelo mutante, apenas capitalizados. A versão do
gene capitalizados no símbolo indica que é dominante. Se você cruzou um de tipo selvagem com
uma albina, ocuparia um alelo de cada progenitor. No caso de um cruzamento entre um cinzento e
um albino guppy, a combinação seria representada desta forma:
A/a
O capital "A" é a partir do alelo cinzento dos pais e os pequenos "a" é a partir da mãe albina.
Porque o alelo cinza é dito ser dominante e os alelos albinos são ditos serem recessivos, o resultado
do cruzamento seriam todos cinza na primeira geração do cruzamento. Portanto, o fenótipo do
guppy híbrido seria cinzento, e o genótipo seria A / a. Esta é a maneira de representar dois ou mais
alelos em diferentes cromossomos.
a/a;b/b
Este é um guppy que transporta tanto os albinos e “ loiro “ genes. O ponto-e-vírgula indica
que estes genes estão em cromossomos diferentes. Para representar genes que estão no mesmo
cromossomo, esta notação é usada:
A/a*b/b
Se não se sabe se os genes que estão na mesma ou de diferentes cromossomas, esta notação
é usada:
a/a?b/b
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Notação Sex-Linked
Para genes no cromossomo X e Y podemos usar a seguinte notação:
XPY
Isto indica que o guppy tem o alelo Platina (designado com o símbolo "P") sobre o Xcromossoma, e o alelo do tipo selvagem no cromossomo Y-. A letra "P" é maiúscula para indicar
que é dominante sobre o seu alelo de tipo selvagem.
Porque alelos pode passar para o lado oposto cromossomos durante a reprodução sexual, o
genótipo mais comum mostra a localização do alelo mutante.
Quando houver mais de uma letra do símbolo do alelo, é mostrado como este:
XYSsb
Este guppy tem o alelo Snakeskin no corpo sobre o cromossomo Y, e é dominante sobre o
seu alelo de tipo selvagem.
No caso de um alelo dominante, muitas vezes você vai ver um "-" hífen a ela associados,
como em:
M/Isto indica que não importa se o alelo sobre o outro cromossomo é o de tipo selvagem ou
não. Isso porque o alelo tipo selvagem é recessivo, de modo que o fenótipo dominante será
expressado quer quando o alelo dominante é homozigótica ou heterozigótica.
Mutações comuns em guppy são conhecidas por nomes diferentes em diferentes partes do
mundo. Aqui está a tabela de equivalências ...
Símbolo do Gen
Nome Científico
USA
Europa
Japão
gg
Gold
Bronze
Gold
Tiger
bb
Blond
Gold
Blond
Gold
aa
Albino
Albino
Albino
Real Red Eye
Albino (RREA)
ll
X
X
Wine Red Eye
Albino (WREA)
WREA
ou Ruby Eye
XYSsb*
X
Snakeskin
Filigran
Cobra
ss
X
Stoerzbach
Störzbach
Sólido
* Corpo Snakeskin. As barbatanas têm um nome diferente.
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Por que estudar Genética de Guppy?
O que é "genética"? A palavra "genética", o estudo de "genes".
Aqui está a definição de um gene:
"Os genes são segmentos de DNA encontrados nos cromossomos. Cromossomos estão
localizados no núcleo da célula. Os Genes armazenam os “ esquemas “ do corpo. Quando uma nova
parte do corpo deve ser construída, os gens “leem “ o esquema e criam a partir deste projecto. O gen
passa este “ projeto genético “ para a próxima geração.
Portanto, os genes são uma espécie de manual para o corpo, incluindo a cor da pele e em
células que dão cor e padrão aos guppies. Eles são aninhado nos cromossomos e armazenados de
forma segura no núcleo. É evidente que o corpo quer tomar cuidado especial com o seu manual de
instruções.
A Genética do Guppy é simplesmente o conhecimento que temos acumulado sobre os
esquemas de cores e padrões de células. É também o conhecimento sobre o modo como esses genes
são transmitidos de uma geração para a seguinte. A maioria das pessoas não estão interessadas em
saber como os genes atuam como modelos para o planejamento do corpo. Eles estão mais
interessados no que acontece quando você cruza dois guppies ou a forma de preservar ou reforçar
uma característica como uma longa dorsal. Mas, como todo bom mecânico irá dizer-lhe, sabendo
como funciona um carro quando se está executando é uma grande ajuda quando se decompõe.
Muitas pessoas dizem que não estudam genética de guppies. Mas logo que faça uma declaração
sobre como um determinado traço é herdado eles se inserem na esfera da genética do guppy. Por
exemplo, um guppy com o HB Black ou Black padrão, quando cruzou com uma guppy sem HB
padrão, irá produzir descendentes com o HBo padrão. Qualquer pessoa que tenha feito esse
cruzamento irá confirmar este resultado. Genética de guppies é apenas a observação cuidadosa dos
padrões de herança guppies.
A existência de um gen HB Black é "apenas uma teoria." Neste ponto não somos
inteiramente certos que existe um gen HB Black. Mas há uma alta probabilidade de que a passagem
por um HB Black com um guppy sem gen HB vai produzir filhos ou filhas (ou ambos), que têm HB
Black padrão. Então essa é a segunda coisa que você precisa saber sobre "teoria genética." Envolve
uma previsão. Eu prevejo que se você fizer esse cruzamento você começará a ter HB Black guppies,
se não na primeira geração do cruzamento, pelo menos com a segunda geração. O fato de o HB
Black padrão da matriz é armazenada nos genes e os genes são repercutidos nos filhos e filhas é
bastante grande, acho eu.
Eu descobri uma série de teorias que explicam por que razão simples guppies são do jeito
que eles são. Durante muito tempo eu estava intrigado com as estranhas cores e padrões em guppies
que têm o gene magenta. Então um dia o meu amigo José René Meléndez Berríos mostrou um
quadro comparativo entre sibling guppies (irmãos) em Guppy Designer.
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O irmão, sem o gene é magenta está à esquerda, o guppy magenta está à direita.
Eu tinha feito uma série de cruzamentos envolvendo o gene magenta e tenho estudado
extensivamente tanto genética e cor das células sobre o guppy. Anteriormente, eu tinha proposto
uma teoria sobre o efeito do gene sobre a cor magenta nas células do guppy. Mas eu estava errado.
Eu estava procurando nos lugares errados. Precisei de José René da foto para acionar uma súbita
visão. O gene magenta afeta um tipo de célula de cor metálica chamada " iridóforo azul " o
pigmento vermelho e cor de células associadas com ele. Eu fui ao meu fishroom e examinei meus
magentas. Sempre que havia iridóforos azuis em condições normais , houve magenta vermelho no
irmão magenta. Minha nova teoria: magenta é um gene que afeta a distribuição de cor vermelha e
iridóforos nas células no corpo.
Poderia eu ter notado isto sem estudar biologia e genética de células de cor? Talvez. Mas a
teoria que tinha aprendido anteriormente disse-me para onde olhar e de interpretar corretamente o
que eu estava procurando.
Então, porquê aprender teoria genética e biologia celular de cor? Bem, você pode chegar a
melhores (que é mais simples e elegante) teorias sobre a expressão dos genes e da forma como são
transmitidas de uma geração para a seguinte. Melhores teorias levam a melhores previsões. Estas
previsões podem poupar muito tempo na sala dos peixes. Anos. Centenas de galões de água. Quilos
de alimentos. Para testar a minha teoria magenta, eu decidi escolher machos que mostram um monte
de cor azul metálico. Eles devem produzir filhos que mostram muito mais cor magenta. Veja como
isso funciona? Em vez de depender de tentativa e erro, o minha continuidade na investigação do
gene magenta é dirigida e orientada por teorias.
Se a minha teoria se revelar correta, vou tornar-se mais um deliberado criador de guppies. O
gene magenta tornar-se-á como um pincel na minha mão, uma ferramenta para colorir guppies. Em
vez de misturar duas linhagens e esperando pelo melhor, estou indo para minha escolha. É a
diferença entre espirrar tinta sobre a tela e esperando o melhor versus deliberadamente aplicando
tinta à tela. Muito mais que satisfatório.
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Mas há uma razão ainda melhor para estudar genética. O conhecimento acumulado sobre
células de cores e como elas são herdados fazem meus guppies magentas muito mais interessantes
para olhar. É o que um chef experiente faz quando se senta para uma refeição. É como que um
astrônomo vê quando ele olha para o céu à noite. É o que um biólogo vê quando ela vai para um
passeio na floresta. Genética de guppies é o seu próprio prazer. Esperemos que nos artigos que se
seguem você possa ver o que eu quero dizer.
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Genes “ Blue Print “
Desde a definição de um gene no artigo anterior, mostro agora um "blue print" armazenadas
no núcleo da célula. Posso te mostrar uma foto realmente deste "projeto". Esta foto mostra três
células e seus núcleos.
A cor azul que você vê na foto é o material genético (ADN) que tenha sido marcadas com
um corante azul. (Não, eu não vou ligar o gene de um "esquema" devido à cor do corante. É um
prazer coincidente.) Vendo os genes em azul é visível a prova da existência de cromossomas, que
armazenam genes.
O que quero dizer com genes agindo como esquemas de estruturas e processos do corpo?
Bem, como que esquemas são utilizados? Você tem uma avó que armazena seus padrões? Ela pode
ter um padrão para cada gaveta, embalada em um envelope. Ela pode usar o vestido padrão como
uma espécie de modelo para o vestido que ela queria fazer. O padrão teria diferentes partes. Ela terá
uma parte do padrão do envelope e lançá-lo ao longo do material e, em seguida, recortar o material.
Ela iria cortar fora as outras peças do vestuário, utilizando as peças diferentes do padrão como
modelos. Em seguida, ela teria os pedaços juntos. Depois que ela tinha todas as peças do vestido
que ela necessária, ela dobra-se o padrão, meter-lo de volta para o papel envelope, e coloque-a fora
na gaveta do armário. Ok, eu tenho um monte de metáforas indo aqui: vestido padrão, plano e
modelo. O conceito de modelo é a mais exata analogia, porque o organismo utiliza o gene como
uma espécie de modelo para as proteínas que são feitas a partir de genes. Mas eu pensei que o
projeto juntamente com a foto seria mais fácil de memorizar.
Porque armazenar um gene em um modelo núcleo? Pela mesma razão a sua avó armazenou
o vestido padrão em seu armário: para guarda e para torná-lo facilmente disponíveis. Ao manter
uma cópia do material genético, o DNA, armazenados de forma segura no núcleo, o corpo pode
acessá-lo, no futuro, para fazer mais cópias.
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Há um outro valor para armazenar o material genético, limpamente embalados no núcleo
como cromossomos. O padrão em si pode ser duplicado e amplamente distribuído. Isto é o que
acontece durante o crescimento. Você pode até mesmo passar o cromossomo e seus genes para
gerações sucessivas. Isso significa que os genes podem atuar como o material hereditário.
Estamos tão acostumados à idéia de genes, que vem como uma surpresa que é uma idéia
relativamente moderna. Através de milhares de anos de criação animal e vegetal, criadores não
tinham idéia de um gene. Deixe-me explicar.
Foi Gregor Mendel, o monge austríaco, que primeiro descobriu genes na parte posterior do
século 19. Ele descobriu em seu jardim de ervilheiras perto de sua casa no Mosteiro onde viveu.
Sua abadia tinha dado a ele a tarefa de ajudar os agricultores a melhorar a produtividade de suas
culturas. Mendel ajudou a descobrir os segredos de se chegar mais rápido aos resultados e colheitas
mais generosas. Ele decidiu tentar descobrir as leis de herança do cruzamento de diferentes
linhagens de ervilhas.
Mendel não utilizava um dispositivo de alta resolução de imagens para descobrir genes.
Nada existia. Ele usou de observação cuidadosa, da metodologia científica e matemática.
Ferramentas simples e jardinagem. Na verdade, Mendel não tinha pistas sobre a estrutura física dos
genes, chamando-os "elementos" para a falta de um melhor termo. Então, como ele descobriu
"genes?"
Parte da resposta é que ele encontrou um padrão da herança de traços visíveis, tais como nas
ervilhas enrugadas ou lisas. Ele ia atravessar duas linhagens diferentes de sementes, observando que
uma das duas características da linhegem iria desaparecer na próxima geração. Em seguida, ele iria
reaparecer na geração posterior. Isto o levou a teorizar que um gene é uma unidade de herança. Ela
passa de uma geração para a seguinte inalterada. (A idéia de uma mutação viria muito mais tarde.)
Esta é uma forma moderna de caracterizar um gene, mas que contém a visão central. Quando você
cruzar duas plantas ou animais, um gene não é alterado, permanece intacto e inalterado. Ele pode
reaparecer na geração posterior inalterado. Essa foi uma grande idéia, porque anterior à teoria do
gene, as pessoas pensavam que poderiam ser alteradas através de traços de diferentes linhagens. Na
verdade, existem ainda pessoas que acreditam que os genes podem ser alterados por outros genes
fisicamente!
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Mas isso simplesmente não é o caso. Um gene pode ser danificado ou uma cópia modificada
através de alguma falha na cópia do processo, que agora é chamada mutação. Dano causado a um
gene muito raramente acontece, e quando se faz a prole com uma cópia danificada do gene por
vezes morre. No entanto, em casos muito raros, uma cópia danificada irá sobreviver. Pode conferir
algum tipo de vantagem para a prole. Neste caso, a mutação pode, então, tornar-se um novo gene
mestre.
Para ilustrar a idéia do gene como a unidade indivisível de herança, vou usar o exemplo
clássico dos guppies albinos. É um peixe que não pode expressar cor negra. Ele tem olhos
vermelhos porque não existe nenhuma cor preta na retina para absorver a luz, e aparece apenas a cor
do sangue ( por isto o vermelho ). A pele é uma cor amarela, pois as células de cor amarela
proliferam na ausência de células negras.Vermelho, branco e outras cores iridiscente (prata, azul
etc) podem aparecer, mas nenhuma cor negra.
Albino Silverado acima e o seu cinzenta ou tipo selvagem irmão abaixo. Observe os olhos da albina
rosa. O sexo masculino também é albino mostrando cores branca e vermelha, que não são afectadas
pela albinos gene
Quando você cruzar um albino com um guppy normal cinzento da mesma linhagem, a
grande maioria irá nascer como a linhagem original ( não albina ). Mas, na geração seguinte você
obterá cerca de 25% albinos. O resto da prole são cinza. Se você fosse Mendel, você poderia
perguntar: "O que aconteceu com o traço albinos na primeira geração da cruz?" Obviamente ele
estava escondido na primeira geração, apenas para reaparecer na segunda geração. Mas o que é que
significa ser "escondidos"? Porque é que não é expresso? Para um espírito curioso como o de
Mendel dizendo que o gene estava "oculto" não seria satisfatório. Ele vai saber o que aconteceu
com ele na primeira geração do cruzamento. O que faz com que um traço albino desapareça na
primeira geração de um cruzamento com uma cor cinzenta ou normal de guppy? Deixo a resposta a
essa questão para o próximo artigo.
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Genes como código genético
As pessoas têm observado por milhares de anos que traços visíveis, tais como a forma dos
olhos ou do nariz, são transmitidos entre os pais e a criança. Embora a teoria de que traços são
transmitidas de uma geração para a próxima parece algo óbvio, ela provou ser difícil aplicar a
teoria. Agricultores procuraram melhorar suas colheitas e gado, selecionando os melhores
indivíduos como os criadores para a próxima geração. Mas, mais frequentemente então ocorreram
problemas, reprodutores seletivamente maiores, mais férteis do sexo masculino e feminino
conduziram ao resultado oposto. Gerações subseqüentes se tornaram menores, menos férteis e mais
frágeis. Indivíduos parecem deformados.
Você pode dizer que em grande medida o guppy se encontra na mesma situação. O método
mais comum para "melhorar" uma linhagem é selecionar os melhores machos e fêmeas, de acordo
com alguma norma e torná-los o novo Adão e Eva para as gerações seguintes. A maioria das
pessoas têm dificuldade em compreender por que razão a seleção de reprodutores quando praticada
como endogamia quase sempre resulta na perda de uma linhagem ou seus atributos desejáveis.
Essa foi a situação herdada por Gregor Mendel, o monge austríaco, mais de um século e
meio atrás (por volta do ano 1866). Sua tarefa era explorações agrícolas locais para ajudar a
melhorar o rendimento das suas culturas através de uma melhor reprodução das práticas. A
diferença entre Mendel e todos os criadores antes dele era que ele fez exaustiva, cuidadosamente
anotados e devidamente conduzidas experiências. Mendel analisou quase 21.000 plantas híbridas!
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