Conceitos genéticos

Neste artigo, apresento alguns conceitos genéticos básicos e fundamentais para o entendimento de qualquer programa de melhoramento genético, como o que é genética, quais são as diferenças entre ambiente, fenótipo, genótipo etc. Espero que estes conceitos sejam úteis para técnicos, produtores e acadêmicos.

Genética

Genética é a ciência que estuda a variação e a transmissão de características de uma geração para a outra. Dentro desta definição, a palavra variação se refere à variação genética; que é o intervalo dos possíveis valores para uma característica e como esta característica é influenciada pela hereditariedade. Hereditariedade é a transmissão de características dos pais para sua prole via material genético. Esta transmissão ocorre no momento da fertilização dentro do processo da reprodução. Quando o sêmen do touro se unifica com o óvulo da vaca para produzir um bezerro com um material genético único. Somente gêmeos idênticos têm um material genético igual, pois eles vieram de um mesmo oócito que deu origem a dois embriões durante as fases iniciais de desenvolvimento.

O que é ambiente?

O ambiente é normalmente imaginado como as redondezas do animal, como: luz, temperatura, ventilação e outros parâmetros que podem contribuir para o conforto físico do animal. Porém, em genética, a palavra ambiente têm um significado mais geral. O ambiente é a combinação de todos os fatores, exceto os genéticos, que podem afetar a expressão dos genes. Por exemplo, a produção de leite de uma vaca é afetada pela idade ao parto, época de parição, nutrição e muitos outros fatores. Portanto vacas com a mesma genética irão produzir quantidades diferentes de leite se estão em ambientes diferentes. Por exemplo, o desempenho na lactação de um par de gêmeos idênticos vai variar drasticamente se as duas bezerras são separadas na ocasião do parto e mandadas para países diferentes. Porém, pode existir uma diferença grande de produção de leite entre estes mesmos gêmeos quando estes são colocados em duas fazendas diferentes na mesma área, dependendo do manejo que cada uma recebeu.

Genótipo e fenótipo

O genótipo de um animal representa os genes responsáveis por uma característica em particular. Em geral, o genótipo é a carga genética herdada por um animal. Porém, o fenótipo é o valor de uma característica. Em outras palavras, é o que pode ser observado ou medido. Por exemplo, o fenótipo pode ser a produção de leite de uma vaca em particular, a porcentagem de gordura no leite ou o escore de conformação deste animal.

Existe uma importante diferença entre genótipo e fenótipo. O genótipo é essencialmente uma característica fixa de um organismo; e fica constante durante toda a vida e não é mudada por fatores do ambiente. Quando apenas um ou alguns poucos genes são responsáveis por uma característica, o fenótipo normalmente não muda durante a vida (ex: cor do cabelo). Neste caso, o fenótipo fornece uma boa indicação da composição genética de um indivíduo. Porém, para algumas características, o fenótipo muda continuamente durante a vida de um indivíduo em resposta a fatores ambientais. Neste caso, o fenótipo não é um indicador confiável do genótipo. Isto normalmente ocorre quando muitos genes estão envolvidos na expressão de uma característica como, por exemplo, a produção de leite. Deste modo, a produção de leite de uma vaca é normalmente expressa da seguinte maneira:

Produção de leite fenotípica = G + E, onde:

G é o mérito genético da vaca para produção de leite (o efeito dos genes);
E é o efeito do manejo e do ambiente do animal.

O material genético

Figura 1: Genes aumentados milhares de vezes.


O material genético esta localizado no núcleo de cada célula do corpo. Exceto pelas células reprodutivas (espermatozóide e óvulo) e algumas outras exceções (células vermelhas do sangue), as células contém duas cópias do material genético do animal. Quando as células se dividem, o material genético se organiza em forma de novelos chamados cromossomos (Figura 1). Nas células do corpo, cada cromossomo tem outro parceiro que têm o mesmo comprimento e forma (exceto pelos dois cromossomos sexuais que determinam o sexo) e contém a informação genética para a mesma característica.

Estes dois cromossomos são os dois membros de um par cromossômico, um deles veio do touro, e o outro da vaca. O número de pares de cromossomos é típico de cada espécie e normalmente é abreviado pela letra "n". Por exemplo, em humanos têm n = 23, suínos n = 19 e em bovinos n = 30. Portanto, as células do corpo de humanos, suínos e bovinos contém 2n = 46, 38 e 60 cromossomos, respectivamente. Os genes estão localizados ao longo dos cromossomos. O gene é a unidade funcional básica da hereditariedade; deste modo, os genes contém a informação genética que é responsável pela expressão de uma característica em particular. O total comprimento de um cromossomo pode ser dividido em milhares dessas unidades funcionais, e cada uma é responsável por uma característica.

O gene é composto de um material chamado ácido desoxirribonucleico ou DNA. A função do DNA é de transportar a informação necessária para síntese de proteínas. As proteínas são sintetizadas e o DNA se replica, o número de células do corpo aumenta (crescimento) e as células podem se especializar em funções específicas (desenvolvimento) onde alguns genes são ativados e outros desativados. Por exemplo, as células da pele (um tecido especializado) contêm todo o material genético necessário para recriar um animal, mas os únicos genes especializados que estão ativos nestas células são os genes responsáveis pela formação e cor dos cabelos.