Os fundamentos da hereditariedade é um conceito ligado a Genética e Biologia Molecular e tem relação direta com os princípios biológicos que governam a transmissão de características genéticas de uma geração para a próxima.

A denominação “fundamentos da hereditariedade” diz respeito a todos os conceitos básicos necessários para compreender o compartilhamento de características entre pais e filhos, e como isso determina os diferentes tipos de espécies animais, vegetais e de outros reinos taxonômicos. 

Esse tipo de conhecimento facilita a compreensão sobre algumas doenças genéticas, permite entender como um ser humano pode ser tão diferente ou tão parecido com seus pais, além de ser a base para o desenvolvimento de alimentos transgênicos e tecnologias que são essenciais para a sociedade atual.

Diante da importância do tema, muitos vestibulares cobram-no, em diferentes níveis de profundidade. Neste artigo, o Estratégia Vestibulares preparou um resumo sobre os fundamentos da hereditariedade, apresentando noções básicas sobre genética, leis de Mendel e algumas aplicações práticas do assunto. Leia mais!

Conceitos básicos em hereditariedade

O que é hereditariedade?

Hereditariedade é a propriedade biológica que permite que as características de um indivíduo sejam transmitidas para sua prole, ou seja, seus descendentes (filhos e netos, por exemplo). Na espécie humana, aspectos como cor dos olhos, cor do cabelo, cor da pele, formato do rosto, contorno dos olhos, estrutura óssea, altura, entre outros traços são compartilhados por meio da hereditariedade.

Os estudos biológicos chegaram a conclusão de que esses atributos só podem ser presentes em diferentes gerações por meio de estruturas moleculares presentes no núcleo das células: os ácidos nucleicos, em especial o ácido desoxirribonucleico, geralmente conhecido como DNA, onde estão os genes com as informações sobre como o indivíduo poderá se desenvolver. 

O que é gene?

Uma molécula de DNA é uma fita muito grande, constituída de diversas moléculas diferentes. Então, um gene é um pequeno segmento presente nessa molécula. Nos genes está disposta uma sequência de substâncias específicas, chamadas de nucleotídeos, que permitem a codificação das proteínas que darão origem às características de cada indivíduo.

É relevante mencionar que além de formar os atributos externos dos seres vivos, os genes são essenciais para a construção do corpo como um todo. Cada gene passa por uma grande máquina dentro da célula, que lê e interpreta a sequência de informações genéticas para formar proteínas. 

Esses conteúdos proteicos são a base para o desenvolvimento dos corpos. Nos mamíferos, genes específicos participam da ativação que formam as glândulas mamárias, estruturas necessárias para a classificação e sobrevivência desse grupo de animais, que dependem da amamentação para crescer nos primeiros anos de vida. 

Genética e hereditariedade

Como foi mencionado anteriormente, existem inúmeros genes que guiam o desenvolvimento dos seres vivos. Diante disso, a biologia contém uma área específica que se dedica ao estudo dos genes, sua influência sobre os indivíduos de diferentes espécies, a relação entre as informações do DNA e certas doenças, além de outros aspectos — esse campo de atuação é chamado de Genética.

A junção de conhecimentos biológicos, citológicos e genéticos permitiu compreender que os gametas (óvulos e espermatozóides) são células que carregam moléculas de DNA para a formação de um indivíduo, são o meio pelo qual pais podem compartilhar características genéticas com sua prole. 

No caso dos humanos, observou-se que cada um dos indivíduos saudáveis possuem pares de genes, uma parte da informação é herdada da mãe (gameta feminino) e a outra metade é herança do pai (gameta masculino). 

Um ponto interessante é a interação entre essas informações dentro do indivíduo. Está postulado que um gene é formado por dois alelos, cada um como herança de um dos progenitores. A grande questão é que, simplificadamente, esses alelos possuem tais características:

• Ambos atuam de forma igual e originam uma característica mista;
• Um alelo é mais forte do que o outro; e
• Ambos os alelos são mais “neutros” e geram um aspecto mais fraco, ou nem expressam esse atributo. Além de outras formas de atuação dos genes, que são estudadas com mais profundidade em cursos específicos sobre o tema.  

Genótipo e fenótipo

Uma vez que, ao mesmo tempo, existem dois alelos diferentes, não necessariamente eles se expressam de maneira igualitária no indivíduo, é que isso permite que um indivíduo tenha um alelo e não apresente ele de forma completa em sua aparência. 

Por exemplo, imagine que uma flor de cor vermelha faça reprodução da espécie com outra planta de cor amarela. Diante disso, o raciocínio imediato seria assumir que a prole teria cor laranja, como mistura das cores vermelho e amarelo. 

Por outro lado, o que se observa é que algumas plantas surgiram laranjas, outras amarelas e ainda, outras surgiram em diferentes tonalidades alaranjadas, algumas mais claras, outras mais escuras. 

Ao observar fenômenos como esse, os geneticistas chegaram à conclusão de que a composição genética de uma pessoa pode ser diferente de como a característica se expressa para o mundo exterior, a depender de como os alelos interagem entre si. 

Então, foram criados dois nomes para classificar essa propriedade:

• Genótipo é a composição genética do ser vivo, com os alelos herdados da vertente materna e paterna;
• Enquanto que fenótipo é como esses genes se expressam na composição do corpo desse indivíduo, que não precisa ser necessariamente concordante com as características dos progenitores. 

+ Veja também: Polialelia: alelos múltiplos, genética, sistema ABO e exemplos
Genótipo e Fenótipo: conceitos básicos e convenções da Genética

Leis de Mendel

Primeira Lei de Mendel

Gregor Mendel foi um biólogo austríaco conhecido mundialmente como pai da genética, porque seus estudos formam a base para o estudo dos genes até os dias atuais. Boa parte de suas teorias foram criadas com a observação da reprodução de plantas e vegetais, e de como as características dos progenitores eram transmitidas à prole.

A Primeira Lei de Mendel versa sobre os alelos genéticos. Nela, o biológico teorizou que cada característica observada em um ser vivo é dependente de dois fatores. Esses fatores estão presentes no organismo e se separam durante a formação de gametas. 

Incrivelmente, sem as tecnologias genômicas da atualidade, Mendel conseguiu observar que cada fenótipo é expresso a partir da combinação de dois alelos de DNA. Além disso, adiantou aspectos da gametogênese. 

É reconhecido cientificamente que cada par de alelos se separa durante a formação de óvulos ou espermatozoides, por meio da meiose. Diante disso, se um ser humano os alelos Ee, em que E (azul) domina sobre e (castanho), ele formará 50% dos gametas com E e 50% e.

Segunda Lei de Mendel

Depois de observar a divisão do par de alelos entre os gametas, Mendel também notou que os genes para cada característica não precisam ser transmitidos conjuntamente, ou seja, as informações genéticas que determinam a cor do cabelo são determinadas de maneira independente dos genes que codificam a cor da pele, por exemplo. 

Inclusive, ele também notou que a recombinação desses genes durante a formação dos gametas acontece ao acaso, sem uma ordem específica. Atualmente, essas informações foram bem descritas por meio do processo de meiose, que ocorre durante a gametogênese: ocorre um mecanismo conhecido como crossing over que faz a recombinação de genes de forma aleatória, formando gametas de genótipos mistos, como mostra o esquema a seguir. 

+ Veja também: Cromátides: irmãs, homólogas, mitose, meiose e questões

Tipos de alelos

Uma vez que cada indivíduo recebe um alelo paterno e um alelo materno para a formação de suas características, os estudiosos buscaram entender como era a interatividade entre eles para a construção dos seres vivos. 

Diante disso, foram definidos dois tipos principais de alelos: 

• Os alelos dominantes, que são representados por letras maiúsculas, e impõem sua característica, de forma que quando aparecem, serão expressos.; e
• Os alelos recessivos, simbolizados por uma letra minúscula, e com menos expressividade, só geram fenótipo quando não estão junto com um alelo dominante. 

Assim, um indivíduo que tenha pelo menos um alelo dominante (EE ou Ee) apresentará o aspecto determinado por essa informação genética. E o fenótipo recessivo só aparecerá em seres vivos que expressam o genótipo ee. Abaixo, um esquema que faz uma correlação dessas informações considerando cor dos olhos como fenótipo. 

+ Veja também: Código genético: o que é, importância e questões

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