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A diversidade genética é manifestada por diferenças em muitos caracteres, incluindocaracteres fenotípicos e diferenças nas proteínas (com ou sem atividade catalítica) esequências de DNA de quase todos os organismos.

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A perda da diversidade genética está geralmente associada com a endogamia e aredução geral na reprodução e sobrevivência (valor adaptativo).

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As mutações são a origem primária de toda a variação genética.A recombinação tem enorme impacto sobre a variação.

A haptoglobina (Hp) é uma glicoproteína de fase aguda da fração 2-globulina do plasma demamíferos, que pode capturar Hb por formar um complexo de alta afinidade Hp-Hb. Ahaptoglobina humana expressa um polimorfismo genético através de seus três fenótiposprincipais – Hp 1-1, 2-1, 2-2 – atribuídos por seus dois alelos comuns – 1 e 2 – localizados nocromossomo 16q22.1. A Hp contém dois tipos de cadeias polipeptídicas: (pesada, 40 kDa) e(leve: 1, 8,9 kDa e 2, 16 kDa). As cadeias são idênticas em todos os fenótipos Hp; variaçõessão devidas à presença de diferentes cadeias . O alelo Hp 2, presente apenas em humanos,teve sua origem em eventos de duplicação intragênica dos exons 3 e 4 (~1.700 pb) – a partir dafusão de um alelo Hp1F com outro Hp1S, presumivelmente por crossing-over desigual entre estesalelos estruturais. Como conseqüência desse evento, surgiram os exons 5 e 6 do alelo Hp 2 .

Visto que os rearranjos de segmentos cromossômicos já foram abordados na aula sobre“Estrutura, funcionamento e alterações do cromossomo eucariótico”, esta aula abordaráparticularmente as mutações gênicas e recombinação.

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A variabilidade genética é importante para a sobrevivência da espécie. Nesse sentido, atéhermafroditas desenvolveram ao longo de sua evolução vários mecanismos que dificultam aautofecundação e favorecem a fecundação cruzada (com algumas exceções; ex.: tênias),possibilitando, desse modo, aumento da variabilidade.Há uma variação tão grande de natureza genética, e as recombinações são tão eficazes emmisturar (recombinar) isso, que se a mutação parar completamente, não seria ainda notado umefeito sobre a resposta à selecção na maioria dos casos, em pelo menos 1000 gerações.

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Durante a gametogênese, a célula germinativa diploide sofre meiose, produzindo 4 gametashaploides. Como se sabe, os cromossomos segregam-se independentemente, o que possibilitagrande número de combinações entre eles, dando origem a vários tipos de gametas. O númerode tipos diferentes de gametas produzidos por um indivíduo diploide é dado por 2n, onde n= lotehaploide de cromossomos.Recombinação sexual de alelosHerança monogênica com dominância completa: 10 genes, cada um com 2 alelos, cada um emcromossomos diferentes, cada um produzindo 3 genótipos diferentes (AA, Aa, aa) 59.000zigotos diferentes em um diplóide sexual (Porquê?)Em um genoma eucariótico verdadeiro com recombinação livre e ilimitada ocorrendo, o númerode possíveis zigotos, é inconcebivelmente maior do que o número de partículas fundamentais douniverso.

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As plantas alopoliploides são mais comuns em habitats rigorosos e demonstramfartamente o sucesso evolutivo que os genótipos dos híbridos podem ter.

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A variabilidade genética é importante para a sobrevivência da espécie. Nesse sentido,até hermafroditas desenvolveram ao longo de sua evolução vários mecanismos quedificultam a autofecundação e favorecem a fecundação cruzada (com algumas exceções;ex.: tênias), possibilitando, desse modo, aumento da variabilidade.Há uma variação tão grande de natureza genética, e as recombinações são tão eficazesem misturar (recombinar) isso, que se a mutação parar completamente, não seria aindanotado um efeito sobre a resposta à selecção na maioria dos casos, em pelo menos1000 gerações.

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Fatores estocásticos modificam o estoque gênico devido a eventos casuais: deriva genética e mutação.Fluxo gênico, seleção natural e acasalamento preferencial são direcionais.

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Sem mutação todos os genes existiriam em uma única forma, os alelos não existiriam,os organismos não poderiam evoluir e se adaptar a mudanças ambientais.

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Mutações podem ocorrer tanto em tecidos somáticos quanto em tecido germinal, mas somenteas mutações germinativas podem passar para a descendência e, consequentemente,contribuírem com a evolução (exceto propagação vegetativa em plantas, que são herdáveis).

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Valor Adaptativo: progênie gerada que sobrevive e reproduz na próxima geração.Para que uma população permaneça em equilíbrio, a taxa de mutação nova deveser compensada pela inviabilidade (vital ou reprodutiva) ou baixa adaptabilidadedos indivíduos que a possuem, restabelecendo-se as frequências alélicas iniciais.Em populações pequenas, os novos alelos surgidos por mutação podem serperdidos aleatoriamente, dependendo simplesmente do acasalamento ereprodução dos indivíduos (deriva genética).

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População pequena – como o número de pessoas é reduzido, podeacontecer de um determinado alelo ser transmitido a uma grandeproporção de descendentes ao acaso causando uma alteraçãosignificativa da frequência alélica de uma geração para a próxima. Assim,as frequências alélicas podem flutuar de geração para geração ao acaso,podendo levar à fixação de um dos alelos e à eliminação do outro.Quando a frequência de um alelo em uma população pequena é baixa, este temgrandes possibilidades de se perder a cada geração que passa.Geralmente esta situação ocorre em populações cujo efetivo reprodutor (Ne) éinferior a 100 indivíduos (a população pode ser grande mas se apenas umpequeno número se reproduzir, obtém-se o mesmo fenômeno).Ne= densidade demográfica eficaz de indivíduos reprodutores. Comfrequência é muito menor do que a verdadeira densidade populacional(N).

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Um deme é aqui definido como um conjunto de indivíduos co-específicos quecruzam ou podem cruzar entre si, compartilhando (por parentesco ouancestralidade comum) de um fundo de genes comum.

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Falar sobre o efeito de Wahlund em isolados grandes.

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A seleção natural age no fenótipo, ou nas características observáveis de umorganismo, de modo que indivíduos com fenótipos favoráveis têm mais chancesde sobreviver e reproduzir-se do que aqueles com fenótipos menos favoráveis.O conceito básico de seleção natural é que características favoráveis, que sãohereditárias, tornam-se mais comuns em gerações sucessivas de uma populaçãode organismos que se reproduzem, e que características desfavoráveis, que sãohereditárias, tornam-se menos comuns.

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Falar a parte do livro sobre essas mariposas.

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Seleção estabilizadora: fenótipos intermediários têm maior valor adaptativo.

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Bebês com peso elevado ao nascimento têm em risco de: lesão durante o processo denascimento; defeitos congênitos; maior propensão a desenvolverem obesidade,hipertensão arterial e diabetes em algum momento de suas vidas.O baixo peso ao nascer, conseqüência de um crescimento intra-uterino inadequado, deum menor período gestacional, ou da combinação de ambos, constitui o maisimportante determinante da mortalidade neonatal, perinatal e infantil.

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Ex.: tipos de bicos dos tentilhões. Quem tem bico intermediário consegue nem caçar as larvas, nem comeras sementes.

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A preferência por iguais não promove evolução em loco único, mas aumentahomozigotos em detrimento de heterozigotos. Contudo, este aumento serestringe aos locos envolvidos na determinação do fenótipo.

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Desequilíbrio de ligação (DL): diferença entre a frequência observada de determinados genótipos (doislocos) em relação ao esperado se esses locos fossem independentes (fenômeno estocástico). Além daligação gênica, vários outros fatores podem levar ao DL, mesmo em locos que estejam em cromossomosdiferentes: seleção, deriva, sub-estruturação, mistura. Dessa forma, DL não implica, portanto, em ligaçãofísica e ligação física nem sempre leva ao DL.O estudo das causas genéticas de surdez avançou significativamente nos últimos quatro anos. Há algumtempo genes relacionados à surdez têm sido identificados. Mutações em alguns desses genes podemcausar deficiência auditiva de forma isolada, as chamadas formas não-sindrômicas. A surdez pode aindaassociar-se a outras anomalias, entre as quais a cegueira, configurando diversos quadros sindrômicos. Sãoconhecidas mais de 400 síndromes de etiologia genética que cursam com deficiência auditiva, aschamadas formas sindrômicas de surdez; muitos desses genes já foram identificados e isolados.No final de 1997, foi isolado e clonado o gene GJB2, que codifica a proteína conexina 26, o primeiro genenuclear relacionado à surdez não sindrômica (Kelsell et al., 1997). Inicialmente não se imaginava seu graude envolvimento na origem dos casos de surdez hereditária, principalmente aqueles com padrão deherança autossômico recessivo. Hoje, porém, sabe-se que esse gene está envolvido em 80% dos casosonde se observa esse padrão de herança, e que mutações no gene da conexina 26 também podemdeterminar surdez herdada de modo dominante (Denoyelle et al., 1997). Além disso, uma mutaçãoespecífica, a 35delG (deleção de uma guanina na posição 35 do gene), está envolvida em 70% dos casosde surdez de herança autossômica recessiva. Finalmente, acredita-se hoje que mutações no gene daconexina 26 sejam responsáveis por 10 a 20% de todas as perdas auditivas neurossensoriais (Wilcox et al.,2000). Além do gene da conexina 26, acredita-se que mais de 100 outros genes estejam envolvidos naetiologia da surdez neurossensorial não-sindrômica (Sobe et al., 2000). Alguns desses genes podem estarassociados tanto a surdez não-sindrômica quanto às formas sindrômicas; entre eles estão as conexinas 30e 31, associadas não só à surdez não-sindrômica com padrão autossômico dominante mas também aquadros em que a surdez se associa a enfermidades de pele (Rabionet et al., 2000).

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Endogamia: acasalamento de indivíduos mais aparentados que a média da população;encontro preferencial de alelos idênticos por descendência na progênie.Animal consanguíneo: aquele cujos pais são parentes.

Os acasalamentos consanguíneos são capazes de alterar as frequênciasgenotípicas, sem afetar, por si só, as frequências gênicas, pois se não existirseleção preferencial contra ou a favor de algum genótipo, as frequências gênicasmanter-se-ão constantes, independentemente do coeficiente médio deendocruzamento da população.

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A razão sexual, que é a proporção entre machos e fêmeas em uma população, é um dosprincipais parâmetros populacionais. Quando a razão sexual desvia da proporçãoesperada de 1:1 pode ocorrer aumento da endogamia e perda da variabilidade genética.Em populações pequenas, a variação nas taxas de nascimento e mortalidade começa afazer com que o tamanho da população flutue aleatoriamente para cima ou para baixo.Flutuações aleatórias de aumento no tamanho da população estão sujeitas à capacidadede transporte do ambiente, e a população pode novamente entrar em declínio. Uma vezque a população se torna pequena devido à destruição e fragmentação do habitat, estavariação demográfica (estocasticidade demográfica) torna-se um fator importante e apopulação tem uma probabilidade maior de se tornar extinta devido ao acaso. O riscode extinção também é maior em espécies que têm taxas baixas de nascimento (ex.:árvores de sombra de florestas) porque estas espécies levam mais tempo para serecuperar de uma redução ao acaso na sua densidade demográfica. Quando umapopulação se reduz a um número crítico, há a possibilidade de um declínio na taxa denascimento devido a um desvio na proporção de sexos (razão sexual).

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O aumento da homozigose ocorre tanto para alelos dominantes quanto para alelosrecessivos.A consanguinidade não cria nenhum alelo deletério na população, o que ocorre de fato, é que aendogamia leva a um aumento de genes em homozigose, e muitas anomalias congênitas se manifestamsomente em homozigose recessiva.

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Ectrodactilia: se caracteriza pela ausência parcial ou total de um ou mais dedos,o que provoca uma fenda nas mãos dos indivíduos afetados e o aspecto degarra de lagosta. A ectrodactilia tem herança autossômica dominante e apenetrância do alelo mutado é de 40%. Visto que a endogamia favorece oencontro de genes em homozigose, todos os indivíduos portadores do aleloacabam manifestando o caráter (a penetrância é incompleta apenas entreheterozigotos).

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Os descendentes de exocruzamentos são denominados híbridos interespecíficos.

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