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TEORIA MODERNA DA EVOLUÇÃO
PROF. VICTOR PESSOA
A Genética e a reinterpretação da Teoria Evolucionista de Darwin (décadas de 1930 e
1940);
Teoria Evolucionista de
Darwin
Teoria Evolucionista de
DarwinGenéticaGenética
TEORIA MODERNA DA
EVOLUÇÃO
TEORIA MODERNA DA
EVOLUÇÃO+ =
Romanes (1886) registra, pela primeira vez, em seu artigo Physiological Selection: an
Additional Suggestion on The Origin os Species o termo NEODARWINISMO (Teoria de
Darwin + mudanças propostas por Romanes) – Não deve ser associada à Teoria Moderna da
Evolução;
Huxley (1942) lança a expressão SÍNTESE EVOLUCIONÁRIA designando duas conclusões:
a)Mutações e recombinações genéticas, orientadas pela seleção natural, explicam a
evolução;
b)A evolução pode ser explicada à luz do conhecimento genético.
FATORES EVOLUTIVOS RELACIONADOS À TEORIA MODERNA DA
EVOLUÇÃO
MUTAÇÃO GÊNICA
MUTAÇÃO GÊNICA
RECOMBINAÇÃO GÊNICA
RECOMBINAÇÃO GÊNICA
SELEÇÃO NATURALSELEÇÃO NATURAL
Surgimento de novos alelos
Surgimento de novas combinações gênicas
VARIABILIDADE GENÉTICA OU DIVERSIDADE GENÉTICA DOS
INDIVÍDUOS DE UMA POPULAÇÃO
ATUA SOBRE
MUTAÇÃO GÊNICA
* Alterações na sequência de bases nitrogenadas do DNA (positivas, negativas ou deletérias e
neutras);
* Ocorrem ao acaso, induzidas por agentes externos (radiações ionizantes / substâncias
diversas), ou espontaneamente, pela própria dinâmica das moléculas que constituem o DNA
(nucleotídeos).
TAUTOMERIA: mutação espontânea em que uma purina transforma-se em uma pirimidina
(C U), pela perda de um grupo amina (-NH2);
INSERÇÃO: adição de uma ou mais bases à cadeia de
DNA;
DELEÇÃO: perda de uma ou mais bases na cadeia de
DNA.
SUBSTITUIÇÃO: esse tipo de mutação pode ou não alterar o produto de expressão do gene
(proteína), em virtude de o código genético ser redundante (antigamente chamado
degenerado), ou seja, um mesmo aminoácido pode ser codificado por mais de um códon.
Prolina (Pro)
CCU / CCC / CCA / CCG
Observar que normalmente a mudança ocorre na 3ª
posição do códon!
A T G G C T T C A C A T A A C
U A C C G A A G U G U A U U G
TIR ARGARG LEULEUVALVALSERSER
(DNA original)
(RNAm)
A T G G C T T C C C A T A A C
(DNA mutado)
U A C C G A A G G G U A U U G (RNAm)
TIR ARGARG LEULEUVALVALARGARG
A T G G C T T C G C A T A A C
(DNA mutado)
U A C C G A A G C G U A U U G (RNAm)
TIR ARGARG LEULEUVALVALARGARG
RECOMBINAÇÃO GÊNICA
* Mistura de genes provenientes de indivíduos diferentes que ocorre na reprodução sexuada
(proporciona novos arranjos gênicos);
* Nos eucariontes, a recombinação gênica se dá pela SEGREGAÇÃO INDEPENDENTE DOS
CROMOSSOMOS e pela PERMUTAÇÃO (CROSSING-OVER);
MUTAÇÕES CROMOSSÔMICAS (ABERRAÇÕES CROMOSSÔMICAS)
* Qualquer alteração que afete o número ou a estrutura dos cromossomos;
* São classificadas em MUTAÇÕES NUMÉRICAS e em MUTAÇÕES ESTRUTURAIS;
ANEUPLOIDIAS EUPLODIAS
DELEÇÃO INVERSÃO
TRANSLOCAÇÃO DUPLICAÇÃO
* As ANEUPLODIAS surgem devido a erros na distribuição dos cromossomos durante as
divisões celulares (perda ou acréscimo de dois ou mais cromossomos, mas não de todos).
Tipo de Mutação Número de cromossomos
Aneuplodias
Nulissomia 2n – 2
Monossomia 2n – 1
Trissomia 2n + 1
Tetrassomia 2n + 2
* Síndrome de Down (afeta ambos o sexos) = trissomia do cromossomo 21
47, XX (+21) ou 47, XY (+21);
* Síndrome de Turner (afeta apenas mulheres) = monossomia do cromosso X (45, X0);
* Síndrome de Klinefelter (afetas apenas homens) = trissomia que envolve cromossomos
sexuais (47, XXY).
Cariótipo de um portador da
Síndrome de Down do sexo
masculino
Cariótipo de um portador da
Síndrome de Turner
Cariótipo de um portador da
Síndrome de Klinefelter
* As EUPLODIAS surgem quando os cromossomos se duplicam e a célula não se divide (perda
ou acréscimo de lotes cromossômicos inteiros).
Tipo de Mutação Número de cromossomos
Euplodias
Haploidia n
Triploidia 3n
Tetraploidia 4n
* MUTAÇÕES ESTRUTURAIS
a) Deleção: ocorre a perda de um pedaço do cromossomo. b) Inversão: um segmento cromossômico sofre inversão de 180º. c) Translocação: neste caso, pedaços de dois cromossomos não homólogos (diferentes) são trocados entre si. d) Duplicação: um segmento cromossômico encontra-se duplicado.
SELEÇÃO NATURAL E ADAPTAÇÃO* Todos os organismos travam “lutas” para garantir a sua sobrevivência (presa necessitando
fugir de um predador; um predador tendo que ir em busca de seu alimento; machos
disputando a atenção das fêmeas; plantas que competem com outras pela água e os minerais
disponíveis no solo etc.);
REPRODUÇÃO DIFERENCIAL DOS
INDIVÍDUOS DE UMA POPULAÇÃO
REPRODUÇÃO DIFERENCIAL DOS
INDIVÍDUOS DE UMA POPULAÇÃO
Os indivíduos mais bem adaptados têm maiores chances de deixar descendentes
TIPOS DE SELEÇÃO* De acordo com os efeitos que exercem nas populações,a seleção natural é classificada em
três categorias:
ESTABILIZADORAESTABILIZADORA
DIRECIONAL DIRECIONAL
DISRUPTIVADISRUPTIVA
CURVA NORMALRepresenta o número de indivíduos para cada variedade fenotípica de um caráter com
variação contínua
SELEÇÃO ESTABILIZADORAEm ambientes relativamente estáveis, a MÉDIA dos indivíduos está bem adaptada às
condições ambientais, e a seleção natural reforça essa tendência (favorece os indivíduos médios e seleciona negativamente aqueles com fenótipos extremos)
* Crianças que nascem com uma média de peso corporal que varia de 3 Kg a 4,5 Kg têm
maiores chances de sobreviver, quando comparadas com as que nascem com peso inferior
e superior a esta média.
* Favorecimento dos indivíduos heterozigóticos para o alelo da siclemia ou anemia
falciforme, em regiões endêmicas de malária.
ssss
SsSs
SSSS
Anemia forte / geralmente morrem antes de atingir a idade reprodutiva
(tendência de o alelo “s” desaparecer da população)
Anemia leve / exibem uma elevada resistência à malária (hemácias normais
e hemácias falcêmicas)
Normais / maior tendência de morrerem em consequência da malária
* Indivíduos “ss” tendem a morrer em consequência da anemia; * Indivíduos “SS” tendem a morrer em consequência da malária; * Os indivíduos “Ss” têm maiores chances de sobreviver e deixar descendentes (o alelo “s”, por isso, tende a se manter numa frequência elevada na população)
* Indivíduos “ss” tendem a morrer em consequência da anemia; * Indivíduos “SS” tendem a morrer em consequência da malária; * Os indivíduos “Ss” têm maiores chances de sobreviver e deixar descendentes (o alelo “s”, por isso, tende a se manter numa frequência elevada na população)
SELEÇÃO DIRECIONALMudanças ambientais passam a favorecer (direcionar) um fenótipo antes desfavorável
* Surgimento de linhagens bacterianas resistentes a antibióticos.
SELEÇÃO DISRUPTIVAÉ aquela que favorece os indivíduos portadores de características extremas em uma
curva normal, enquanto os indivíduos médios levam desvantagem
Comedor de insetos
Comedor de sementes
Uma determinada espécie de pássaros apresenta
apenas dois tipos de alimentos: sementes duras e
larvas de insetos escondidas na madeira. Assim,
seriam favorecidos aqueles dotados com bico fino e
delicado (propício para a captura de larvas) e
aqueles com bico maior e mais forte (aptos para
quebrar as sementes). Portanto, pássaros que
exibissem bico com formato intermediário não
seriam muito hábeis na busca de nenhum dos dois
tipos de alimento.