GENÉTICA E COR
Reprodução
O principal objectivo deste site é simplesmente ensinar sobre como ter diferentes genes afecta a aparência do cão (fenótipo), por isso não vou entrar em muitos detalhes sobre criação de animais. No entanto, é importante conhecer as noções básicas sobre herança!
Índice
Se está a procurar algo em específico aqui fica um pequeno índice:
Começo
Exemplo estudo do Labrador
Quadro de Punnet
Lacunas existentes no estudo dos Labradores
Começo
Se você estiver a ler estas páginas por ordem, já sabe que cada cão tem um conjunto de locii (pontos em seu ADN) com dois alelos de cada opção. Por exemplo, sobre o locus B eles podem ter os alelos B e b, b e b ou B e B. Estes são escolhidos a partir de uma lista de possíveis alelos para cada loco, o que para o locus B é simplesmente B e b, mas para a outra locii pode haver uma lista mais longa (série A, por exemplo, possui quatro conhecidos alelos possíveis - Ay, aW, at e a).
Quando mamíferos, como os cães criam, cada pai passa apenas um alelo de cada um dos seus locii. Este alelo é escolhido de forma aleatória, por isso, cada um dos dois alelos tem uma probabilidade igual (50%) de ser passado em diante. No entanto, não é simplesmente um caso de o mesmo alelo ser transmitido a todos os cachorros.
Quando uma célula de esperma fertiliza um ovo, um embrião começa a desenvolver-se. O espermatozóide é apenas um dos milhares que foram produzidos pelo cão macho. Cada célula de esperma é um indivíduo. Ele transporta metade da informação necessária para criar uma nova vida, a informação é constituída por um conjunto de alelos. Isto significa que tem um alelo a partir de cada um dos locii do cão macho, um dos dois alelos o que é totalmente aleatório. Há muitos lotes diferentes de genes e alelos, portanto a combinação exacta existente em cada espermatozóide poderá ser bastante única.
Os óvulos são exactamente igual - eles carregam um conjunto de alelos da mãe (um de cada par). No entanto, menos são produzidos, pois, obviamente, não seria bom ter mais do que uma certa quantidade deles fertilizados ao mesmo tempo (mais do que a mãe pode razoavelmente suportar).
Apenas alguns dos milhares de espermatozóides produzidos vai realmente alcançar os ovos no útero da cadela. O resto vai morrer. Os que alcançam um ovo irão juntar-se a ele e inserir-se o seu núcleo, que é a parte da célula que transporta a informação genética (neste caso, uma cadeia de ADN incompleta). O núcleo do óvulo com o espermatozóide, em seguida, unem-se para criar um novo núcleo que transporta toda a informação genética necessária para desenvolver um embrião.
Assim, podemos ver que a genética envolve um monte de probabilidades aleatórias. Por isso, não podemos dizer que os filhotes de uma criação específica serão definitivamente esta cor ou aquele padrão.
Tudo o que podemos fazer é prever a probabilidade de que o cachorro vai ser uma determinada cor. É importante lembrar isto ao ler o resto desta página.
Quando antecipamos ninhadas costumamos dar pelo menos quatro resultados possíveis para os cachorros. Isso não significa que vai ter quatro filhotes e vai sair um de cada uma daquelas cores. Tudo isto significa apenas que cada cachorro tem 25% de chance de ser de uma daquelas cores.
Casualmente, até pode acabar por todos os filhotes da ninhada herdarem os mesmos genes de cor; só depende de quais espermas alcançaram os ovos. É como jogar dados - às vezes você pode ter azar (ou sorte, se estiver a jogar um jogo de tabuleiro!) e obter seis seis de seguida. Isso parece realmente improvável, mas, na verdade, cada vez que jogar os dados, as chances de conseguir um seis é o mesmo. Cada lançamento é independente de todos os outros (a chance de conseguir um seis a segunda vez que não depende se você tem um seis na primeira vez), e a genética é muito semelhante. Só porque apenas um em cada seis dos cachorros são supostamente branco puro de acordo com nossos cálculos, isso não significa que se o primeiro filhote nascido é branco o segundo seja menos provável de também ser branco!
Estudo do caso dos Labradores
Agora que temos uma ideia básica de como a reprodução funciona, vamos olhar para o estudo de caso específico.
Vamos dizer que nós temos muitos Labradores, e iremos criá-los.
Não em alguma bizarra orgia canina frenética, é claro, mas um par de cada vez.
Primeiro, nós decidimos que queremos alguns cachorrinhos negros, por isso, escolhemos dois adoráveis e brilhantes cães negros. Vamos chamá-los Blackie e Pretinho, porque estamos sem criatividade.
Cruzámos a Blackie e o Pretinho e tivemos esta ninhada:
Bem, tudo parece estar em ordem. Nós cruzámos um cão preto com um cão preto e temos cachorros pretos. Parece fazer sentido, certo?
Entusiasmados com o sucesso da nossa primeira ninhada, e ansiosos para reproduzir mais alguns lindos cachorros negros, nós escolhemos mais dois cães negros: Kiko e . . . Kika.
Cruzámos a Kika e o Kiko e tivemos esta ninhada:
Parece bem . . . mas oh! Espera um segundo! Um desses filhotes é chocolate! Como raio é que isso aconteceu?
A nossa surpresa ao conseguir este cachorro de cor de chocolate leva-nos a procurar genética da cor do cão na internet.
Acontece que se um cão é preto ou fígado (chocolate / marrom) depende dos alelos que tem sobre um locus específico - o locus B. Há dois alelos possíveis - B é preto, e é dominante sobre b, que é fígado. Aqui está uma lista dos possíveis genótipos e o que os cães com esses genótipos ficariam:
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BB - duas cópias de preto, o cachorro vai ser preto.
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Bb ou bB - uma cópia do preto, uma de fígado. Preto é dominante, assim cachorro vai ser preto.
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bb - duas cópias do fígado. O cachorro não carrega qualquer preto, por isso deve ser fígado.
*** Não está familiarizado com o termo "dominante"? Veja a página Termos básicos para mais informações ***
Quadrados de Punnet
O mistério do cachorro chocolate pode ser resolvido ao desvendar os genótipos dos pais. Podemos ver a partir da lista acima que, se um cão é preto, ele precisa de ser BB ou Bb. Se calcularmos resultados de reprodução de todos os cruzamentos possíveis de BB / Bb, podemos descobrir qual reprodução/ões irá produzir filhotes de chocolate, e assim de que podemos ter um bom palpite sobre os genótipos dos pais.
A maneira mais rápida e fácil de calcular os resultados de uma ninhada é a utilização de um quadrado de Punnet. Em primeiro lugar, vamos ver o que acontece quando criamos um cão Bb com um cão BB.
O quadro da esquerda é um quadrado de Punnet em branco, pronto para preenchermos. Como pode ver, existem duas linhas e duas colunas. O número de células na tabela (não incluindo as que vamos colocar a coluna e linha em títulos) é quatro, então nós vamos ter quatro opções de cachorros cada vez que o preenchemos.
Primeiro vamos colocar o genótipo de cada um dos pais nas caixas na parte superior e lateral (as células de título)(quadro da direita). Colocamos apenas uma letra gene em cada célula, e não importa qual dos pais vai para a parte superior ou para o lado (não faz diferença para os resultados).
Agora é preciso preenchê-lo. Cada uma das quatro células representa um genótipo possível para um cachorro. Para preenche-los, vamos buscar para cada célula o titulo da linha horizontal e o da vertical. Não importa a ordem em que o fazemos (se olharmos para a linha ou a coluna em primeiro lugar), mas eu costumo fazer coluna e depois linha. (como no quadro á esquerda)
Aqui (quadro á direita) está o quadrado de Punnet terminado. Se tomarmos como referência a lista acima, podemos ver que todos os filhotes desta ninhada seriam pretos. Não há filhotes bb e estes são os únicos cães que poderiam ser fígado. Então, não encontrámos os genótipos da Kika e do Kiko. É preciso continuar a procura!
Cruzar um cão BB com outro cão BB irá, obviamente, só produzir cachorros BB, então a Kika e o Kiko não podem ser ambos BB.
A partir do exemplo acima, agora também sabemos que a hipótese um ser BB e outro Bb também não pode ser. Então, a única outra opção que podemos experimentar é Bb x Bb:
Então, três cachorros pretos (BB, bB eBb) e. . . um fígado! Parece que encontrámos o que estávamos á procura. Porque o gene fígado (b) é recessivo, pode ser oculto, o que significa que um cão pode transportar uma cópia do mesmo sem exibi-lo. Isso significa que dois cães portadores de fígado podem ser pretos, mas produzir filhotes fígado.
O que pode ser um pequeno problema quando se trata de criação, porque traços recessivos, como fígado e diluição, podem permanecer escondidos em linhas por muitas gerações, e em seguida, aparecem de repente quando um cão que carrega o gene é cruzado com outro como ele (se o gene é muito raro na raça, então pode passar um longo período de tempo até ele se mostre, se é que o faz).
É por isso as reproduções podem ser completas surpresas, como cachorros Labradores azuis numa raça que, para todos os efeitos, não existe de todo em azul (prata). Um gene recessivo prata solitário (d, sobre o locus D) tem sido passado de geração em geração, completamente desconhecido para os criadores, até que finalmente conhece outro cão com o mesmo gene. Pode ter vindo de um cruzamento com outra raça, há muitos anos, que não apareceu nos pedigrees e já não tem qualquer efeito sobre a aparência do cão. Tais traços recessivos raros podem ser impossível de erradicar numa raça, simplesmente porque não se pode dizer que os cães os carregam. Nos últimos anos, no entanto, testes genéticos têm ajudado a identificar os portadores.
De qualquer forma, agora sabemos que tanto a Kika como o Kiko têm o genótipo Bb. No entanto, se quiséssemos obter filhotes fígado no futuro por apenas reprodutores cães negros, como é que saberíamos que cães são preto Bb e quais são BB, sem fazer qualquer teste genético? Felizmente para nós fígado é bastante comum em Labs, então não é como se estivesse-mos a tentar descobrir quais Labs transportam o prata, onde poderíamos fazer centenas de cruzamentos e ainda não conseguir cachorros prata, porque a probabilidade de encontrar outro cão com o gene é muito baixa. Na ausência de testes genéticos, a única maneira de dizer se um cão preto é Bb ou BB é cruzá-lo com um cão fígado.
Podemos ter certeza de que o pai fígado será bb, porque ele não pode ser outra coisa. Se o pai for preto BB, vamos acabar com todos os cachorros negros, porque cada filhote só pode herdar do pai preto um B. Todos os cachorros terão o genótipo Bb. Mas se o progenitor é preto Bb, metade dos filhotes serão fígado. Como sabemos disso? Ao fazer um rápido quadrado de Punnet:
Os cachorros irão ser:
Assim se algum dos cachorros numa ninhada for fígado, o pai preto tem ser portador do gene fígado, ou seja, ter o genótipo BB.
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Por último, é importante notar que, devido à natureza dos genes recessivos, a única cruza que irá produzir todos os cachorros fígado é bb x bb, ou seja os dois pais fígado.
Lacunas no exemplo dos Labradores
O exemplo acima é utilizado por inúmeros sites e artigos sobre a genética nos cães, e às vezes é mesmo ensinado nas escolas. É considerado o exemplo padrão de como a genética animal trabalhar. No entanto, agora é a hora de revelar que é um completo disparate.
Bem, ok, não é totalmente disparate. É mais ou menos correta, tanto quanto se pode ver, mas também é incompleta e enganosa. É de hora revelar como a genética da cor em Labradores realmente funciona.
Provavelmente já deve ter notado que há uma omissão flagrante no exemplo - Labradores amarelos. Estes são geralmente deixados de fora porque complicam imenso as coisas por causa da adição de um outro locus para analisar (o locus E).
Estas são as cores que os Labradores realmente vêm:
Ou seja, pretos, fígados, amarelos e amarelos com o nariz castanho (fígado com pigmentação amarela).
Existem três locii que são particularmente importantes no Labrador. São eles B, E e K.
O locus B, como já sabemos, controla a cor fígado. No entanto, isso não significa que qualquer cão que é bb será automaticamente fígado. Tudo isto significa é que seu nariz será fígado, e se eles têm algum preto o seu pêlo, será fígado. Para a cor fígado sólida que vemos nos Labradores, precisamos ter em conta o locus K também. O locus K determina se um cão é de cor sólida (eumelanin apenas) ou tem vermelho / afogueado (phaeomelanina) também no seu pêlo. Há três genes na série K, se um cão tem um ou dois genes K (K é o mais dominante da série, sobrepõe-se a todo o resto), será de cor sólida. Na maioria dos casos, isso significa preto sólido, porque o preto é a cor padrão da eumelanina, mas um cão com o gene fígado irá ter aquele preto sólido transformado em fígado, por isso vai ser fígado sólido.
Por isso, todos os Labradores no locus K são KK. Sabemos isso porque caso contrário, se os Labs carregassem o gene recessivo k (que permite exibir padrões “tan” (castanho, preto afogueado, etc.)), então de vez em quando iria aparecer um lobeiro ou um preto e afogueado (ambos os casos seriam cães kk, o que apenas resultaria a partir do cruzamento de dois cães que carregassem um k, ou seja Kk x Kk), e isso nunca acontece, em linhas de beleza pelo menos.
Portanto, agora sabemos que um labrador preto deve ser KKBb (preto heterozigoto, portador de fígado) ou KKBB (homozigoto preto). Porque todos os Labradores são KK, nós podemos realmente ignorar o locus K quando estamos a calcular resultados de cruzas. É por isso que o exemplo original a cima é parcialmente correcto ao apenas olhar para o locus B, mas ao não mencionar o locus K de todo, é enganosa. Dá a impressão de que Bb / BB é automaticamente sólido preto e bb é automaticamente fígado sólido, o que é apenas correcto em Labradores porque do locus K é sempre igual, mas não funciona assim na maioria das raças que nem sempre são KK. A melhor maneira de pensar sobre isto é que um cão bb tem sempre pigmentação fígado (ou seja, tem o nariz fígado), e um cão e Bb / BB não é fígado. A maioria dos cães não-fígado terão pigmento preto.
Agora vamos complicar mais as coisas adicionando o locus E aos nossos cálculos. Há cinco alelos no locus E, mas como dois são específicos de certas raças vamos apenas focarmo-nos em três principais - E (manifestação normal de quaisquer outros genes que o cão tenha, noutras palavras, E não tem qualquer efeito), Em (adiciona máscara preta para qualquer padrão que o cão tenha), e e (o cão pára de ser capaz de produzir eumelanin no pêlo, de modo que qualquer pêlo preto ou fígado se tornará vermelho ou bege). Labradores amarelos são ee no locus de E. Eles são, com efeito, cães pretos ou fígado sólido que não podem produzir pêlos pretos ou fígado e assim em vez desses produzem pêlos amarelos. Este é chamado alelo recessivo vermelho. Duas cópias são necessárias para um cão exibi-la. Todos os Labradores não-amarelos são Ee (transportadores de amarelo, podem ter filhotes amarelos) ou EE (não portadores de amarelo, não podem produzir filhotes amarelos). Tanto quanto sabemos os Labradores não carregam o gene Em, mas se eles o fizessem não seria possível dizer, porque a máscara iria coincidir com a cor de base de num Labrador preto ou fígado e ele não existe num amarelo. Não há cores nos Labradores em que fosse visível uma máscara preta. No entanto, é relativamente seguro supor que os Labs não carregam esse gene.
Labs amarelos podem ter pigmento preto ou fígado no nariz, dependendo se eles são geneticamente negros ou fígados. Vermelho recessivo pára a produção no pêlo de eumelanin, mas não afecta o nariz, logo é sempre uma boa indicação do genótipo no lócus B de um cão amarelo. Os possíveis genótipos para Labradores, tendo em conta o locii B e E e tendo em conta que qualquer cão bb terá pigmento fígado e qualquer cão ee será amarelo, são:
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BBEE – Preto;
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BBEe - Preto (portador de amarelo);
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BBee - Preto - pigmentado amarelo
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BbEE - Preto (portador de fígado)
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BbEe - Preto (portador de fígado e amarelo)
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Bbee - Preto-pigmentado amarelo (portador fígado)
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bbEE - Fígado
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bbEe - Fígado (portador de amarelo)
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bbee - Fígado - pigmentado amarelo
Trabalhar fora da genética de reprodução de Labradores usando esta nova informação é onde as coisas ficam um pouco mais complicadas. Temos agora mais dois locii para colocar no nosso quadrado/quadro de Punnet. A maneira mais fácil de fazer isso é para calcular cada locus separadamente e em seguida juntá-los.
Então, para começar, vamos calcular os resultados de uma criação entre estes dois cães:
O genótipo do fígado pigmentado amarelo, olhando para a lista acima, deve ser bbee. O preto pode ser BBEE, BBEe, BbEE, ou BbEe. Para tornar as coisas tão interessantes quanto possível, vamos dizer que é a última, BbEe (transportador de fígado e amarelo).
A primeira coisa que precisamos fazer é perceber o locus B. A nossa cruza é bb x Bb :
Em segundo lugar, temos de olhar para o locus E. Nossa criação é ee x EE:
Agora vamos fazer um quadrado de Punnet maior e combinar os dois anteriores. Em vez de colocar um dos pais no topo e outro no lado, colocaremos os resultados possíveis do lócus E e o locus B em cada lado. Existem quatro opções para cada um deles, de modo que o quadrado de Punnet precisa ser de 4 x 4 (dando 16 resultados):
As 16 opções são:
Isso significa que cada cachorrinho tem: 4/16 hipóteses de ser negro, 4/16 hipóteses de ser fígado, 4/16 hipóteses de ser preto (pigmentado amarelo), e 4/16 hipóteses de ser fígado (pigmentada amarelo).
Podemos reduzir essas fracções para as tornar menores e mais fáceis de rabalhar. 4/16 dividido por 2 é 2/8, uma divisão novamente por 2 é 1/4. Assim, cada filhote tem uma possibilidade de 1 em 4 (isto é 25%) de ser de cada cor.
Podemos representar ninhada simplesmente por:
Uma outra complicação na genética do Labrador é a variação no tom de amarelo. Isto é causado por um locus ainda não mapeado conhecido como I (de "intensidade"). Este locus determina a intensidade do pigmento phaeomelanin (pigmento vermelho), e assim determina se um Labrador é branco, amarelo, dourado ou vermelho.
Como o básico sobre essa variação genética na intensidade não é conhecida, não podemos adicioná-la aos nossos cálculos. No entanto, é importante lembrar que a variação está lá e que a intensidade passa de pais para cachorros, mesmo que nós ainda não saibamos exactamente como.
Ufa. Isto foi tudo um bocado dor de cabeça. Mas agora deve ter uma percepção muito melhor e mais precisa da genética no Labrador, e esse conhecimento pode ser facilmente transferido para outras raças.
Qualquer quantidade de locii podem ser consideradas ao calcular os resultados de reprodução, basta lembrarmo-nos que um quadrado de Punnet só terá duas variáveis, então é dividir os locii e trabalhar com eles. Pode encontrar mais informações sobre como trabalhar com mais de dois locii em cada vez na página Dogue Alemão.