Disciplina - detalhe

LGN0218 - Genética Geral

Objetivo
Ministrar conhecimentos de Genética essenciais para o entendimento da Biologia. A abordagem se dará em dois níveis: fundamental e avançado. Primeiramente, pretende-se abordar as Leis da herança, as técnicas experimentais e metodologias de análise de dados, populações de estudo e espécies-modelo. Nessa etapa, o conceito de segregação em progênies experimentais (ou em famílias) será enfatizado. Em seguida, pretende-se ministrar conhecimentos sobre Variação quantitativa, cujo estudo se dá em nível populacional, bem como a tipificação das populações (silvestres e cultivadas) do ponto de vista genético. Esses conhecimentos são fundamentais e devem atender às necessidades dos estudantes de Ciências Biológicas nas áreas principais que constituem o curso da ESALQ/USP, quais sejam, Biotecnologia, Manejo de Vida Silvestre e Biologia Agrícola. O intuito da disciplina é o de prover ao Biólogo formado na ESALQ/USP uma formação especializada em Genética que o distinguirá no mercado de trabalho.

Programa resumido
- Introdução: Importância da Genética para a Biologia, Biomedicina, Ciências Agrárias e Veterinárias. Genética e hereditariedade. Histórico das descobertas de Mendel. Populações de estudo e Espécies modelo.
- 1ª Lei de Mendel. Conceito de gene, fenótipo, genótipo, loco, alelo, homozigose e heterozigose. Metodologia de análise genética (Cruzamentos controlados e análise de progênies e famílias). Análise de heredogramas e pedigrees. Populações de estudo: Filial 1 (F1), Filial 2 (F2), Retrocruzamentos (BC1 e BC2). Interação alélica (Dominância, Ação Aditiva, Codominância e Sobredominância). Polialelia, alelos de autoincompatibilidade em plantas. Genética e Estatística: aplicação do teste χ2.
- Segregação independente. 2ª Lei de Mendel. Experimentos e análise de cruzamentos envolvendo dois ou mais locos. Aplicação do teste χ2. Número de genótipos, fenótipos e gametas considerando m alelos e n locos. Interações não alélicas (Epistasia). Relação entre locos epistáticos e hipostáticos e as vias de biossíntese.
- Herança Ligada ao Sexo. Modelos de estudo, sobretudo em Drosophila.
- Segregação Dependente. Lei de Morgan. Ligação e Permuta (Crossing over). Segregação de cromossomos e gametas de origem parental e recombinantes. Símbolos usados para representar locos ligados. Testes envolvendo dois ou mais pontos (locos). Dupla permuta, interferência e coincidência. Mapas de ligação e Mapeamento. Mapas citológico, genético e de sequenciamento.
- Herança extra cromossômica. Genoma da mitocôndria e do cloroplasto. Herança materna e suas implicações em humanos, animais e vegetais. Macho-esterilidade em plantas.
- Herança Poligênica. Distribuição contínua populacional.
- Herança Multifatorial. Doenças hereditárias complexas. Concordância em gêmeos Penetrancia. Fatores ambientais e risco. Variantes identificados por sequenciamento.
- Princípios de Genética Quantitativa. Parâmetros genético-estatísticos: média, variância, amplitude, distribuição normal e histogramas. Decomposição da variância fenotípica em seus componentes genético e ambiental. Herdabilidade no sentido amplo. Cálculo do coeficiente de herdabilidade em populações artificiais e naturais. Seleção artificial.
- Introdução à Genética da Conservação. Estimativa da herdabilidade em populações silvestres.
- Endogamia e Consanguinidade. Cálculo do coeficiente de endogamia (F).
- Genética de Populações: cálculo das frequências alélicas e gaméticas a partir de frequências genotípicas. Equilíbrio de Hardy-Weimberg. Endogamia e Equilíbrio de Wright.
- Mutação gênica. Conceito e importância. Mutações de ponto (shift mutation) e SNPs. Mutação espontânea e induzida. Mutagênese e implicações. Geração e coleção de mutantes e uso em Genética.
- Síntese dos Fatores evolutivos.

Programa
- Introdução: Importância da Genética para a Biologia, Biomedicina e Ciências Agrárias e Veterinárias. Genética e hereditariedade. Histórico das descobertas de Mendel.
- 1ª Lei de Mendel. Conceito de fenótipo, genótipo, loco, alelo, homozigose e heterozigose. Conceito clássico de gene. Metodologia de análise genética (Cruzamentos controlados e análise de progênies e famílias). Análise de Heredogramas e Pedigrees. Populações de estudo: Filial 1 (F1), Filial 2 (F2), Retrocruzamentos (BC1 e BC2). Interação alélica (Dominância, Ação Aditiva, Codominância e Sobredominância). Polialelia, alelos de autoincompatibilidade em plantas. Genética e Estatística: aplicação do teste χ2.
- Segregação independente. 2ª Lei de Mendel. Experimentos e análise de cruzamentos envolvendo dois ou mais locos. Aplicação do teste χ2. Número de genótipos, fenótipos e tipos de gametas com a alelos e n locos. Interações não alélicas (Epistasia). Relação entre genes epistáticos e hipostáticos e as vias de biossíntese.
- Herança Ligada ao Sexo. Modelos de estudo, sobretudo a Drosophila.
- Segregação Dependente. Ligação Gênica. Permuta (Crossing over), quiasma, segregação de cromossomos e de gametas parentais e recombinantes. Símbolos usados para representar locos ligados. Cruzamentos
envolvendo dois locos. Teste dos 3 pontos: dupla permuta, proporções genotípicas e fenotípicas, interferência e coincidência. Mapas de ligação e Mapeamento.
- Herança Extracromossômica: genoma da mitocôndria e do cloroplasto. Herança Materna e suas implicações em animais e vegetais. Machoesterilidade em plantas e seu uso no Melhoramento Genético.
- Herança Poligênica. Caracteres controlados por poligenes. Herança Multifatorial.
- Princípios de Genética Quantitativa. Parâmetros genético-estatísticos: média, variância, amplitude, distribuição normal e histogramas. Decomposição da variância fenotípica em seus componentes genético e ambiental. Herdabilidade no sentido amplo. Calculo do coeficiente de herdabilidade em populações artificiais e naturais. Seleção artificial.
- Introdução à Genética da Conservação.
- Endogamia e Consanguinidade. Cálculo do coeficiente de endogamia (F).
- Introdução à Genética de Populações: cálculo das frequências alélicas e gaméticas a partir de frequências genotípicas. Equilíbrio de HardyWeimberg. Endogamia e Equilíbrio de Wright. Síntese dos fatores evolutivos.
- Mutação gênica. Conceito e importância. Mecanismos moleculares. Mutações de ponto (Shift mutation). Mutação espontânea e induzida. Agentes mutagênicos. Tipos e obtenção de mutantes. Uso de mutantes espontâneos na Agricultura.

Bibliografia
FARAH, S.B. (1997). DNA: Segredos e Mistérios. Editora Sarvier. 276p.

GARDNER, E.J. & SNUSTAD, D.P. (1987). Genética. Editora Guanabara 7ª ed. 497p.

GRIFFTHS, A.J.F.; SUZUKI, A.T.; MILLER, J.H.; LEWONTIN, R. e GELBART, W. (2000). An Introduction to Genetic Analysis. Freeman

HARTL, D.L. (1994). Genetics. 3ª Edition.

RAMALHO, M.A.P.; SANTOS, J.B.; PINTO, A.C.B.P. (2001). Genética na Agropecuária. UFLA, 472p.

ZAHA, Arnaldo (1996). Biologia Molecular Básica. Porto Alegre, Ed. Mercado Aberto, 336p.

BROW, T.A. (1999). Genética: Um enfoque Molecular. Guanabara Koogan, 336p.