Herança Quantitativa

 Herança Quantitativa

Herança quantitativa, também conhecida como herança poligênica, refere-se ao tipo de herança genética em que uma característica é determinada por dois ou mais genes, com efeitos aditivos. Diferente da herança mendeliana simples, onde um único gene domina a expressão de uma característica (herança monogênica), na herança quantitativa, múltiplos genes influenciam o fenótipo de forma cumulativa, resultando em uma variação contínua de características.

Características da Herança Quantitativa

1. Poligenia: A característica é controlada por vários genes (denominados genes poligênicos ou loci poligênicos), e cada gene contribui uma pequena quantidade ao fenótipo total. O efeito de cada gene pode ser aditivo.

2. Variação contínua: Diferente das características mendelianas, que apresentam variação discreta (exemplo: ervilhas amarelas ou verdes), a herança quantitativa resulta em uma variação contínua. Isso significa que a característica é expressa em diferentes intensidades ao longo de um espectro. Exemplos comuns incluem:

   • Altura em humanos.
   • Peso.
   • Cor da pele.
   • Inteligência.

   Essas características mostram uma distribuição normal, formando uma curva em sino (distribuição gaussiana) em populações.

3. Efeitos aditivos: Cada alelo contribui de forma independente e aditiva para o fenótipo. A combinação de múltiplos alelos favoráveis ou desfavoráveis determina o grau em que a característica será expressa. Mais alelos “ativos” (ou que promovem uma característica) tendem a aumentar a intensidade do fenótipo.

4. Influência ambiental: Além de ser controlada por vários genes, as características quantitativas geralmente são fortemente influenciadas pelo ambiente. Fatores externos, como nutrição, clima e hábitos de vida, podem influenciar o fenótipo de maneira significativa. Por exemplo, a altura de uma pessoa é influenciada por genes, mas também por fatores nutricionais.

5. Efeito cumulativo dos genes: O efeito de cada gene pode ser pequeno, mas sua ação combinada resulta em uma grande variação fenotípica. Este efeito cumulativo é o que dá origem à vasta gama de fenótipos observada em características quantitativas.

Diferença Entre Herança Quantitativa e Herança Qualitativa

• Herança qualitativa (mendeliana): Características controladas por um único gene com dois ou mais alelos, como a cor das flores (vermelha ou branca). O fenótipo é geralmente discreto, sem variação contínua.
• Herança quantitativa: Características controladas por múltiplos genes, resultando em uma variação contínua, como altura ou cor da pele.

Exemplo Clássico: Cor de Pele em Humanos

A cor da pele em humanos é um exemplo clássico de herança quantitativa. Ela é determinada pela quantidade de melanina, que é controlada por vários genes. Suponha que três genes influenciem a produção de melanina, e cada gene tenha dois alelos: um alelo que promove a produção de melanina (A, B, C) e um alelo que não promove (a, b, c). A combinação desses alelos determina a cor da pele de uma pessoa. Quanto mais alelos promotores (A, B, C) a pessoa tiver, mais escura será sua pele; quanto menos, mais clara será a pele.

Se ambos os pais tiverem genótipos heterozigotos (AaBbCc), seus descendentes poderão ter uma ampla gama de tons de pele, desde muito claros até muito escuros, com uma variação contínua entre esses extremos.

Distribuição Fenotípica na Herança Quantitativa

A herança quantitativa normalmente exibe uma distribuição normal ou gaussiana quando o fenótipo é observado em uma grande população. Isso acontece porque há um grande número de combinações possíveis de alelos para múltiplos genes. A maioria das pessoas apresenta um número intermediário de alelos ativos, e os extremos são menos frequentes.

• Quando poucos alelos "ativos" estão presentes, o fenótipo será de menor intensidade (por exemplo, pessoas de estatura mais baixa ou de pele mais clara).
• Quando muitos alelos "ativos" estão presentes, o fenótipo será de maior intensidade (por exemplo, pessoas mais altas ou com pele mais escura).

Isso resulta na maioria dos indivíduos caindo em uma faixa intermediária, com menos pessoas nas extremidades, formando a típica curva em sino.

Importância da Herança Quantitativa

1. Variação em características complexas: Características como altura, peso, inteligência, cor de pele e até doenças como diabetes e hipertensão são afetadas por múltiplos genes e influências ambientais, sendo classificadas como características complexas. A herança quantitativa ajuda a explicar a ampla variação observada nessas características.

2. Seleção natural: A variação contínua proporcionada pela herança quantitativa oferece um campo fértil para a seleção natural, permitindo que organismos se adaptem melhor às mudanças ambientais. Características quantitativas são essenciais para a evolução, uma vez que pequenas mudanças podem acumular-se ao longo do tempo.

3. Melhoramento genético: No melhoramento de plantas e animais, características quantitativas, como rendimento de safra, peso e resistência a doenças, são de grande importância. O cruzamento seletivo de indivíduos com combinações favoráveis de genes permite melhorar gradualmente essas características.

Genética Quantitativa e Equações

A genética quantitativa utiliza ferramentas estatísticas para estudar como múltiplos genes afetam uma característica. Um conceito importante é o valor genético de um indivíduo, que é a soma dos efeitos de todos os seus genes que influenciam a característica em questão. A fórmula básica para a variância fenotípica (

$V_P$

$$V_P = V_G + V_E$$

VP​=VG​+VE​

Onde:

• $V_P$
• $V_G$
• $V_E$

A variância genética (

$V_G$

• Variância aditiva (
  $V_A$
• Variância de dominância (
  $V_D$
• Variância de epistasia (
  $V_I$

Essa análise permite estimar o quanto uma característica é influenciada pelos genes e o quanto é influenciada pelo ambiente.

Herança Quantitativa e Herdabilidade

A herdabilidade é uma medida da proporção da variação fenotípica de uma característica que pode ser atribuída à variação genética. Ela é expressa como:

$$H^2 = \frac{V_G}{V_P}$$

H2=VP​VG​​

Onde:

• $H^2$
• $V_G$
• $V_P$

Um valor de herdabilidade alto indica que a variação genética tem uma grande influência sobre o fenótipo, enquanto um valor baixo sugere que fatores ambientais são mais determinantes.

Conclusão

A herança quantitativa é um componente essencial da genética, permitindo compreender como múltiplos genes interagem para produzir variação contínua em características fenotípicas. Esse tipo de herança desempenha um papel fundamental na biologia evolutiva, no melhoramento genético e na medicina, oferecendo uma base para o estudo de características complexas, como a suscetibilidade a doenças e a adaptação ao ambiente.