Genótipo e Fenótipo

Em Genética, o genótipo corresponde a constituição genética de um indivíduo (o que seu DNA diz que você pode ser). Já o fenótipo, corresponde as características observáveis e modificáveis, que sofrem influência tanto do genótipo como do meio ambiente (quando o DNA interage com ambiente, o resultado é o que você é).

O entendimento da genética possibilitou inúmeros avanços no campo da Biologia, assim como áreas afins, como a medicina e evolução. No entanto, apesar dos avanços e da complexidade de determinados temas abordados, a compreensão de assuntos considerados básicos, se torna de extrema importância para o aprofundamento em assuntos relacionados e que serão discutidos futuramente neste blog. Além disso, a compreensão dos termos genótipo e fenótipo é essencial na atualidade, não só pela sua importância na fundamentação e entendimento de fenômenos que englobam esta área do conhecimento (testes de paternidade e herança de caracteres), mas também, porque permitem a compreensão de acontecimentos atuais impulsionados pelo desenvolvimento e pela tecnologia, principalmente em campos  como o da biotecnologia, do melhoramento genético e da medicina.

Ambos os termos, genótipo e fenótipo foram descritos pela primeira vez em 1909, pelo pesquisador dinamarquês Wilhelm L. Johannsen (1857 – 1927). Segundo Johannsen o “fenótipo” (do grego pheno, evidente, brilhante, e typos, característico) corresponderia ao conjunto de características que são observáveis e que geralmente são de fácil mensuração, como características morfológicas, físicas e alguns comportamentos.

Como exemplos de fenótipo podemos citar:

• Em humanos: a cor e textura dos cabelos, cor dos olhos, cor da pele, formato da orelha e nariz, altura, entre outros.

Figura 1. Exemplos de fenótipos encontrados em humanos. A – cor e tipos de cabelo, B – altura, C – cor dos olhos e D – cor a pele.

• Em animais: cor da pelagem, número de patas, presença de penas, comprimento do pelo ou pena, presença ou ausência de chifres, asas, entre outros.

Figura 2. Exemplos de fenótipos encontrados em animais. A – cor da pelagem em coelhos, B – cor das penas em aves.

• Em plantas: cor e formato das flores, presença de espinhos¹ e acúleos², formato e cor das folhas, presença de pelos, tamanho e forma, presença de gavinhas³, tipo de raiz, entre outros.

Figura 3. Exemplos de fenótipos encontrados em plantas. Forma e cor de flores em orquídeas (Orchidaceae).

Entretanto, há fenótipos que só podem ser observados através de técnicas e testes específicos, como é o caso da identificação do tipo sanguíneo, composição de aminoácidos e estrutura de proteínas.

Figura 4. Exemplos de fenótipos mensuráveis apenas por técnicas especiais. O tipo sanguíneo de cada pessoa só é revelado através de reações imunológicas (aglutinógenos e anticorpos).

Como podemos perceber o fenótipo de uma espécie sofre alteração com passar do tempo, uma planta, por exemplo, possui fases de desenvolvimento distintos e com fenótipos particulares a cada estádio de desenvolvimento. Nós, seres humanos também passamos por modificações naturais ocasionadas pelo envelhecimento e pelo tipo de alimentação.

O fenótipo é altamente influenciado pelo ambiente. Um exemplo muito interessante, é a coloração dos flamingos e de uma ave brasileira em extinção conhecida como Guará. Quando nos deparamos com imagens dessas espécies, acreditamos que a coloração natural de suas plumagens é a cor rosa/vermelha, entretanto, não há informação no genótipo dessas espécies para o fenótipo vermelho das penas. A cor rosa/vermelha está intimamente relacionada com a alimentação dessas espécies de aves, uma vez que essa coloração é decorrente da alimentação rica em crustáceos e carotenóides (uma classe de pigmento avermelhado).

Figura 5. Exemplos de fenótipos influenciados pelo ambiente. Cor das penas em flamingos (Phoenicopterus ruber) (A e B)  e guará (Eudocimus ruber) (C) é resultado de sua alimentação rica em crustáceos.

Após a compreensão da definição de fenótipo, nos resta, o termo genótipo, que por não ser observável, a dificuldade de correlação se torna um pouco mais difícil, mas nada que possa ser impossível de se entender. O “genótipo” (do grego genos, originar, provir, e typos, característica) nada mais é que toda a informação contida na molécula de DNA de um indivíduo, ou seja, a informação presente em seu genoma. Alguns definem genótipo como o conjunto de genes presentes em indivíduo, entretanto, há muitas informações que não estão contidas em genes e influenciam no fenótipo e no metabolismo de um ser vivo. Ao contrário do fenótipo, que é capaz de sofrer alterações, o genótipo raramente sofre alterações, apenas em casos específicos e raros como no caso de uma mutação. No entanto, eventos de mutações são raros e dificilmente causam alterações que são herdáveis.

Agora que sabemos diferenciar fenótipo de genótipo, é fácil perceber a interação entre esses dois termos, nós somos aquilo que nosso genótipo expressa quando está em interação com o ambiente, através de nosso fenótipo. Basicamente significa que as características observáveis de um organismo (fenótipo), dependem de uma combinação de fatores genéticos (genótipo) e do ambiente em que o organismo se desenvolve. Como exemplo, podemos usar um modelo simples, a produção de pigmentação na pele. Imaginem um experimento onde duas pessoas gêmeas idênticas de pele clara são expostas  ao sol por períodos distintos, uma a maiores períodos e outra a poucos. Após determinado tempo (dias), a pele da pessoa com maior exposição ao sol terá maior quantidade de pigmentação quando comparada aquela com menor exposição. Este exemplo, demonstra a influência do ambiente no genótipo ocasionando a alteração do fenótipo. Um outro exemplo já citado, foi o dos flamingos e dos guarás, entretanto neste caso é a alimentação que ocasiona a alteração no fenótipo da plumagem das aves. Essa interação pode ser resumida na seguinte expressão:

“FENÓTIPO= GENÓTIPO + AMBIENTE“

Apesar do ambiente influenciar o genótipo e consequentemente o fenótipo, em hipótese alguma, o fenótipo altera o genótipo de alguma espécie.

Glossário rápido:

1 – Espinhos: são estruturas modificadas presentes em plantas geralmente relacionadas a defesa. Podem ser de dois tipos; foliares e caulinares. Os foliares são modificações das folhas e se caracterizam por não realizarem fotossíntese. Exemplos são os espinhos presentes em espécies de cactos (Cactaceae). Já os espinhos caulinares são modificações dos ramos, um exemplo são os espinhos de diversas espécies de citros (limão, laranja doce, tangerina ‘Ponkan’).

2 – Acúleos: não são nem modificações foliares e nem caulinares, na verdade, são projeções do tecido da planta (córtex e epiderme), sendo caracterizados por não apresentar tecidos vasculares.

3 – Gavinhas: são estruturas caulinares modificadas com o objetivo de auxiliar na fixação de plantas em crescimento em substratos (folhas, galhos, arames, ou qualquer objeto que sirva de apoio), como exemplos temos as gavinhas presentes em plantas trepadeiras como o maracujá (Passifloraceae).

Referências

1 – Imagens:

Figura 1 (Painel) – Figuras disponíveis em:

A – http://www.ehbonito.com/2014/04/hey-ladies-vamos-voltar-ao-papo-cabelo.html

B – http://www.abc.es/20100929/ciencia/descubren-genes-determinan-estatura-201009291757.html

C – http://naturezamaia.blogspot.com.br/2012/06/o-que-olho-pode-revelar.html

D – https://inteligenteonline.wordpress.com/2012/07/13/todas-as-cores-da-pele-humana/

Figura 2 (Painel) – Figuras disponíveis em:

A – http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Genetica/leismendel10.php

Figura 3: Figura disponível em http://floresfrescas.opentiendas.com/tienda/orquideas

Figura 4: Figura disponível em http://www.wandalenhart.com.br/?p=582

Figura 5 (Painel) – Figuras disponível em:

A – http://www.bird-songs.com/indexbe.htm

B – http://www.publicdomainpictures.net/view-image.php?image=7118&picture=&jazyk=PT

C – http://digiforum.com.br/viewtopic.php?p=1148811