7.11E: Complementação

A complementação refere-se a uma relação entre duas linhagens diferentes de um organismo que ambas têm mutações recessivas homozigotas que produzem o mesmo fenótipo (por exemplo, uma mudança na estrutura da asa em moscas) mas que não residem no mesmo gene (homólogo).

Estas estirpes são verdadeiros reprodutores para a sua mutação. Se, quando estas linhagens são cruzadas entre si, algumas descendentes mostram recuperação do fenótipo do tipo selvagem, diz-se que elas mostram “complementação genética”. Quando isso ocorre, o haplóide de cada linhagem fornece um alelo do tipo selvagem para “complementar” o alelo mutado do haplóide da outra linhagem, fazendo com que a descendência tenha mutações heterozigotas em todos os genes relacionados. Como as mutações são recessivas, a descendência exibirá o fenótipo do tipo selvagem.

Um teste de complementação (às vezes chamado de teste “cis-trans”) refere-se a este experimento, desenvolvido pelo geneticista americano Edward B. Lewis. Ele responde à pergunta: “Será que uma cópia selvagem do gene X resgata a função do alelo mutante que se acredita definir o gene X?”. Se existe um alelo com um fenótipo observável cuja função pode ser fornecida por um genótipo de tipo selvagem (ou seja, o alelo é recessivo), pode-se perguntar se a função que foi perdida por causa do alelo recessivo pode ser fornecida por outro genótipo mutante. Caso contrário, os dois alelos devem ser defeituosos no mesmo gene. A beleza deste teste é que a característica pode servir como uma leitura da função do gene mesmo sem conhecimento do que o gene está fazendo em nível molecular.

A complementação surge porque a perda de função nos genes responsáveis por diferentes etapas na mesma via metabólica pode dar origem ao mesmo fenótipo. Quando as linhagens são criadas juntas, a descendência herda versões selvagens de cada gene de um dos pais. Como as mutações são recessivas, há uma recuperação da função nessa via, então a descendência recupera o fenótipo do tipo selvagem. Assim, o teste é usado para decidir se dois fenótipos recessivos mutantes derivados independentemente são causados por mutações no mesmo gene ou em dois genes diferentes. Se ambas as linhagens parentais têm mutações no mesmo gene, nenhuma versão normal do gene é herdada pela descendência; elas expressam o mesmo fenótipo mutante e a complementação não ocorreu.

Em outras palavras, se a combinação de dois genomas haplóides contendo diferentes mutações recessivas produz um fenótipo mutante, então existem três possibilidades: Mutações ocorrem no mesmo gene; Uma mutação afeta a expressão da outra; Uma mutação pode resultar em um produto inibitório. Se a combinação de dois genomas haplóides contendo diferentes mutações recessivas produz o fenótipo do tipo selvagem, então as mutações devem estar em genes diferentes.