A fenotípus kifejezés szó szerint "a bemutatott formát" jelenti, és meghatározható úgy, mint egy organizmus látható tulajdonságainak halmaza, amelyek géneik kifejeződésének és a körülvevő környezettel való kölcsönhatásának eredményei.
Manher és Kary 1997-ben szerint a szervezet fenotípusa egyszerűen azon tulajdonságok vagy karakterek típusának halmaza, amelyeknek az egyik vagy az alrendszerei rendelkeznek. Bármilyen típusú fizikai, élettani, biokémiai, ökológiai vagy akár viselkedési tulajdonságra utal.
Az emberi szemszín fenotípusos eltérései (Forrás: LeuschteLampe a Wikimedia Commons segítségével)
Ez a szerző úgy véli, hogy bármilyen fenotípus egy adott szervezet környezetében kialakuló genotípuson belüli részhalmaz expressziójának eredménye.
„A genetika atyjának” tekintve Gregor Mendel, több mint 150 évvel ezelőtt volt az első, aki tanulmányozta és leírta a szervezetek örökölhető tulajdonságait, csak anélkül, hogy a mai modern kifejezéseket összeillene volna.
Wilhelm Johannsen az 1900-as évek első évtizedében vezette be a tudományban a fenotípus és a genotípus alapelveit. Azóta ezekről sok vita folyt, mivel a különféle szerzők különböző célokra használják őket, és egyes szövegek használatuk tekintetében bizonyos ellentmondásokat mutatnak.
Fenotípusos jellemzők
Egyes szerzők szempontjából a fenotípus a karakter fizikai kifejeződése az egyénben és genetikailag meghatározva. A legtöbb fenotípus több mint egy gén összehangolt fellépésével áll elő, és ugyanaz a gén részt vehet egynél több specifikus fenotípus kialakításában.
A fenotípusos tulajdonságok különféle szinteken tekinthetők meg, mivel beszélhetünk egy fajról, populációról, egyénről, az említett egyén belüli rendszeréről, bármely szervük sejtéről, akár proteinekről és organellákról egy adott sejt belső sejtjei.
Ha például egy madárfajról beszélünk, számos fenotípusos tulajdonságot definiálhatunk: tollazat színét, dal hangját, etológiát (viselkedést), ökológiát stb.), És ezek és más tulajdonságok megkülönböztethetők ezen populáció bármelyikében. faj.
Így könnyű biztosítani, hogy ennek a hipotetikus madárfajnak az egyénnek fenotípusos tulajdonságai is legyenek, amelyek láthatóan és mennyiségileg megkülönböztethetővé teszik ugyanazon populáció többi egyedétől, mind makro, mind mikroszkopikus szinten.
Ez az összes élő szervezetre alkalmazható: egysejtű vagy többsejtű, állatok vagy növények, gombák, baktériumok és archaea, mivel nincs két azonos egyén, bár ugyanazok a DNS-szekvenciák osztoznak.
Fenotípusos különbségek
Két egyénnek hasonló fenotípusos tulajdonságai lehetnek, amelyek nem ugyanazon gének expressziójából származnak. Még ha két egyén is egy olyan szervezetből származik, amelynek szaporodása asexuális ("klónok"), ez a kettő soha nem lesz fenotípusosan azonos.
Ez a tény annak a ténynek a következménye, hogy több olyan mechanizmus létezik, amelyek szabályozzák a szervezet fenotípusos tulajdonságait, amelyek nem függenek a genomi DNS-szekvencia módosulásától; azaz részt vesznek a gének expressziójának szabályozásában, amelyek egy bizonyos fenotípust diktálnak.
Ezeket a mechanizmusokat epigenetikus mechanizmusoknak nevezik ("epi" a görög előtagból "be" vagy "be"); és általában a metilezéssel (metilcsoport (CH3) hozzáadása a DNS citozin bázisához) vagy a kromatin módosításával (a fehérjék hisztonok és a DNS kromoszómákat alkotó komplexe) állnak.
A genotípus tartalmazza az összes állati vagy növényi szövet szerkezetéhez szükséges genetikai útmutatást, de az epigenetika határozza meg, hogy mely utasításokat kell „elolvasni” és végrehajtani mindegyik esetben, ami a megfigyelhető fenotípus az egyes egyéneknél.
Az epigenetikus mechanizmusokat gyakran azok a környezeti tényezők szabályozzák, amelyekre az egyén életciklusa során állandóan ki van téve. Ezek a mechanizmusok azonban nemzedékekenként átadhatók, függetlenül attól, hogy eltávolították-e a kezdeti ingert.
Tehát, bár sok fenotípusos különbség eltérő genotípus jelenlétével függ össze, az epigenetika szintén fontos szerepet játszik az abban található gének expressziójának szabályozásában.
A genotípus különbségei
A fenotípus minden olyan tulajdonságra utal, amelyet egy olyan szervezetben expresszálnak, amely egy adott környezetben lakik egy génkészlet kifejezésének eredményeként egy bizonyos környezetben. Másrészt a genotípusnak az örökölt gének összetételével kell rendelkeznie, amelyek egy organizmus rendelkeznek, függetlenül attól, hogy expresszálódnak-e vagy sem.
A genotípus változatlan tulajdonság, mivel a gének halmaza, amelyet egy organizmus örököl, a foganástól a halálig alapvetően megegyezik. A fenotípus viszont az egyének életében folyamatosan változhat és változhat. Tehát a genotípus stabilitása nem jelenti az invariáns fenotípust.
Ezeknek a különbségeknek és a meglévő nagy környezeti hatásoknak ellenére a fenotípus a genotípus elemzésével következtethető le, mivel elsődlegesen ez határozza meg a fenotípust. Röviden: a genotípus határozza meg a fenotípus kialakulásának potenciálját.
Példák
Jó példa a környezeti környezetnek a fenotípus kialakulására gyakorolt hatására az azonos ikrekben (monozigóták), amelyek megosztják az összes DNS-t, mint például a méh, a család és az otthon; és ennek ellenére a viselkedésben, a személyiségben, a betegségekben, az IQ-ban és másokban teljesen eltérő fenotípusos tulajdonságokat mutatnak.
A baktériumok a környezettel kapcsolatos fenotípusos variációk egy másik klasszikus példája, mivel komplex mechanizmusukkal reagálnak a gyorsan és folyamatosan változó környezeti feltételekre. Ezért lehetséges stabil alpopulációkat találni különböző fenotípusokkal egyazon baktériumpopulációban.
A növényeket azoknak a szervezeteknek lehet tekinteni, amelyek a fenotípus ellenőrzéséhez legjobban kihasználják az epigenetikus mechanizmusokat: a nedves és forró környezetben növekvő növény eltérő tulajdonságokkal rendelkezik (fenotípus), mint azok, amelyeket ugyanaz a növény mutat hideg és száraz környezetben, például.
A fenotípus példaként említheti a növényekben levő virágok alakját és színét, a szárnyak méretét és formáját a rovarokban, az emberek szemének színét, a kutyaköpeny színét, a kutya méretét és alakját. emberi test, a hal színe stb.
Irodalom
- Griffiths, A., Wessler, S., Lewontin, R., Gelbart, W., Suzuki, D. és Miller, J. (2005). Bevezetés a genetikai elemzéshez (8. kiadás). Freeman, WH & Company.
- Klug, W., Cummings, M., és Spencer, C. (2006). A genetika fogalmai (8. kiadás). New Jersey: Pearson oktatás.
- Mahner, M. és Kary, M. (1997). Pontosan mi a genom, a genotípus és a fenotípus? És mi van a fenomenokkal? J. Theor. Biol., 186, 55-63.
- Pierce, B. (2012). Genetika: Fogalmi megközelítés. Freeman, WH & Company.
- Rodden, T. (2010). Dummák genetikája (2. kiadás). Indianapolis: Wiley Publishing, Inc.
- Smits, WK, Kuipers, OP, és Veening, J. (2006). A baktériumok fenotípusos variációja: a visszacsatolás szabályozásának szerepe. Nature Reviews Microbiology, 4, 259–271.
- Szyf, M., Weaver, I., és Meaney, M. (2007). Anyák gondozása, a viselkedés epigenoomi és fenotípusos különbségei. Reproduktív toxikológia, 24., 9–19.
- Wong, AHC, Gottesman, II és Petronis, A. (2005). A genetikailag azonos szervezetek fenotípusos különbségei: az epigenetikai perspektíva. Humán molekuláris genetika, 14 (1), 11–18.