Termi fenotyyppi tarkoittaa kirjaimellisesti "esitettyä muotoa", ja se voidaan määritellä organismin näkyvien ominaisuuksien joukkoksi, joka on seurausta sen geenien ilmentymisestä ja vuorovaikutuksesta sitä ympäröivän ympäristön kanssa.
Manherin ja Karyn mukaan vuonna 1997 organismin fenotyyppi on yksinkertaisesti joukko kaikkia ominaisuuksia tai merkkejä, jotka sillä tai jollakin sen alajärjestelmillä on. Se viittaa kaikenlaisiin fysikaalisiin, fysiologisiin, biokemiallisiin, ekologisiin tai jopa käyttäytymisominaisuuksiin.
Ihmisen silmien värin fenotyyppinen vaihtelu (Lähde: LeuschteLampe Wikimedia Commonsin kautta)
Tämän kirjoittajan mielestä kaikki fenotyypit ovat seurausta tietyssä ympäristössä kehittyvän organismin genotyypin alaosajoukon ekspressiosta.
"Genetiikan isäksi" pidetty Gregor Mendel, yli 150 vuotta sitten, oli ensimmäinen, joka tutki ja kuvasi organismien periytyviä ominaisuuksia, vain ottamatta käyttöön nykyään käytettyjä moderneja termejä.
Wilhelm Johannsen esitteli tieteen fenotyypin ja genotyypin peruskäsitteet 1900-luvun ensimmäisellä vuosikymmenellä. Siitä lähtien niistä on käyty paljon keskustelua, koska eri kirjoittajat käyttävät niitä eri tarkoituksiin ja joissakin tekstissä esiintyy tiettyjä epäjohdonmukaisuuksia niiden käytössä.
Fenotyyppiset ominaisuudet
Joidenkin kirjoittajien kannalta fenotyyppi on merkin fyysinen ilmentyminen yksilössä ja se on geneettisesti määritetty. Useimmat fenotyypit tuotetaan useamman kuin yhden geenin yhteisen toiminnan avulla, ja sama geeni voi osallistua useamman kuin yhden spesifisen fenotyypin luomiseen.
Fenotyyppisiä ominaisuuksia voidaan harkita eri tasoilla, koska voidaan puhua lajeista, populaatioista, yksilöistä, mainitun yksilön sisäisestä järjestelmästä, minkä tahansa heidän elimensä soluista ja jopa proteiineista ja organoleleista tietyn solun sisäiset solut.
Jos puhumme esimerkiksi lintulajista, voidaan määritellä lukuisia fenotyyppisiä ominaisuuksia: höyhenen väri, laulun ääni, etiologia (käyttäytyminen), ekologia jne., Ja nämä ja muut piirteet voidaan erottaa missä tahansa tämän populaatiossa lajeja.
Siksi on helppo varmistaa, että tämän hypoteettisen lintulajin yksilöllä on myös fenotyyppisiä ominaisuuksia, jotka tekevät siitä näkyvästi ja määrällisesti erotettavissa muista saman populaation yksilöistä, sekä makro- että mikroskooppisella tasolla.
Tätä voidaan soveltaa kaikkiin eläviin organismeihin: yksisoluisiin tai monisoluisiin, eläimiin tai kasveihin, sieniin, bakteereihin ja arhaeaan, koska kahta identtistä yksilöä ei ole, vaikka niillä on samat DNA-sekvenssit.
Fenotyyppiset erot
Kahdeilla yksilöillä voi olla samanlaisia fenotyyppisiä ominaisuuksia, jotka eivät johdu saman geenin ilmentymisestä. Vaikka kaksi henkilöä olisi peräisin organismista, jonka lisääntyminen on aseksuaalia ("kloonit"), nämä kaksi eivät koskaan ole fenotyyppisesti identtisiä.
Tämä tosiasia johtuu tosiasiasta, että on olemassa useita mekanismeja, jotka säätelevät organismin fenotyyppisiä ominaisuuksia, jotka eivät ole riippuvaisia genomisen DNA-sekvenssin modifikaatiosta; ts., ne osallistuvat tiettyjen fenotyyppien sanelevien geenien ilmentymisen säätelyyn.
Nämä mekanismit tunnetaan epigeneettisinä mekanismeina ("epi" kreikkalaisesta etuliitteestä "päällä" tai "sisään"); ja yleensä niiden on liityttävä metylointiin (metyyliryhmän (CH3) lisääminen DNA: n sytosiinipohjaan) tai kromatiinin modifiointiin (proteiinien histonien ja DNA: n kompleksi, joka muodostaa kromosomit).
Genotyyppi sisältää kaikki geneettiset ohjeet, jotka ovat tarpeen kaiken tyyppisten kudosten rakentamiseksi eläimessä tai kasvissa, mutta epigenetiikka määrää, mitkä ohjeet "luetaan" ja suoritetaan kussakin tapauksessa, mikä johtaa kunkin yksilön havaittavissa oleva fenotyyppi.
Epigeneettisiä mekanismeja säätelevät usein ympäristötekijät, joita ihminen altistuu jatkuvasti elinkaarensa aikana. Nämä mekanismit voivat kuitenkin siirtyä sukupolvelta toiselle riippumatta siitä, onko alkuperäinen ärsyke poistettu.
Siksi, vaikka monilla fenotyyppisillä eroilla on tekemistä toisen taustalla olevan genotyypin läsnäolon kanssa, epigenetiikalla on myös tärkeä rooli siihen sisältyvien geenien ilmentymisen säätelemisessä.
Eroja genotyypin kanssa
Fenotyypillä tarkoitetaan mitä tahansa ominaisuutta, joka ilmenee organismissa, joka asuu tietyssä ympäristössä johtuen siitä, että siinä esiintyy joukko geenejä. Toisaalta genotyypin on oltava tekemistä perittyjen geenien kokoelman kanssa, joita organismin hallussa on, ekspressoituvatko ne vai eivät.
Genotyyppi on muuttumaton ominaisuus, koska geenien joukko, jonka organismi perii, on periaatteessa sama hedelmöityksestä kuolemaan. Fenotyyppi puolestaan voi ja muuttuu jatkuvasti koko yksilöiden elämän ajan. Siten genotyypin stabiilisuus ei tarkoita muuttumatonta fenotyyppiä.
Näistä eroista huolimatta ja olemassa olevasta suuresta ympäristövaikutuksesta huolimatta on mahdollista päätellä fenotyyppi analysoimalla sen genotyyppi, koska tämä on ensisijaisesti se, joka määrittää fenotyypin. Lyhyesti sanottuna genotyyppi määrittelee fenotyypin kehityspotentiaalin.
esimerkit
Hyvä esimerkki ympäristöympäristön vaikutuksesta fenotyypin muodostumiseen on se, joka esiintyy identtisissä kaksosissa (monotsygoottisissa), jotka jakavat kaiken DNA: nsa, kuten kohtu, perhe ja koti; ja silti ne osoittavat diametraalisesti vastakkaisia fenotyyppisiä ominaisuuksia käyttäytymisessä, persoonallisuudessa, sairauksissa, IQ: ssa ja muissa.
Bakteerit ovat toinen klassinen esimerkki ympäristöön liittyvästä fenotyyppisestä variaatiosta, koska niillä on monimutkaiset mekanismit reagoida nopeasti ja jatkuvasti muuttuviin ympäristöolosuhteisiin. Tästä syystä on mahdollista löytää stabiileja alaryhmiä, joilla on erilaisia fenotyyppejä samassa bakteeripopulaatiossa.
Kasveja voidaan pitää organismeina, jotka hyödyntävät eniten epigeneettisiä mekanismeja fenotyyppien hallitsemiseksi: kosteassa ja kuumassa ympäristössä kasvavalla kasvalla on erilaisia piirteitä (fenotyyppi) kuin niillä, joita sama kasvi osoittaa kylmässä ja kuivassa ympäristössä. esimerkiksi.
Esimerkki fenotyypistä on myös kasvien kukkien muoto ja väri, hyönteisten siipien koko ja muoto, ihmisten silmien väri, koirien turkin väri, koirien koko ja muoto ihmisen pituus, kalojen väri jne.
Viitteet
- Griffiths, A., Wessler, S., Lewontin, R., Gelbart, W., Suzuki, D., ja Miller, J. (2005). Johdanto geneettiseen analyysiin (8. painos). Freeman, WH & Company.
- Klug, W., Cummings, M., & Spencer, C. (2006). Genetiikan käsitteet (8. painos). New Jersey: Pearson-koulutus.
- Mahner, M., & Kary, M. (1997). Mitä tarkalleen ovat genomit, genotyypit ja fenotyypit? Entä fenomit? J. Theor. Biol., 186, 55 - 63.
- Pierce, B. (2012). Genetiikka: käsitteellinen lähestymistapa. Freeman, WH & Company.
- Rodden, T. (2010). Geneetics for Dummies (2. painos). Indianapolis: Wiley Publishing, Inc.
- Smits, WK, Kuipers, OP, ja Veening, J. (2006). Fenotyyppinen variaatio bakteereissa: palautteen sääntelyn merkitys. Nature Reviews Microbiology, 4, 259–271.
- Szyf, M., Weaver, I., ja Meaney, M. (2007). Äitiyshoito, epigenoomi ja fenotyyppiset erot käyttäytymisessä. Lisääntymistoksikologia, 24, 9–19.
- Wong, AHC, Gottesman, II, ja Petronis, A. (2005). Geneettisesti identtisten organismien fenotyyppiset erot: epigeneettinen näkökulma. Ihmisen molekyyligenetiikka, 14 (1), 11–18.