Termins fenotips burtiski nozīmē "parādīto formu", un to var definēt kā redzamu organisma īpašību kopumu, kas ir tā gēnu izpausmes un mijiedarbības ar apkārtējo vidi rezultāts.
Pēc Manhera un Karija teiktā 1997. gadā, organisma fenotips ir vienkārši visu pazīmju vai rakstzīmju veidu kopums, kas tam vai kādai no tā apakšsistēmām piemīt. Tas attiecas uz jebkura veida fizikālām, fizioloģiskām, bioķīmiskām, ekoloģiskām vai pat izturēšanās īpašībām.
Cilvēka acu krāsas fenotipiskās variācijas (Avots: LeuschteLampe, izmantojot Wikimedia Commons)
Pēc tam šis autors uzskata, ka jebkurš fenotips ir noteiktas apakškopas izpausmes rezultāts organisma genotipā, kas attīstās noteiktā vidē.
Uzskatīts par “ģenētikas tēvu”, Gregors Mendels pirms vairāk nekā 150 gadiem bija pirmais, kurš pētīja un aprakstīja organismu iedzimtās īpašības, tikai neiekļaujot mūsdienās lietotos terminus.
Tieši 1900. gadu pirmajā desmitgadē Vilhelms Johannsens zinātnē ieviesa fenotipa un genotipa pamatjēdzienus. Kopš tā laika par tām ir daudz diskutēts, jo dažādi autori tos izmanto dažādiem mērķiem un dažos tekstos ir zināmas neatbilstības to izmantošanā.
Fenotipiskās īpašības
No dažu autoru viedokļa fenotips ir rakstura fiziska izpausme indivīdā un ir ģenētiski noteikts. Lielāko daļu fenotipu rada vairāku gēnu saskaņota darbība, un viens un tas pats gēns var piedalīties vairāk nekā viena īpaša fenotipa izveidē.
Fenotipiskās īpašības var apsvērt dažādos līmeņos, jo var runāt par sugu, populāciju, indivīdu, šī indivīda sistēmu, jebkura viņu orgāna šūnām un pat olbaltumvielām un organellām dotās šūnas iekšējās šūnas.
Ja, piemēram, mēs runājam par putnu sugu, var definēt daudzas fenotipa pazīmes: spalvas krāsu, dziesmas skanējumu, etoloģiju (uzvedību), ekoloģiju utt., Un šīs un citas pazīmes var atšķirt jebkurā šīs populācijas populācijā. sugas.
Tādējādi ir viegli nodrošināt, ka šīs hipotētiskās putnu sugas indivīdam piemīt arī fenotipiskas īpašības, kas to redzami un kvantitatīvi atšķir no citiem vienas un tās pašas populācijas indivīdiem gan makro, gan mikroskopiskā līmenī.
Tas ir piemērojams visiem dzīvajiem organismiem: vienšūnu vai daudzšūnu, dzīvniekiem vai augiem, sēnītēm, baktērijām un archaea, jo nav divu identisku indivīdu, kaut arī tiem ir vienādas DNS sekvences.
Fenotipiskās atšķirības
Diviem indivīdiem var būt līdzīgas fenotipiskās īpašības, kuras neizriet no to pašu gēnu ekspresijas. Tomēr, pat ja divi indivīdi nāk no organisma, kura reprodukcija ir aseksuāla ("kloni"), šie divi nekad nebūs fenotipiski identiski.
Šis fakts ir saistīts ar faktu, ka ir vairāki mehānismi, kas regulē organisma fenotipiskās īpašības, kas nav atkarīgi no genoma DNS secības modifikācijas; tas ir, viņi piedalās gēnu ekspresijas regulēšanā, kas diktēs noteiktu fenotipu.
Šie mehānismi ir zināmi kā epiģenētiski mehānismi (“epi” no grieķu valodas prefiksa “on” vai “in”); un parasti tiem ir sakars ar metilēšanu (metilgrupas (CH3) pievienošanu DNS citozīna bāzei) vai ar hromatīna modifikāciju (olbaltumvielu histonu un DNS komplekss, kas veido hromosomas).
Genotips satur visas ģenētiskās instrukcijas, kas vajadzīgas visu veidu audu veidošanai dzīvniekā vai augā, bet tieši epiģenētika nosaka, kuras instrukcijas tiek “lasītas” un izpildītas katrā gadījumā, kas izraisa novērojams katra indivīda fenotips.
Epiģenētiskos mehānismus bieži kontrolē vides faktori, kurus indivīds pastāvīgi ietekmē dzīves laikā. Tomēr šie mehānismi var pāriet no vienas paaudzes uz otru neatkarīgi no tā, vai sākotnējais stimuls ir noņemts.
Tādējādi, lai arī daudzām fenotipiskām atšķirībām ir jābūt saistītām ar atšķirīga pamatā esošā genotipa klātbūtni, epiģenētikai ir arī nozīmīga loma tajā esošo gēnu ekspresijas regulēšanā.
Atšķirības ar genotipu
Fenotips attiecas uz visām īpašībām, kas izteiktas organismā, kas apdzīvo noteiktu vidi, pateicoties tajā esošajam gēnu kopumam. No otras puses, genotips ir saistīts ar iedzimto gēnu apkopojumu, kas ir organismam, neatkarīgi no tā, vai tie ir vai nav izteikti.
Ģenotips ir nemainīga īpašība, jo gēnu kopums, ko organisms manto, būtībā ir vienāds no ieņemšanas brīža līdz nāvei. Fenotips, no otras puses, var un mainās nepārtraukti visu indivīdu dzīves laikā. Tādējādi genotipa stabilitāte nenozīmē nemainīgu fenotipu.
Neskatoties uz šīm atšķirībām un neskatoties uz lielo ietekmi uz vidi, fenotipu var secināt, analizējot tā genotipu, jo tas, pirmkārt, ir tas, kurš nosaka fenotipu. Īsāk sakot, genotips ir tas, kas nosaka fenotipa attīstības potenciālu.
Piemēri
Labs piemērs vides vides ietekmei uz fenotipa izveidošanos ir tas, kas notiek identiskos dvīņos (monozigotiskos), kuriem ir viss viņu DNS, piemēram, dzemdē, ģimenē un mājās; un tomēr tie parāda diametrāli pretējas fenotipiskās īpašības uzvedībā, personībā, slimībās, IQ un citos.
Baktērijas ir vēl viens klasisks ar vidi saistītu fenotipisko variāciju piemērs, jo tām ir sarežģīti mehānismi, kā reaģēt uz ātri un nepārtraukti mainīgiem vides apstākļiem. Šī iemesla dēļ ir iespējams atrast stabilas apakšpopulācijas, kurās vienā baktēriju populācijā ir dažādi fenotipi.
Augus var uzskatīt par organismiem, kas fenotipa kontrolei visvairāk izmanto epiģenētiskos mehānismus: augam, kas aug mitrā un karstā vidē, piemīt atšķirīgas pazīmes (fenotips) nekā tiem, kurus tas pats augs parādīs aukstā un sausā vidē. piemēram.
Fenotipa piemērs ir arī ziedu forma un krāsa augos, spārnu izmērs un forma kukaiņos, acu krāsa cilvēkiem, suņu mēteļa krāsa, suņu lielums un forma cilvēku augums, zivju krāsa utt.
Atsauces
- Griffiths, A., Wessler, S., Lewontin, R., Gelbart, W., Suzuki, D., & Miller, J. (2005). Ievads ģenētiskajā analīzē (8. izdevums). Freeman, WH & Company.
- Klugs, W., Cummings, M., & Spencer, C. (2006). Ģenētikas jēdzieni (8. izdevums). Ņūdžersija: Pīrsona izglītība.
- Mahner, M., & Kary, M. (1997). Kas īsti ir genomi, geotipi un fenotipi? Un kā ar fenomiem? J. Teor. Biol., 186, 55-63.
- Pīrss, B. (2012). Ģenētika: konceptuāla pieeja. Freeman, WH & Company.
- Roddens, T. (2010). Manekenu ģenētika (2. izdevums). Indianapolisa: Wiley Publishing, Inc.
- Smits, WK, Kuipers, OP, & Veening, J. (2006). Fenotipiskas variācijas baktērijās: atgriezeniskās saites loma. Nature Reviews Microbiology, 4, 259. – 271.
- Szyf, M., Weaver, I., un Meaney, M. (2007). Mātes aprūpe, epigenomu un fenotipiskās atšķirības uzvedībā. Reproduktīvā toksikoloģija, 24., 9. – 19.
- Wong, AHC, Gottesman, II, un Petronis, A. (2005). Fenotipiskas atšķirības ģenētiski identiskos organismos: epiģenētiskā perspektīva. Cilvēka molekulārā ģenētika, 14. (1), 11. – 18.