Jaký je fyzický výraz alely?

To, co vidíte, není vždy to, co dostanete, alespoň v dědičnosti. Genetické informace o identických dvojčatech, která pocházejí ze stejného oplodněného vajíčka, jsou si podobné. I tito sourozenci však mohou vykazovat rozdíly kvůli rozdílům v genech a vlivům na životní prostředí. Jednotlivec přijímá genetický materiál neboli alely od obou rodičů a způsob, jakým se tyto alely kombinují, může být komplikovaný. Váš vzhled neříká celý příběh vašich genetických pokynů.

Základy dědičnosti začínají DNA. Geny jsou vyrobeny z této chemikálie a nesou pokyny pro produkci bílkovin v buňce. Organismy používají tyto směry pro růst, vývoj a funkce každodenního života, jako je trávení a srdeční rytmus. Geny jsou uspořádány na chromozomech, z nichž většina je umístěna v jádrech buněk organismu. Organismy, které se množí sexuální reprodukcí, mají dvě shodné sady chromozomů, jednu od každého rodiče. Počet chromozomů se u jednotlivých druhů liší. Zatímco ovocné mušky mají 4 páry chromozomů, lidé jich mají 23. Brambory a šimpanzi mají po 24 párech.

Geny nesou informace o fyzických, behaviorálních a zdravotních vlastnostech organismu. Geny pro stejný znak mohou pocházet ve dvou nebo více verzích nazývaných „alely“. Například hnědá barva vlasů má mnoho možných alel, od velmi světlé až po velmi tmavé. Rodiče předávají svým potomkům jednu alelu pro každý gen. Pokud matka i otec darují stejnou alelu, je potomek pro tuto vlastnost „homozygotní“. Potomek je „heterozygotní“, pokud má od každého rodiče jinou alelu. Pokud je alela dominantní, bude vždy vyjádřena a skryje druhou recesivní alelu. Kombinace alel je genotypem organismu.

Alely jsou často reprezentovány písmeny. Velká písmena se používají pro dominantní alely, zatímco recesivní alely jsou označeny malými písmeny. Například cystická fibróza (CF) je chronické plicní onemocnění přenášené recesivní alelou. „C“ se používá k označení alely bez onemocnění, zatímco „c“ označuje alelu, která nese CF. Jednotlivec homozygotní pro CF má alelovou kombinaci cc, zatímco někdo homozygotní bez onemocnění má alely CC. Jednotlivec heterozygotní pro CF - to znamená, že má alelickou kombinaci Cc - by nemoc neměl, protože alela pro vývoj CF je recesivní. Mohl by mít potomky s CF, pokud je druhý rodič jejich potomků také heterozygotní pro CF.

Ale dědičnost není vždy tak jednoduchá. V „codominance“ se obě alely projevují ve výrazu zvláštnosti. Jedním z příkladů je bělouš (směs bílých a rudých chlupů) na některých koních a skotu - výsledek chovu homozygotního červeného zvířete s homozygotním bílým. S „neúplnou dominancí“ se charakteristika jeví jako směs obou alel. Například, pokud se červené čtyři hodiny květy rozmnožují s bílými, přinesou růžové potomky. Mnoho vlastností je navíc ovlivněno mnoha geny, jako je barva očí a vlasů u lidí.

Fyzické vyjádření genotypu jedince se nazývá jeho fenotyp. U genu pro cystickou fibrózu jsou to dva možné fenotypy, které onemocnění mají nebo nemají. S vlastnostmi, které jsou ovlivněny několika geny, jako je barva vlasů, může fenotyp spadat do širokého rozsahu, od platinové blond až po espresso černou. Fenotyp je také ovlivněn prostředím organismu. Podnebí, strava, nehody, kultura a životní styl mohou ovlivnit způsob vyjádření fenotypu. Rostliny se shodnými genotypy výšky se mohou vyvíjet odlišně kvůli rozdílům v prostředí ve slunečním světle, vodě a minerálech. Proto může být fenotyp u některých jedinců vysoký, zatímco u jiných jedinců je výrazně kratší. Faktory prostředí mohou dokonce ovlivnit jednotlivce napříč generacemi. Například laboratorní myši krmené specifickými chemikáliemi staly obézní a předávaly tuto vlastnost svým potomkům, kteří měli nadváhu i bez přísad. Studie o tom, jak změny životního prostředí ovlivňují genetiku, epigenetiku, je slibnou oblastí výzkumu, zejména pokud jde o zdravotní problémy.