Der Begriff Genotyp bezeichnet die vollständige genetische Ausstattung eines Organismus. Es wird auch verwendet, um die verschiedenen Variationen eines Gens zu beschreiben, die als Allele bekannt sind. Der Mensch hat zwei Allele für jede genetische Position oder jeden Genort. Zusammengenommen wird jedes Paar von Allelen als ein spezifischer Genotyp betrachtet.
Die Kenntnis des Genotyps oder eines Genotypbeispiels eines Individuums kann wichtig sein, um die genetische Expression zu verstehen, Krankheiten zu diagnostizieren, über genetische Mutationen zu lernen und vieles mehr.
Genotyp-Definition
Beginnen wir mit einer spezifischen Definition des Genotyps. Der Genotyp eines Individuums ist die vererbbare genetische Information, die dieses Individuum besitzt. Dies bezieht sich auf Ihre Gene, DNA, Allele usw. in einem allumfassenden Wort. Ein Beispiel wäre die Beschreibung des Farbgenotyps einer Blume als RR (was bedeutet, dass sie zwei "rote" Allele, RR, für ihre Farbe hat) oder Rr (ein "rotes" Allel, R, und ein "rosa" Allel, r, für Farbe) .
Ihr Phänotyp hingegen ist das, was und das Individuum physisch zeigt, das durch den Genotyp bestimmt wird, den sie haben. Während zwei Individuen den gleichen Phänotyp haben können, können sie völlig unterschiedliche Genotypen haben. Nach dem Blumenbeispiel von vorhin würden sowohl die RR- als auch die Rr-Blüte rot erscheinen, da Rot gegenüber Rosa dominant ist. Sie unterscheiden sich jedoch in ihrem Genotyp, da einer homozygot (RR) und einer heterozygot (Rr) ist.
Lesen Sie mehr über die Definition, Allele und Beispiele von Genotypen.
Den Genotyp kennen: Punnett Square
Ein Punnett-Quadrat ist eine der einfachsten Methoden zur Bestimmung des Genotyps. Das Quadrat ist eigentlich ein Mini-Diagramm, das verwendet wird, um den potentiellen Genotyp für einen Nachkommen in Bezug auf ein bestimmtes Merkmal zu bestimmen.
Um ein Punnett-Quadrat zu erstellen, schreiben Sie alle möglichen Allele für einen Elternteil oben auf das Quadrat und alle möglichen Allele für den anderen Elternteil auf der linken Seite. Jedes aufgelistete Allel wird entweder zu einer Spalte für die obersten Allele oder zu einer Zeile für die linken Allele innerhalb des Quadrats. Das Quadrat wird ausgefüllt, wenn Sie Allele von oben in die entsprechenden Spalten schreiben und dann Allele von der Seite in die entsprechenden Reihen schreiben, so dass ein Quadrat voller Potenzial entsteht Genotypen.
Ein Genotyp-Beispiel mit dem Punnett-Quadrat sind die klassischen Erbsenexperimente von Gregor Mendel. Sehen Sie sich spezifische Genotyp-Beispiele an und Punnett-Quadrate hier.
Polymerase Kettenreaktion
Die in den 1980er Jahren entwickelte Polymerase-Kettenreaktion (PCR) erzeugt einen spezifischen DNA-Stand basierend auf einem Matrizenstrang. Für eine PCR-Reaktion sind neben einem Matrizenstrang DNA-Polymerase, Nukleotide und kurze Stückchen einzelsträngiger DNA erforderlich.
Ab einem bestimmten Punkt beginnt die PCR-Reaktion exponentiell Kopien zu erzeugen, und nur während dieser Phase ist es möglich, die ursprüngliche Menge der Zielsequenz in der Probe zu bestimmen. Das Verfahren wird für Sequenzierungs-, Klonierungs- und Gentechnikzwecke verwendet.
Lesen Sie mehr über die Unterschiede zwischen der PCR-Klonierung.
Hybridisierungssonde
Eine Hybridisierungssonde wird verwendet, um zu bestimmen, ob eine physikalische Eigenschaft auf den Genotyp zurückzuführen ist. Der Prozess beginnt mit dem vollständigen Verdau der zu analysierenden DNA, gefolgt von ihrer Übertragung auf eine Filtermembran. Dann wird die Sonde dem Filter zugesetzt und an eine Zielsequenz binden gelassen.
Nach etwa 24 Stunden wird der Filter gewaschen, um jegliche nicht gebundene Sonde zu entfernen. Eine Hybridisierungsprobe kann auch verwendet werden, um die Wirksamkeit eines Klonierungsprozesses zu bestimmen oder die Anzahl der Kopien eines bestimmten Gens herauszufinden.
Direkte DNA-Sequenzierung
Das Human Genome Project führte zur Entwicklung einer Reihe leistungsstarker DNA-Sequenzierungstools. Neben der Entschlüsselung des kompletten Genoms von Homo sapiens, haben diese Werkzeuge es Wissenschaftlern ermöglicht, das komplette Genom zahlreicher anderer Organismen zu sequenzieren, darunter Mäuse, Ratten und Reis. Modernste Sequenzierungstools ermöglichen es heutigen Genetikern, große DNA-Mengen schnell und kostengünstig zu vergleichen und zu manipulieren.
Dies wird es ermöglichen, die Rolle der Genetik für die Anfälligkeit für Krankheiten, die genetische Reaktion von Organismen auf Umweltreize und Verfolgung der Evolution eines Merkmals oder einer Spezies, laut National Human Genome Research Institut.