Los fenotipos son todas las características observables de un organismo.
Por ejemplo, el tamaño, el color del cabello, el comportamiento de apareamiento y el patrón de movimiento son todos rasgos de un fenotipo particular. Los fenotipos pueden cambiar como resultado de factores ambientales, o sus rasgos pueden cambiar a medida que un organismo evoluciona o se adapta.
El fenotipo de los grupos de organismos puede cambiar juntos si cambia su suministro de alimentos, tipo de alimento o tipo de depredador.
Si bien las influencias ambientales juegan un papel y pueden afectar un fenotipo, los rasgos observables de un organismo se basan en su ADN o codigo genetico. Los rasgos resultan de la presencia de uno o varios genes en el ADN. Si los genes se expresan, es decir, se copian y se utilizan para sintetizar proteínas, entonces aparecen las características correspondientes en el organismo.
La interacción entre fenotipo y genotipo puede ser muy complejo.
El genotipo está en la raíz de los rasgos del fenotipo, pero los rasgos afectan la apariencia del organismo y su comportamiento observable.
Como resultado, el fenotipo determina en gran medida el éxito del organismo en la supervivencia y el apareamiento. El éxito del organismo le permite tener muchos descendientes, pero transmite su genotipo, no su fenotipo.
La interacción fenotipo / genotipo puede producir organismos mejor adaptados a su entorno.
Los fenotipos dependen de muchos factores
El conjunto de genes en el ADN de un organismo forma la base del fenotipo del organismo, pero hay muchas otras influencias en juego. Todas células en un organismo tienen el mismo ADN, pero muchas de las células son diferentes.
Las diferencias dependen de las partes del ADN que utiliza la célula en un proceso llamado la expresion genica. La expresión génica puede verse influenciada por factores ambientales y las influencias del medio ambiente pueden afectar aún más el fenotipo de otras formas.
Las principales cosas que pueden influir en el fenotipo son:
- Genotipo: El fenotipo está limitado por el genotipo. Un organismo no puede mostrar una característica si no tiene un gen.
- Epigenética: La epigenética afecta la expresión de los genes. Si un gen está presente pero no se expresa, el organismo no puede mostrar la característica correspondiente.
- Ambiente: El medio ambiente puede afectar los rasgos directamente al cambiar el comportamiento o la apariencia de un organismo mientras el gen correspondiente no cambia. Los factores ambientales también pueden afectar la expresión genética.
Los genes y las variantes genéticas del genotipo determinan los posibles rasgos fenotípicos
Si bien la presencia de un gen en el código genético del ADN hace posible que un fenotipo pueda incluir el rasgo correspondiente, el rasgo en sí mismo podría variar sustancialmente. Los organismos que se reproducen sexualmente reciben un conjunto de genes de cada padre. Su composición genética contendrá dos conjuntos de genes ligeramente diferentes, y un gen de cada conjunto podría ser dominante o recesivo.
Debido a que los dos genes para un rasgo son siempre ligeramente diferentes, tener dos genes dominantes o un gen dominante y uno recesivo significa que el rasgo posible del organismo es el producido por el gen. variación dominante del gen.
Un organismo con dos copias de genes recesivos muestra el rasgo producido por el variante genética recesiva. Las dos variantes de genes dan como resultado la producción de proteínas ligeramente diferentes y pueden dar lugar a diferentes fenotipos.
Por ejemplo, los seres humanos tienen varios genes que influyen en el color de los ojos. Las variantes genéticas que dan como resultado un color de ojos oscuro son dominantes y las variantes genéticas del color de ojos claro son recesivas. Una persona con dos conjuntos de genes de color de ojos oscuros dominantes o con un conjunto de colores de ojos oscuros dominantes y uno claro recesivo tendrá ojos oscuros.
Las personas con dos conjuntos de genes de color de ojos claro tendrán ojos de color claro. El mismo gen con dos variantes diferentes da como resultado dos fenotipos.
La epigenética ayuda a determinar cuál de los posibles fenotipos se muestran
El genotipo del organismo determina los posibles rasgos del fenotipo, pero los genes correspondientes deben estar activos para que aparezca el rasgo. Epigenética estudia la expresión génica en las células y muchos genes no están activos.
Diferentes factores, como los nutrientes disponibles, la edad del organismo y las señales enviadas por otras células, determinan si una célula expresa un gen o no.
Para expresar un gen, una célula primero tiene que hacer una copia del gen a partir del código de ADN original en el núcleo celular. El código genético se copia a ARN mensajero, que sale del núcleo y encuentra una célula ribosoma para sintetizar el correspondiente proteína de la secuencia codificada.
La proteína le da a la célula la característica, rasgo o capacidad que conduce al rasgo fenotípico en el organismo. La célula puede bloquear o regular este proceso para producir más, menos o nada de proteína.
El proceso de expresión génica significa que un fenotipo como el color del cabello puede cambiar durante la vida de un organismo aunque el código genético siga siendo el mismo. El conjunto de genes original para un color de cabello específico permanece en su lugar, pero algunos de los genes del conjunto se expresan con más o menos fuerza a medida que la célula regula la expresión de un gen hacia arriba o hacia abajo.
Para el color del cabello, el gen en cuestión puede influir directamente en el color del cabello oscuro, o puede causar que se produzca una hormona o enzima que afecte el color del cabello.
Los factores ambientales influyen en los fenotipos directamente o mediante la expresión genética
El medio ambiente puede afectar la apariencia y el comportamiento de los organismos y cambiar su fenotipo. Por ejemplo, algunos animales con pieles como los gatos siameses tienen piel sensible a la temperatura. A la piel más fría le crece un pelaje de color oscuro, mientras que a la piel más cálida le crece un pelaje claro. Cuando cambia la temperatura de su entorno, el color y el fenotipo de su pelaje también pueden cambiar.
Además de cambiar los fenotipos directamente, los factores ambientales pueden afectar los rasgos al influir en la expresión génica. La disponibilidad de nutrientes y otras materias primas relacionadas con las células puede promover o prevenir la expresión de ciertos genes.
Hacer copias de genes y sintetizar proteínas requiere energía, que las células obtienen de los alimentos que digiere el organismo. Si no hay suficientes nutrientes, la expresión genética puede ralentizarse y los rasgos pueden volverse menos pronunciados.
Tanto los fenotipos como los genotipos afectan el desarrollo del organismo
Tiempo el genotipo es el plano para el organismo, el El fenotipo refleja cómo la codificación se traduce en realidad.. Dependiendo de los factores ambientales y de la experiencia de vida del organismo, algunas partes del código genético pueden no ser necesarias y otras partes pueden expresarse con mayor o menor fuerza. El fenotipo describe lo que realmente está sucediendo con el organismo.
Por ejemplo, un individuo puede tener genes que predisponen al organismo a desarrollar un tipo específico de enfermedad. Para que se desarrolle la enfermedad, deben estar presentes factores adicionales causados por influencias ambientales. El individuo tiene que participar en un comportamiento dañino o estar expuesto inadvertidamente a factores dañinos.
El fenotipo de alguien susceptible a una enfermedad puede incluir obesidad o presión arterial alta. Los factores de comportamiento pueden incluir tabaquismo o consumo excesivo de alcohol. Para desencadenar la enfermedad, es posible que el individuo deba exponerse a sustancias químicas tóxicas o cantidades de radiación normalmente inofensivas. En cada caso, la disposición genética está presente, pero si el individuo no come, bebe o fuma demasiado, es probable que no se desencadene la enfermedad.
Cuando las variaciones en los fenotipos influyen seleccion natural, el fenotipo exitoso puede afectar la distribución del genotipo del organismo.
Por ejemplo, si los organismos con un gen recesivo se adaptan mejor al medio ambiente que los que tienen un gen dominante, los organismos con el gen recesivo se volverán más comunes. Tendrán descendientes con dos genes recesivos y la población estará formada principalmente por genotipos con los dos genes recesivos. De esta forma, los fenotipos pueden responder a factores ambientales y afectar la distribución de genotipos de un grupo de organismos.