Fenotyyppi: Määritelmä, tyypit, esimerkit

Fenotyypit ovat kaikki organismin havaittavia ominaisuuksia.

Esimerkiksi koko, hiusväri, parittelukäyttäytyminen ja liikkumismalli ovat kaikki tietyn fenotyypin piirteitä. Fenotyypit voivat muuttua seurauksena ympäristötekijättai niiden piirteet voivat muuttua organismin kehittyessä tai mukautuessa.

Organismiryhmien fenotyyppi voi muuttua yhdessä, jos niiden elintarviketarjonta, ruokalaji tai saalistaja muuttuu.

Vaikka ympäristövaikutuksilla on merkitystä ja ne voivat vaikuttaa fenotyyppiin, organismin havaittavat piirteet perustuvat niihin DNA tai geneettinen koodi. Piirteet johtuvat yhden tai useamman geenin läsnäolosta DNA: ssa. Jos geenit ilmentyvät eli tarkoitetaan kopioitua ja käytetään proteiinien syntetisoimiseksi, vastaavat ominaisuudet näkyvät organismissa.

Välinen vuorovaikutus fenotyyppi ja genotyyppi voi olla hyvin monimutkainen.

Genotyyppi on fenotyypin ominaisuuksien juuressa, mutta piirteet vaikuttavat organismin ulkonäköön ja havaittavaan käyttäytymiseen.

Tämän seurauksena fenotyyppi määrää suurelta osin organismin menestymisen selviytymisen ja parittelun aikana. Organismin menestys antaa sille mahdollisuuden saada monia jälkeläisiä, mutta se välittää sen genotyypin, ei sen fenotyypin.

Fenotyypin / genotyypin vuorovaikutus voi tuottaa organismeja, jotka ovat paremmin sopeutuneet ympäristöönsä.

Sarja geenit organismin DNA: ssa muodostaa perustan organismin fenotyypille, mutta työssä on monia muita vaikutteita. Kaikki soluja organismissa on sama DNA, mutta monet solut ovat erilaisia.

Erot riippuvat siitä, mitä DNA-osia solu käyttää kutsutussa prosessissa geenien ilmentyminen. Geenien ilmentymiseen voivat vaikuttaa ympäristötekijät, ja ympäristön vaikutukset voivat edelleen vaikuttaa fenotyyppiin muilla tavoin.

Tärkeimmät asiat, jotka voivat vaikuttaa fenotyyppiin, ovat:

• Genotyyppi: Fenotyyppiä rajoittaa genotyyppi. Organismi ei voi näyttää ominaisuutta, ellei sille ole geeniä.
• Epigenetics: Epigenetics vaikuttaa geenien ilmentymiseen. Jos geeni on läsnä, mutta sitä ei ekspressoidu, organismi ei voi näyttää vastaavaa ominaisuutta.
• Ympäristö: Ympäristö voi vaikuttaa ominaisuuksiin suoraan muuttamalla organismin käyttäytymistä tai ulkonäköä vastaavan geenin ollessa muuttumaton. Ympäristötekijät voivat myös vaikuttaa geenien ilmentymiseen.

Vaikka geenin läsnäolo DNA-geneettisessä koodissa tekee mahdolliseksi, että fenotyyppi voi sisältää vastaavan ominaisuuden, ominaisuus itse voi vaihdella huomattavasti. Seksuaalisesti lisääntyvät organismit saavat yhden geenisarjan kustakin vanhemmasta. Niiden geneettinen koostumus sisältää kaksi hieman erilaista geenisarjaa, ja geeni kussakin sarjassa voi olla hallitseva tai resessiivinen.

Koska ominaisuuden kaksi geeniä ovat aina hieman erilaiset, niillä on kaksi hallitsevaa geeniä tai hallitseva ja resessiivinen geeni, mikä tarkoittaa, että organismin mahdollinen ominaisuus on hallitseva vaihtelu geenin.

Organismilla, jolla on kaksi resessiivistä geenikopiota, on resessiivinen geenimuunnos. Nämä kaksi geenimuunnelmaa tuottavat hieman erilaisia ​​proteiineja ja voivat aiheuttaa erilaisia fenotyypit.

Esimerkiksi ihmisillä on useita geenejä, jotka vaikuttavat silmien väriin. Geenimuunnelmat, jotka johtavat tummaan silmien väriin, ovat hallitsevia, ja vaaleat silmävärigeenivariantit ovat resessiivisiä. Henkilöllä, jolla on kaksi hallitsevaa tummaa silmävärigeenisarjaa tai jolla on yksi hallitseva tumma ja yksi resessiivisesti vaalea silmävärisarja, on tummat silmät.

Ihmisillä, joilla on kaksi vaaleaa silmänväristä geenisarjaa, on vaaleat silmät. Sama geeni kahdella eri variantilla johtaa kahteen fenotyyppiin.

Organismin genotyyppi määrittää fenotyypin mahdolliset piirteet, mutta vastaavien geenien on oltava aktiivisia, jotta ominaisuus ilmestyy. Epigenetics tutkii geenien ilmentymistä soluissa, ja monet geenit eivät ole aktiivisia.

Eri tekijät, kuten käytettävissä olevat ravintoaineet, organismin ikä ja muiden solujen lähettämät signaalit määräävät, ilmentääkö solu geeniä vai ei.

Geenin ilmentämiseksi solun on ensin tehtävä kopio geenistä solun ytimen alkuperäisestä DNA-koodista. Geneettinen koodi kopioidaan lähettäjän RNA, joka poistuu ytimestä ja löytää solun ribosomi syntetisoida vastaava proteiinia koodatusta sekvenssistä.

Proteiini antaa solulle ominaisuuden, piirteen tai kyvyn, joka johtaa fenotyypin piirteeseen organismissa. Solu voi estää tai säätää tätä prosessia tuottamaan enemmän, vähemmän tai ei ollenkaan proteiinia.

Geeniekspressioprosessi tarkoittaa, että fenotyyppi, kuten hiusväri, voi muuttua organismin elinaikana, vaikka geneettinen koodi pysyy samana. Alkuperäinen geeni tietylle hiusvärille pysyy paikallaan, mutta jotkut sarjan geeneistä ilmentyvät enemmän tai vähemmän voimakkaasti, kun solu säätelee geenin ilmentymistä ylös tai alas.

Hiusten värin suhteen kyseinen geeni voi vaikuttaa suoraan tummaan hiusten väriin tai se voi aiheuttaa sellaisen hormonin tai entsyymin tuotannon, joka vaikuttaa hiusten väriin.

Ympäristö voi vaikuttaa organismien ulkonäköön ja käyttäytymiseen ja muuttaa niiden fenotyyppiä. Esimerkiksi joillakin turkiseläimillä, kuten siamilaisilla kissoilla, on lämpötilaherkkä iho. Kylmempi iho kasvattaa tumman turkista, kun taas lämpimämpi iho vaaleaa turkista. Kun heidän ympäristönsä lämpötila muuttuu, myös turkisten väri ja fenotyyppi voivat muuttua.

Fenotyyppien suoran vaihtamisen lisäksi ympäristötekijät voivat vaikuttaa ominaisuuksiin vaikuttamalla geenien ilmentymiseen. Ravinteiden ja muiden soluun liittyvien raaka-aineiden saatavuus voi edelleen tai estää tiettyjen geenien ilmentymisen.

Geenien kopioiden tekeminen ja proteiinien syntetisointi vie energiaa, jonka solut saadaan ruoasta, jota organismi pilkkoo. Jos ravinteita ei ole tarpeeksi, geenien ilmentyminen voi hidastua ja piirteet voivat heikentyä.

Sillä aikaa genotyyppi on suunnitelma organismin, fenotyyppi heijastaa kuinka koodaus muunnetaan todellisuudeksi. Ympäristötekijöistä ja organismin elämänkokemuksesta riippuen joitain geneettisen koodin osia ei ehkä tarvita, ja muita osia voidaan ilmaista enemmän tai vähemmän voimakkaasti. Fenotyyppi kuvaa sitä, mitä organismin kanssa todella tapahtuu.

Esimerkiksi yksilöllä voi olla geenejä, jotka altistavat organismin tietyn tyyppisen sairauden kehittymiselle. Taudin kehittymiseksi on oltava läsnä ympäristövaikutusten aiheuttamia muita tekijöitä. Yksilön on joko käytettävä haitallista käyttäytymistä tai vahingossa altistuttava haitallisille tekijöille.

Taudille alttiiden ihmisten fenotyyppi voi olla liikalihavuus tai korkea verenpaine. Käyttäytymistekijöihin voi sisältyä tupakointi tai liiallinen alkoholinkäyttö. Taudin laukaisemiseksi yksilö voi joutua altistumaan myrkyllisille kemikaaleille tai normaalisti vaarattomalle säteilymäärälle. Kummassakin tapauksessa geneettinen taipumus on olemassa, mutta jos henkilö ei syö, juo tai tupakoi liikaa, tauti ei todennäköisesti laukaise.

Kun fenotyyppien vaihtelut vaikuttavat luonnonvalinta, onnistunut fenotyyppi voi vaikuttaa organismin genotyyppijakaumaan.

Esimerkiksi, jos organismit, joilla on resessiivinen geeni, sopeutuvat paremmin ympäristöön kuin ne, joilla on hallitseva geeni, organismit, joilla on resessiivinen geeni, yleistyvät. Heillä on jälkeläisiä, joilla on kaksi resessiivistä geeniä, ja populaatio koostuu pääasiassa genotyypeistä, joissa on kaksi resessiivistä geeniä. Tällä tavalla fenotyypit voivat reagoida ympäristötekijöihin ja vaikuttaa organismiryhmän genotyyppijakaumaan.