Fenotip: opredelitev, vrste, primeri

Fenotipi so vse opazne značilnosti organizma.

Na primer, velikost, barva las, parjenje in način gibanja so lastnosti določenega fenotipa. Fenotipi se lahko spremenijo kot posledica dejavniki okolja, ali pa se njihove lastnosti lahko spremenijo, ko se organizem razvija ali prilagaja.

Fenotip skupin organizmov se lahko spremeni, če se spremeni njihova oskrba s hrano, vrsta hrane ali vrsta plenilcev.

Vplivi okolja sicer igrajo vlogo in lahko vplivajo na fenotip, vendar opazne lastnosti organizma temeljijo na njih DNK ali genetska koda. Lastnosti so posledica prisotnosti enega ali več genov v DNK. Če so geni izraženi, kar pomeni, da so kopirani in uporabljeni za sintezo beljakovin, se v organizmu pojavijo ustrezne značilnosti.

Preplet med fenotip in genotip je lahko zelo zapleteno.

Genotip je v osnovi fenotipskih lastnosti, vendar lastnosti vplivajo na videz in opazno vedenje organizma.

Kot rezultat, fenotip v veliki meri določa, kako uspešen je organizem pri preživetju in parjenju. Uspeh organizma mu omogoča, da ima veliko potomcev, vendar prenaša svoj genotip in ne fenotip.

Medsebojno delovanje fenotipa in genotipa lahko povzroči organizme, ki so bolje prilagojeni njihovemu okolju.

Nabor geni v DNK organizma tvori osnovo fenotipa organizma, vendar pri delu obstajajo številni drugi vplivi. Vse celic v organizmu imajo enako DNA, vendar so številne celice različne.

Razlike so odvisne od tega, katere dele DNK celica uporablja v imenovanem procesu izražanje genov. Na izražanje genov lahko vplivajo okoljski dejavniki, vplivi iz okolja pa lahko na fenotip vplivajo tudi drugače.

Glavne stvari, ki lahko vplivajo na fenotip, so:

• Genotip: Fenotip je omejen z genotipom. Organizem ne more pokazati lastnosti, če zanjo ni gena.
• Epigenetika: Epigenetika vpliva na izražanje genov. Če je gen prisoten, vendar ni izražen, organizem ne more pokazati ustrezne značilnosti.
• Okolje: Okolje lahko vpliva na lastnosti neposredno s spreminjanjem vedenja ali videza organizma, medtem ko je ustrezen gen nespremenjen. Tudi okoljski dejavniki lahko vplivajo na izražanje genov.

Prisotnost gena v genski kodi DNA omogoča, da lahko fenotip vključuje ustrezno lastnost, se pa lahko sama značilnost bistveno razlikuje. Organizmi, ki se spolno razmnožujejo, od vsakega starša prejmejo en niz genov. Njihova genetska sestava bo vsebovala dva nekoliko različna nabora genov, gen v vsakem naboru pa je lahko prevladujoč ali recesiven.

Ker se dva gena lastnosti vedno nekoliko razlikujeta, imata dva dominantna gena ali prevladujoči in recesivni gen, kar pomeni, da je možna lastnost organizma tista, ki jo proizvede prevladujoča sprememba gena.

Organizem z dvema recesivnima genskima kopijama prikazuje lastnosti, ki jih proizvaja varianta recesivnega gena. Iz obeh genskih različic se proizvedeta nekoliko različni beljakovini in lahko povzročita različne fenotipi.

Na primer, ljudje imajo več genov, ki vplivajo na barvo oči. Genetske različice, ki imajo za posledico temno barvo oči, so prevladujoče, genske različice svetle barve oči pa recesivne. Oseba z dvema prevladujočima genskim naborom temne barve oči ali z enim prevladujočim temnim in enim recesivnim naborom barv oči bo imela temne oči.

Ljudje z dvema genskima nizoma barv oči bodo imeli svetle oči. Isti gen z dvema različicama ima dva fenotipa.

Genotip organizma določa možne lastnosti fenotipa, vendar morajo biti ustrezni geni aktivni, da se lastnost pojavi. Epigenetika preučuje ekspresijo genov v celicah in mnogi geni niso aktivni.

Različni dejavniki, kot so razpoložljiva hranila, starost organizma in signali, ki jih pošiljajo druge celice, določajo, ali celica izraža gen ali ne.

Za izražanje gena mora celica najprej narediti kopijo gena iz prvotne kode DNA v celičnem jedru. Genetska koda je kopirana v sel RNA, ki izstopi iz jedra in najde celico ribosom za sintezo ustreznega beljakovine iz kodiranega zaporedja.

Beljakovina daje celici značilnost, značilnost ali sposobnost, ki vodi do fenotipske lastnosti v organizmu. Celica lahko ta proces blokira ali uravna, da tvori več, manj ali nič beljakovin.

Proces izražanja genov pomeni, da se lahko fenotip, kot je barva las, spremeni v življenju organizma, čeprav genetska koda ostaja enaka. Prvotni genski nabor za določeno barvo las ostaja na svojem mestu, vendar se nekateri geni v naboru izrazijo bolj ali manj močno, ko celica uravnava izražanje gena navzgor ali navzdol.

Za barvo las lahko zadevni gen neposredno vpliva na temno barvo las ali pa povzroči nastanek hormona ali encima, ki vpliva na barvo las.

Okolje lahko vpliva na videz in vedenje organizmov ter spremeni njihov fenotip. Na primer, nekatere krznene živali, kot so sijamske mačke, imajo temperaturno občutljiva koža. Na hladnejši koži raste krzno temne barve, na toplejši pa svetlo krzno. Ko se temperatura njihovega okolja spremeni, se lahko spremenita tudi njihova barva in fenotip krzna.

Poleg neposrednega spreminjanja fenotipov lahko dejavniki okolja vplivajo na lastnosti tako, da vplivajo na izražanje genov. Razpoložljivost hranil in drugih s celicami povezanih surovin lahko dodatno ali prepreči izražanje nekaterih genov.

Kopiranje genov in sinteza beljakovin jemlje energijo, ki jo celice pridobijo s hrano, ki jo organizem prebavi. Če ni dovolj hranil, se lahko izražanje genov upočasni in lastnosti postanejo manj izrazite.

Medtem genotip je načrt za organizem, fenotip odraža, kako se kodiranje prevede v resničnost. Glede na okoljske dejavnike in življenjske izkušnje organizma nekateri deli genetske kode morda ne bodo potrebni, drugi deli pa bodo bolj ali manj izraziti. Fenotip opisuje, kaj se dejansko dogaja z organizmom.

Na primer, posameznik ima lahko gene, ki organizmu nalagajo razvoj posebne vrste bolezni. Da se bolezen razvije, morajo biti prisotni dodatni dejavniki, ki jih povzročajo vplivi okolja. Posameznik se mora bodisi škodljivo vesti bodisi nenamerno izpostaviti škodljivim dejavnikom.

Fenotip za nekoga, ki je dovzeten za bolezen, lahko vključuje debelost ali visok krvni tlak. Vedenjski dejavniki lahko vključujejo kajenje cigaret ali prekomerno uživanje alkohola. Za sprožitev bolezni bo posameznik morda izpostavljen strupenim kemikalijam ali običajno neškodljivim količinam sevanja. V vsakem primeru je prisotna genetska naravnanost, če pa posameznik ne je preveč, ne pije in ne kadi, bolezen verjetno ne bo sprožena.

Ko vplivajo razlike v fenotipih naravna selekcija, lahko uspešen fenotip vpliva na porazdelitev genotipa v organizmu.

Če so na primer organizmi z recesivnim genom bolje prilagojeni okolju kot tisti z dominantnim genom, bodo organizmi z recesivnim genom bolj pogosti. Imeli bodo potomce z dvema recesivnima genoma, populacijo pa bodo sestavljali predvsem genotipi z dvema recesivnima genoma. Na ta način se lahko fenotipi odzovejo na okoljske dejavnike in vplivajo na porazdelitev genotipa skupine organizmov.