Фенотипи су све уочљиве карактеристике организма.
На пример, величина, боја косе, понашање у парењу и образац кретања све су особине одређеног фенотипа. Фенотипи се могу променити као резултат Фактори животне средине, или се њихове особине могу мењати како се организам развија или прилагођава.
Фенотип група организама може се заједно променити ако се промени њихова залиха хране, врста хране или врста предатора.
Иако утицаји околине играју улогу и могу утицати на фенотип, уочљиве особине организма се заснивају на њима ДНК или генетски код. Особине су резултат присуства једног или више гена у ДНК. Ако се гени изразе, што значи да се копирају и користе за синтезу протеина, тада се у организму појављују одговарајуће карактеристике.
Међусобна игра између фенотип и генотип може бити врло сложен.
Генотип је у основи својстава фенотипа, али својства утичу на изглед организма и његово уочљиво понашање.
Као резултат, фенотип у великој мери одређује колико је организам успешан у преживљавању и парењу. Успех организма омогућава му да има много потомака, али преноси свој генотип, а не фенотип.
Интеракција фенотип / генотип може створити организме боље прилагођене њиховој околини.
Фенотипови зависе од многих фактора
Скуп од гени у ДНК организма чини основу фенотипа организма, али на делу постоје многи други утицаји. Све ћелије у организму имају исту ДНК, али су многе ћелије различите.
Разлике зависе од тога које делове ДНК ћелија користи у процесу који се назива Експресија гена. На експресију гена могу утицати фактори околине, а утицаји из околине могу даље утицати на фенотип на друге начине.
Главне ствари које могу утицати на фенотип су:
- Генотип: Фенотип је ограничен генотипом. Организам не може да покаже особину ако за њу не постоји ген.
- Епигенетика: Епигенетика утиче на експресију гена. Ако је ген присутан, али није експримиран, организам не може показати одговарајућу карактеристику.
- Животна средина: Животна средина може директно утицати на особине променом понашања или изгледа организма док је одговарајући ген непромењен. Фактори околине такође могу утицати на експресију гена.
Гени и генске варијанте генотипа одређују могуће фенотипске особине
Иако присуство гена у ДНК генетском коду омогућава да фенотип укључује одговарајућу особину, сама особина може знатно да варира. Организми који се репродукују сексуално добијају по један сет гена од сваког родитеља. Њихов генетски састав садржаваће два незнатно различита сета гена, а ген у сваком скупу може бити доминантан или рецесиван.
Будући да се два гена за особину увек мало разликују, постојање два доминантна гена или доминантног и рецесивног гена значи да је могућа особина организма она коју производи доминантна варијација гена.
Организам са две рецесивне копије гена показује особину коју је произвео варијанта рецесивног гена. Две варијанте гена резултирају стварањем незнатно различитих протеина и могу довести до различитих фенотипови.
На пример, људи имају неколико гена који утичу на боју очију. Варијанте гена које резултирају тамном бојом очију су доминантне, а варијанте гена светле боје очију су рецесивне. Особа са два доминантна скупа гена за тамну боју очију или са једним доминантним сетом тамних и једним рецесивним светлим бојама очију имаће тамне очи.
Људи са два генска сета у боји светлих очију имаће светле очи. Исти ген са две различите варијанте резултира са два фенотипа.
Епигенетика помаже у одређивању који су од могућих фенотипова приказани
Генотип организма одређује могуће особине фенотипа, али одговарајући гени морају бити активни да би се особина појавила. Епигенетика проучава експресију гена у ћелијама, а многи гени нису активни.
Различити фактори као што су доступне хранљиве материје, старост организма и сигнали које шаљу друге ћелије одређују да ли ћелија изражава ген или не.
Да би експресирала ген, ћелија мора прво да направи копију гена из оригиналног ДНК кода у ћелијском језгру. Генетски код се копира у мессенгер РНА, који излази из језгра и проналази ћелију рибозом да синтетише одговарајуће беланчевина из кодираног низа.
Протеин даје ћелији карактеристику, особину или способност која доводи до фенотипске особине у организму. Ћелија може блокирати или регулисати овај процес да би створила више, мање или нимало протеина.
Процес експресије гена значи да се фенотип попут боје косе може променити током живота организма, иако генетски код остаје исти. Оригинални сет гена за одређену боју косе остаје на месту, али неки од гена у сету се изражавају више или мање снажно док ћелија регулише експресију гена нагоре или надоле.
За боју косе, ген о коме је реч може директно утицати на тамну боју косе или може проузроковати производњу хормона или ензима који утичу на боју косе.
Фактори животне средине утичу на фенотипове директно или путем експресије гена
Животна средина може утицати на изглед и понашање организама и променити њихов фенотип. На пример, неке животиње које носе крзно, попут сијамских мачака, имају кожа осетљива на температуру. На хладнијој кожи расте крзно тамне боје, док на топлијој кожи расте крзно. Када се температура њихове околине промени, могу се променити и боја крзна и фенотип.
Поред директне промене фенотипа, фактори околине могу утицати на особине утичући на експресију гена. Доступност хранљивих састојака и других сировина повезаних са ћелијама може даље или спречити експресију одређених гена.
Израда копија гена и синтеза протеина узима енергију коју ћелије добијају из хране коју организам свари. Ако нема довољно хранљивих састојака, експресија гена може се успорити, а особине могу постати мање изражене.
И фенотипи и генотипи утичу на развој организма
Док генотип је нацрт за организам, фенотип одражава начин на који се кодирање преводи у стварност. У зависности од фактора околине и животног искуства организма, неки делови генетског кода можда неће бити потребни, а други делови могу бити изражени више или мање снажно. Фенотип описује шта се заправо дешава са организмом.
На пример, појединац може имати гене који предиспонирају организам да развије одређену врсту болести. Да би се болест развила, морају бити присутни додатни фактори изазвани утицајима околине. Појединац или мора да се бави штетним понашањем или да буде нехотице изложен штетним факторима.
Фенотип за особе подложне болести може укључивати гојазност или висок крвни притисак. Фактори понашања могу укључивати пушење цигарета или прекомерну конзумацију алкохола. Да би покренуо болест, појединац ће можда морати бити изложен токсичним хемикалијама или нормално безопасним количинама зрачења. У сваком случају је присутна генетска настројеност, али ако појединац не једе, не пије и не пуши превише, болест вероватно неће бити покренута.
Када варирају фенотипови природна селекција, успешни фенотип може утицати на расподелу генотипа у организму.
На пример, ако су организми са рецесивним геном боље прилагођени животној средини од оних са доминантним геном, организми са рецесивним геном постаће све чешћи. Имаће потомке са два рецесивна гена, а популацију ће углавном чинити генотипови са два рецесивна гена. На овај начин, фенотипови могу одговорити на факторе околине и утицати на дистрибуцију генотипа групе организама.