Fenotyp: definition, typer, exempel

Fenotyper är alla de observerbara egenskaperna hos en organism.

Till exempel, storlek, hårfärg, parningsbeteende och rörelsemönster är alla egenskaper hos en viss fenotyp. Fenotyper kan förändras till följd av miljöfaktorer, eller deras egenskaper kan förändras när en organism utvecklas eller anpassar sig.

Fenotypen hos grupper av organismer kan förändras tillsammans om deras matförsörjning, typ av mat eller slags rovdjur förändras.

Medan miljöpåverkan spelar en roll och kan påverka en fenotyp, är organismens observerbara egenskaper baserade på deras DNA eller genetisk kod. Egenskaper härrör från närvaron av en eller flera gener i DNA. Om generna uttrycks, dvs. kopieras och används för att syntetisera proteiner, visas motsvarande egenskaper i organismen.

Samspelet mellan fenotyp och genotyp kan vara väldigt komplex.

Genotypen är roten till fenotypdraget, men egenskaperna påverkar organismens utseende och dess observerbara beteende.

Som ett resultat avgör fenotypen till stor del hur framgångsrik organismen är vid överlevnad och vid parning. Organismens framgång gör att den kan få många ättlingar, men den förmedlar sin genotyp, inte dess fenotyp.

Fenotyp / genotypinteraktion kan producera organismer som är bättre anpassade till deras miljö.

Uppsättningen av gener i en organisms DNA utgör grunden för organismens fenotyp, men det finns många andra influenser på jobbet. Allt celler i en organism har samma DNA, men många av cellerna är olika.

Skillnaderna beror på vilka delar av DNA cellen använder i en process som kallas genexpression. Genuttryck kan påverkas av miljöfaktorer och påverkan från miljön kan ytterligare påverka fenotypen på andra sätt.

De viktigaste sakerna som kan påverka fenotypen är:

• Genotyp: Fenotypen begränsas av genotypen. En organism kan inte visa en egenskap om det inte finns någon gen för den.
• Epigenetik: Epigenetik påverkar expressionen av gener. Om en gen är närvarande men inte uttrycks kan organismen inte visa motsvarande egenskaper.
• Miljö: Miljön kan påverka egenskaper direkt genom att ändra beteendet eller utseendet hos en organism medan motsvarande gen är oförändrad. Miljöfaktorer kan också påverka genuttryck.

Medan närvaron av en gen i DNA-genetiska koden gör det möjligt att en fenotyp kan inkludera motsvarande egenskaper, kan egenskapen i sig variera avsevärt. Organismer som reproducerar sexuellt får en uppsättning gener från varje förälder. Deras genetiska sammansättning kommer att innehålla två lite olika uppsättningar gener, och en gen i varje uppsättning kan vara dominerande eller recessiv.

Eftersom de två generna för en egenskap alltid är något annorlunda betyder det att två dominerande gener eller en dominerande och en recessiv gen betyder att organismens möjliga egenskaper är den som dominerande variation av genen.

En organism med två recessiva genkopior visar den egenskap som produceras av recessiv genvariant. De två genvarianterna resulterar i att något olika proteiner produceras och kan ge upphov till olika fenotyper.

Till exempel har människor flera gener som påverkar ögonfärgen. Genvarianter som resulterar i mörk ögonfärg är dominerande och lätta ögonfärggenvarianter är recessiva. En person med två dominerande mörka ögonfärgsgenuppsättningar eller med en dominerande mörk och en recessiv ljus ögonfärgsuppsättning har mörka ögon.

Människor med två ljusa ögonfärgsgenuppsättningar kommer att ha ljusa ögon. Samma gen med två olika varianter resulterar i två fenotyper.

Organismens genotyp bestämmer de möjliga egenskaperna hos fenotypen, men motsvarande gener måste vara aktiva för att egenskapen ska visas. Epigenetik studerar genuttryck i celler, och många gener är inte aktiva.

Olika faktorer som tillgängliga näringsämnen, organismens ålder och signaler som skickas av andra celler avgör om en cell uttrycker en gen eller inte.

För att uttrycka en gen måste en cell först göra en kopia av genen från den ursprungliga DNA-koden i cellkärnan. Den genetiska koden kopieras till budbärar-RNA, som lämnar kärnan och hittar en cell ribosom för att syntetisera motsvarande protein från den kodade sekvensen.

Proteinet ger cellen den egenskap, egenskap eller förmåga som leder till fenotypegenskapen i organismen. Cellen kan blockera eller reglera denna process för att göra mer, mindre eller inget protein.

Processen för genuttryck innebär att en fenotyp som hårfärg kan förändras under en organisms liv trots att den genetiska koden förblir densamma. Den ursprungliga genuppsättningen för en specifik hårfärg förblir på plats, men några av generna i uppsättningen uttrycks mer eller mindre starkt när cellen reglerar expression av en gen upp eller ner.

För hårfärg kan genen i fråga direkt påverka mörk hårfärg, eller det kan orsaka att ett hormon eller enzym produceras som påverkar hårfärgen.

Miljön kan påverka organismernas utseende och beteende och förändra fenotypen. Till exempel har vissa pälsbärande djur som siamesiska katter temperaturkänslig hud. Kallare hud växer mörkfärgad päls medan varmare hud växer lätt päls. När deras omgivningstemperatur ändras kan deras pälsfärg och fenotyp också förändras.

Förutom att ändra fenotyper direkt kan miljöfaktorer påverka egenskaper genom att påverka genuttryck. Tillgängligheten av näringsämnen och andra cellrelaterade råvaror kan ytterligare eller förhindra uttryck av vissa gener.

Att ta kopior av gener och syntetisera proteiner tar energi, vilka celler härrör från maten organismen smälter. Om det inte finns tillräckligt med näringsämnen kan genuttrycket sakta ner och egenskaperna kan bli mindre uttalade.

Medan genotypen är ritningen för organismen, den fenotyp speglar hur kodningen översätts till verklighet. Beroende på miljöfaktorer och organismens livserfarenhet kanske vissa delar av den genetiska koden inte behövs, och andra delar kan uttryckas mer eller mindre starkt. Fenotypen beskriver vad som faktiskt händer med organismen.

Till exempel kan en individ ha gener som predisponerar organismen för att utveckla en specifik typ av sjukdom. För att sjukdomen ska kunna utvecklas måste ytterligare faktorer som orsakas av miljöpåverkan vara närvarande. Individen måste antingen bedriva skadligt beteende eller oavsiktligt utsättas för skadliga faktorer.

Fenotypen för någon som är mottaglig för en sjukdom kan inkludera fetma eller högt blodtryck. Beteendefaktorer kan inkludera cigarettrökning eller överdriven alkoholkonsumtion. För att utlösa sjukdomen kan individen behöva exponeras för giftiga kemikalier eller normalt ofarliga mängder strålning. I båda fallen är den genetiska dispositionen närvarande, men om individen inte äter, dricker eller röker för mycket kommer sjukdomen sannolikt inte att utlösas.

När variationer i fenotyper påverkar naturligt urvalkan den framgångsrika fenotypen påverka genotypfördelningen för organismen.

Till exempel, om organismer med en recessiv gen är bättre anpassade till miljön än de med en dominerande gen, kommer organismer med den recessiva genen att bli vanligare. De kommer att ha ättlingar med två recessiva gener, och befolkningen består huvudsakligen av genotyper med de två recessiva generna. På detta sätt kan fenotyper svara på miljöfaktorer och påverka genotypfördelningen hos en grupp organismer.