Fenotip terimi kelimenin tam anlamıyla "gösterilen form" anlamına gelir ve bir organizmanın genlerinin ekspresyonunun ve onu çevreleyen çevre ile etkileşiminin sonucu olan görünür özellikler dizisi olarak tanımlanabilir.
1997'de Manher ve Kary'ye göre, bir organizmanın fenotipi, basitçe, onun veya alt sistemlerinden birinin sahip olduğu tüm özellik veya karakterlerin bir kümesidir. Her tür fiziksel, fizyolojik, biyokimyasal, ekolojik ve hatta davranışsal özelliği ifade eder.
İnsan göz rengindeki fenotipik varyasyon (Kaynak: LeuschteLampe, Wikimedia Commons aracılığıyla)
Bu yazar, o halde, herhangi bir fenotipin, belirli bir ortamda gelişen bir organizmanın genotipi içindeki bir alt kümenin ifadesinin sonucu olduğunu düşünmektedir.
"Genetiğin babası" olarak kabul edilen Gregor Mendel, 150 yıldan daha uzun bir süre önce, yalnızca bugün kullanılan modern terimleri türetmeden, organizmaların kalıtsal özelliklerini inceleyen ve tanımlayan ilk kişiydi.
Wilhelm Johannsen fenotip ve genotipin temel kavramlarını bilime tanıttığı 1900'lerin ilk on yılıydı. O zamandan beri, bunlar birçok tartışmanın konusu oldu, çünkü farklı yazarlar bunları farklı amaçlar için kullanıyor ve bazı metinler bunların kullanımına ilişkin bazı tutarsızlıklar sunuyor.
Fenotipik özellikler
Bazı yazarların bakış açısına göre fenotip, bir bireydeki bir karakterin fiziksel ifadesidir ve genetik olarak belirlenir. Çoğu fenotip, birden fazla genin uyumlu hareketiyle üretilir ve aynı gen, birden fazla spesifik fenotipin oluşturulmasına katılabilir.
Bir türden, popülasyondan, bir bireyden, söz konusu bireydeki bir sistemden, organlarından herhangi birinin hücrelerinden ve hatta protein ve organellerden söz edilebildiğinden, fenotipik özellikler çeşitli seviyelerde tasarlanabilir. belirli bir hücrenin iç hücreleri.
Örneğin, bir kuş türünden bahsediyorsak, sayısız fenotipik özellik tanımlanabilir: kuş tüyü rengi, şarkı sesi, etoloji (davranış), ekoloji vb. Ve bunlar ve diğer özellikler bu kuş türünün herhangi bir popülasyonunda ayırt edilebilir. Türler.
Bu nedenle, bu varsayımsal kuş türünden bir bireyin, onu hem makro hem de mikroskobik düzeyde aynı popülasyondaki diğer bireylerden görsel ve nicel olarak farklı kılacak fenotipik özelliklere sahip olmasını sağlamak kolaydır.
Bu, tüm canlı organizmalar için geçerlidir: tek hücreli veya çok hücreli, hayvanlar veya bitkiler, mantarlar, bakteriler ve arkeler, çünkü aynı DNA dizilerini paylaşmalarına rağmen iki özdeş birey yoktur.
Fenotipik farklılıklar
İki birey, aynı genlerin ekspresyonundan kaynaklanmayan benzer fenotipik özelliklere sahip olabilir. Bununla birlikte, iki birey üremeleri aseksüel olan bir organizmadan gelse bile ("klonlar"), bu ikisi asla fenotipik olarak özdeş olmayacaktır.
Bu gerçek, bir organizmanın fenotipik özelliklerini düzenleyen, genomik DNA dizisinin modifikasyonuna bağlı olmayan birden fazla mekanizma olmasından kaynaklanmaktadır; yani, belirli bir fenotipi dikte edecek genlerin ifadesinin düzenlenmesine katılırlar.
Bu mekanizmalar epigenetik mekanizmalar olarak bilinir (Yunanca "açık" veya "içinde" önekinden gelen "epi"); ve genellikle metilasyon (DNA'nın sitozin bazına bir metil grubunun (CH3) eklenmesi) veya kromatinin modifikasyonu (kromozomları oluşturan proteinler, histonlar ve DNA kompleksi) ile ilgilidir.
Genotip, bir hayvandaki veya bir bitkideki tüm doku türlerinin inşası için gerekli tüm genetik talimatları içerir, ancak her durumda hangi talimatların "okunduğunu" ve uygulandığını belirleyen, epigenetiktir. her bireyin gözlemlenebilir fenotipi.
Epigenetik mekanizmalar, bir bireyin yaşam döngüsü boyunca sürekli olarak maruz kaldığı çevresel faktörler tarafından kontrol edilir. Bununla birlikte, bu mekanizmalar, ilk uyaranın kaldırılıp kaldırılmadığına bakılmaksızın bir nesilden diğerine geçebilir.
Bu nedenle, birçok fenotipik farklılığın farklı bir altta yatan genotipin varlığıyla ilgili olmasına rağmen, epigenetik ayrıca burada bulunan genlerin ekspresyonunu düzenlemede önemli bir rol oynar.
Genotip ile farklılıklar
Fenotip, belirli bir ortamda yaşayan bir organizmada, içindeki bir dizi genin ekspresyonunun bir sonucu olarak ifade edilen herhangi bir özelliği ifade eder. Öte yandan, genotip, ifade edilsinler ya da edilmesinler, bir organizmanın sahip olduğu kalıtsal genlerin özeti ile ilgilidir.
Genotip, değişmez bir özelliktir, çünkü bir organizmanın miras aldığı genler dizisi temelde gebe kalmadan ölüme kadar aynıdır. Öte yandan fenotip, bireylerin yaşamı boyunca sürekli değişebilir ve değişebilir. Bu nedenle, genotip stabilitesi, değişmez bir fenotip anlamına gelmez.
Bu farklılıklara ve var olan büyük çevresel etkiye rağmen, bir fenotipi genotipini analiz ederek çıkarmak mümkündür, çünkü bu, ilk durumda fenotipi belirleyen olandır. Kısacası, genotip, fenotipin gelişme potansiyelini belirleyen şeydir.
Örnekler
Çevresel çevrenin bir fenotip oluşumu üzerindeki etkisine iyi bir örnek, rahim, aile ve ev gibi tüm DNA'larını paylaşan tek yumurta ikizlerinde (monozigotik) meydana gelen olandır; ve yine de davranış, kişilik, hastalıklar, IQ ve diğerlerinde taban tabana zıt fenotipik özellikler gösterirler.
Bakteriler, hızla ve sürekli değişen çevresel koşullara yanıt vermek için karmaşık mekanizmalara sahip olduklarından, çevreyle ilgili fenotipik varyasyonun bir başka klasik örneğidir. Bu nedenle, aynı bakteri popülasyonunda farklı fenotipler sunan stabil alt popülasyonlar bulmak mümkündür.
Bitkiler, fenotip kontrolü için epigenetik mekanizmalardan en çok yararlanan organizmalar olarak düşünülebilir: Nemli ve sıcak bir ortamda büyüyen bir bitki, aynı bitkinin soğuk ve kuru bir ortamda sergileyeceğinden farklı özellikler (fenotip) sergiler. Örneğin.
Bitkilerdeki çiçeklerin şekli ve rengi, böceklerdeki kanatların boyutu ve şekli, insanlardaki gözlerin rengi, köpek tüylerinin rengi, köpek tüylerinin boyutu ve şekli fenotipin bir örneğidir. insanın boyu, balık rengi vb.
Referanslar
- Griffiths, A., Wessler, S., Lewontin, R., Gelbart, W., Suzuki, D. ve Miller, J. (2005). Genetik Analize Giriş (8. baskı). Freeman, WH & Company.
- Klug, W., Cummings, M. ve Spencer, C. (2006). Genetik Kavramları (8. baskı). New Jersey: Pearson Eğitimi.
- Mahner, M. ve Kary, M. (1997). Genomlar, Genotipler ve Fenotipler Tam Olarak Nedir? Peki ya Fenomlar? J. Theor. Biol., 186, 55-63.
- Pierce, B. (2012). Genetik: Kavramsal Bir Yaklaşım. Freeman, WH & Company.
- Rodden, T. (2010). Aptallar İçin Genetik (2. baskı). Indianapolis: Wiley Publishing, Inc.
- Smits, WK, Kuipers, OP ve Veening, J. (2006). Bakterilerde fenotipik varyasyon: geribildirim düzenlemesinin rolü. Nature Reviews Microbiology, 4, 259–271.
- Szyf, M., Weaver, I. ve Meaney, M. (2007). Anne bakımı, epigenom ve davranıştaki fenotipik farklılıklar. Reproductive Toxicology, 24, 9–19.
- Wong, AHC, Gottesman, II ve Petronis, A. (2005). Genetik olarak özdeş organizmalardaki fenotipik farklılıklar: epigenetik perspektif. İnsan Moleküler Genetiği, 14 (1), 11–18.