Fænotype: Definition, typer, eksempler

Mens tilstedeværelsen af et gen i den DNA-genetiske kode gør det muligt, at en fænotype muligvis inkluderer den tilsvarende egenskab, kan egenskaben i sig selv variere betydeligt. Organismer, der formerer sig seksuelt, modtager et sæt gener fra hver forælder. Deres genetiske sammensætning vil indeholde to lidt forskellige sæt gener, og et gen i hvert sæt kan være dominerende eller recessivt.

Fordi de to gener for en egenskab altid er lidt forskellige, har to dominerende gener eller en dominerende og et recessivt gen betyder, at organismenes mulige egenskab er den, der produceres af den dominerende variation og af genet. En organisme med to recessive genkopier viser træk produceret af den recessive genvariant
. De to genvarianter resulterer i, at lidt forskellige proteiner produceres og kan give anledning til forskellige fænotyper.

For eksempel har mennesker flere gener, der påvirker øjenfarve. Genvarianter, der resulterer i mørk øjenfarve, er dominerende, og lette øjenfarvegenvarianter er recessive. En person med to dominerende mørke øjenfarve gensæt eller med et dominerende mørkt og et recessivt lys øjenfarve sæt har mørke øjne. Personer med to lette øjenfarve-gensæt har lysfarvede øjne. Det samme gen med to forskellige varianter resulterer i to fænotyper.
Epigenetik hjælper med at bestemme, hvilke af de mulige fænotyper der vises

Organismens genotype bestemmer de mulige træk ved fænotypen, men de tilsvarende gener skal være aktive for at træk vises. Epigenetik og studerer genekspression i celler, og mange gener er ikke aktive. Forskellige faktorer såsom tilgængelige næringsstoffer, alder i organismen og signaler sendt af andre celler bestemmer, om en celle udtrykker et gen eller ej.

For at udtrykke et gen skal en celle først lave en kopi af genet fra originalen DNA-kode i cellekernen. Den genetiske kode kopieres til messenger RNA, som forlader kernen og finder en celle ribosom
for at syntetisere det tilsvarende protein
fra den kodede sekvens. Proteinet giver cellen det karakteristiske, træk eller evne, der fører til fænotypegenheden i organismen. Cellen kan blokere eller regulere denne proces for at fremstille mere, mindre eller intet protein.

Processen med genekspression betyder, at en fænotype såsom hårfarve kan ændre sig i en organisms levetid, selvom den genetiske kode forbliver det samme. Det originale gensæt til en bestemt hårfarve forbliver på plads, men nogle af generne i sættet udtrykkes mere eller mindre stærkt, da cellen regulerer ekspression af et gen op eller ned. For hårfarve kan det pågældende gen direkte påvirke mørk hårfarve, eller det kan forårsage, at der produceres et hormon eller enzym, der påvirker hårets farve.
Miljøfaktorer Indflydelse Fenotyper direkte eller gennem genudtryk |

Miljøet kan påvirke organismenes udseende og opførsel og ændre deres fænotype. For eksempel har nogle pelsbærende dyr, såsom siamesiske katte temperaturfølsom hud
. Koldere hud vokser mørkfarvet pels, mens varmere hud vokser lys pels. Når temperaturen i deres miljø ændres, kan deres pelsfarve og fænotype også ændre sig.

Ud over at ændre fænotyper direkte, kan miljøfaktorer påvirke egenskaber ved at påvirke genekspression. Tilgængelighed af næringsstoffer og andre celle-relaterede råvarer kan fremme eller forhindre ekspression af visse gener. Oprettelse af kopier af gener og syntese af proteiner tager energi, hvilke celler stammer fra mad organismen fordøjer. Hvis der ikke er nok næringsstoffer, kan genekspression aftappe, og trækene kan blive mindre udtalt.
Fenotyper og genotyper påvirker begge organismeudvikling |

Mens genotypen er planen for organismen, afspejler fænotypen, hvordan kodningen oversættes til virkelighed. Afhængigt af miljøfaktorer og organismenes livserfaring er nogle dele af den genetiske kode muligvis ikke nødvendige, og andre dele udtrykkes mere eller mindre stærkt. Fænotypen beskriver, hvad der faktisk sker med organismen.

For eksempel kan et individ have gener, der disponerer for organismen til at udvikle en bestemt type sygdom. For at sygdommen skal udvikle sig, skal yderligere faktorer, der er forårsaget af miljøpåvirkninger, være til stede. Den enkelte må enten engagere sig i skadelig adfærd eller blive utilsigtet udsat for skadelige faktorer.

Fænotypen for en person, der er modtagelig for en sygdom, kan omfatte fedme eller højt blodtryk. Adfærdsfaktorer kan omfatte cigaretrygning eller overdreven alkoholforbrug. For at udløse sygdommen kan det være nødvendigt, at personen udsættes for giftige kemikalier eller normalt ufarlige mængder af stråling. I begge tilfælde er den genetiske disposition til stede, men hvis personen ikke spiser, drikker eller ryger for meget, vil sygdommen sandsynligvis ikke blive udløst.

Når variationer i fænotyper påvirker naturlige selektioner
kan den vellykkede fænotype påvirke genotypedistributionen for organismen. For eksempel, hvis organismer med et recessivt gen er bedre tilpasset miljøet end dem med et dominerende gen, vil organismer med det recessive gen blive mere almindeligt. De vil have efterkommere med to recessive gener, og befolkningen vil hovedsageligt bestå af genotyper med de to recessive gener. På denne måde kan fænotyper reagere på miljøfaktorer og påvirke genotype-distributionen af en gruppe organismer.