Sisältö
Genotyyppi ja fenotyyppi kuvaavat genetiikan kurinalaisuutta, joka on perinnöllisyyden, geenien ja organismien vaihtelun tiede. Genotyyppi on organismin perinnöllisyystietojen koko laajuus, kun taas fenotyyppi viittaa organismin havaittaviin ominaisuuksiin, kuten rakenteeseen ja käyttäytymiseen. DNA tai deoksiribonukleiinihappo on vastuussa genotyypistä ja osittain vastuussa ympäristön kanssa fenotyypistä.
genotyyppi
DNA on perinnöllinen geneettinen aine, joka on siirretty sukupolvelta toiselle. Se on pitkä molekyyli, joka koostuu toistuvista sokeri-fosfaattiryhmistä, joissa yksi neljästä nukleotidiemäksestä - typpiolekyyliset molekyylirenkaat - vieressä jokaisen sokeriryhmän. Geneettinen koodi kartoittaa kolmen vierekkäisen DNA-emäksen, jotka tunnetaan kodoneina, sekvenssit proteiinien, aminohappojen, rakennuspalikoiksi. Solut järjestävät ja ylläpitävät DNA: ta ja niihin liittyviä proteiineja kromosomeissa. Jokaisella lajilla on ominainen määrä kromosomeja. Esimerkiksi jokaisella ihmisen solulla, sukupuolisoluja lukuun ottamatta, on 46 kromosomia - diploidiluku - pakattu 23 pariksi. Perit yhden sarjan 23 jokaiselta vanhemmalta sukupuolisen lisääntymisen kautta. Sukupuolisoluissa on yksi joukko kromosomeja - haploidiluku -, jotka sulautuvat ja muodostavat pareja hedelmöityksen jälkeen, palauttaen siten diploidiluvun. Aseksuaalisilla olennoilla, kuten bakteereilla, on yleensä vain yksi kromosomi, vaikka ne voivat pitää muutaman ylimääräisen kopion yhdestä kromosomista ja niissä voi olla ylimääräisiä DNA-katkelmia, joita kutsutaan plasmideiksi. Ennen kuin solu voi jakaa, sen on tehtävä kopio DNA: staan, jotta se voi jakaa koko genotyypin jokaiselle tytärsolulle.
Geeniekspressio
Geenit ovat kromosomien osia, jotka sisältävät koodin proteiinien valmistamiseksi. Vain osa jokaisesta kromosomista koodaa proteiineja - ihmisillä 98 prosenttia kromosomaalisista kiinteistöistä suorittaa joitain muita tehtäviä, kuten rakenteellisen ribonukleiinihapon (RNA) luominen, geenitoiminnan hallitseminen tai roskapostin DNA: n tapauksessa vain tilan vieminen . Genotyyppi on geeneissäsi olevien tietojen summa. Proteiinit ovat vastuussa fysikaalisista ominaisuuksista ja entsyymeinä biokemiallisista toiminnoista. Siksi geenien ilmentyminen proteiineina hallitsee suurta osaa fenotyypistäsi. Ympäristötekijät voivat vaikuttaa geenien ilmentymiseen, fyysiseen rakenteeseen, älykkyyteen ja käyttäytymiseen. Diploidi-organismeilla on kaksi kopiota tai jokaisella geelillä, nimeltään alleeleilla, ja kunkin alleelin suhteellinen aktiivisuus vaikuttaa organismin fenotyyppiin.
Genotyypin syyt
Kukaan ei tiedä kuinka DNA: sta tuli geneettisen koodin universaali kantaja tai miten geneettinen koodi syntyi. Monet tutkijat pitävät RNA: n maailmanhypoteesia, jossa RNA: lla oli ensisijainen geneettinen rooli maan varhaisissa elävissä olennoissa, kun kemikaalit järjestäytyivät ensin elämän muotoihin. Jossain vaiheessa DNA otti tämän avainroolin. Organismit kehittivät kyvyn replikoida DNA-molekyylejään, jakaa kopioita jälkeläisille ja säilyttää DNA: n informaatiosisältö sukupolvien ajan. Evoluutio, jota vauhdittaa mukautuminen ympäristöön, mutaatio, luonnollinen valinta ja heikoimman selviytyminen, johtaa monimutkaisempiin lajeihin, joiden genotyypit ovat suurempia. Vaikka tutkijat ymmärtävät lajien genotyypin ylläpitämistä koskevia prosesseja, kuten DNA: n replikaatiota, geenien ilmentymistä ja lisääntymistä, perimmäinen syy siihen, miksi elämä ja genotyypit syntyivät, on edelleen salaperäinen.
fenotyyppi
Fenotyyppi, kuten hiusten ja silmien väri, ilmenee osittain transkription ja käännöksen kautta. Transkriptiossa solu kopioi geenin koodaaman informaation molekyylin lähetti RNA: han (mRNA). Translaatio on prosessi, jolla solu syntetisoi proteiineja lukemalla mRNA-juosteet ja ketjuttamalla yhteen sopivat aminohapot. Useita hienostuneita mekanismeja on kehitetty valvomaan, mitkä geenit ilmentyvät eri soluissa, kudoksissa ja elimissä, kun ilmentyminen tapahtuu ja mitkä alleelit hallitsevat muita alleeleja. Jos sinulla on esimerkiksi yksi alleeli ruskeille silmille ja yksi alleeli sinisille silmille, sinulla on ruskeat silmät, koska ruskean silmän geeni on hallitseva. Vaikka fenotyyppi perustuu suurelta osin genotyyppiin, monilla tekijöillä, mukaan lukien ympäristö, vammat, sairaudet ja kokemus, voi olla huomattava vaikutus yksilön fenotyyppiin. Esimerkiksi synnytystä edeltävä ravitsemuksellinen vajavuus voi häiritä geenien ilmentymistä tai entsyymien aktiivisuutta kehityksen aikana, mikä aiheuttaa pysyvän muutoksen organismin fenotyyppiin.