Obsah
Genotyp a fenotyp opisujú aspekty disciplíny genetiky, ktorá je vedou dedičnosti, génov a variácií organizmov. Genotyp je celý rozsah informácií o dedičnosti organizmu, zatiaľ čo fenotyp sa týka pozorovateľných charakteristík organizmu, ako je štruktúra a správanie. DNA alebo kyselina deoxyribonukleová sú zodpovedné za genotyp a čiastočne spolu s prostredím za fenotyp.
genotyp
DNA je dedičná genetická látka prenášaná z jednej generácie na ďalšiu. Je to dlhá molekula zložená z opakujúcich sa skupín cukor-fosfát, v ktorých jedna zo štyroch nukleotidových báz - dusíkaté molekulové kruhy - visí na každej skupine cukrov. Genetický kód mapuje sekvencie troch susedných báz DNA, známych ako kodóny, na stavebné bloky proteínov, aminokyselín. Bunky organizujú a udržiavajú DNA a pridružené proteíny v chromozómoch. Každý druh má charakteristický počet chromozómov. Napríklad každá ľudská bunka, s výnimkou pohlavných buniek, má 46 chromozómov - diploidné číslo - balených ako 23 párov. Zdedíte jednu sadu 23 od každého rodiča sexuálnou reprodukciou. Sexuálne bunky majú jednu sadu chromozómov - haploidné číslo -, ktoré sa po oplodnení zlúčia a vytvoria páry, čím sa obnoví diploidné číslo. Asexuálne tvory, ako sú baktérie, majú obvykle iba jeden chromozóm, hoci si môžu ponechať niekoľko ďalších kópií jedného chromozómu a môžu mať ďalšie útržky DNA nazývané plazmidy. Predtým, ako sa bunka môže rozdeliť, musí si urobiť kópiu svojej DNA, aby mohla distribuovať celý genotyp do každej dcérskej bunky.
Génová expresia
Gény sú časti chromozómov, ktoré obsahujú kód na výrobu proteínov. Iba časť každého chromozómu kóduje proteíny - u ľudí 98 percent chromozomálnej nehnuteľnosti vykonáva niektoré ďalšie úlohy, ako napríklad vytváranie štruktúrnej kyseliny ribonukleovej (RNA), riadenie génovej operácie alebo v prípade nezdravej DNA jednoducho zaberanie priestoru. , Váš genotyp je súčtom informácií vo vašich génoch. Proteíny sú zodpovedné za vaše fyzikálne vlastnosti a, ako enzýmy, za vaše biochemické aktivity. Preto expresia génov ako proteínov riadi veľkú časť vášho fenotypu. Faktory prostredia môžu ovplyvniť génovú expresiu, fyzickú štruktúru, inteligenciu a správanie. Diploidné organizmy majú dve kópie alebo každý gén, nazývaný alely, a relatívna aktivita každej alely ovplyvňuje fenotyp organizmu.
Príčiny genotypu
Nikto nevie, ako sa DNA stala univerzálnym nosičom genetického kódu alebo ako vznikol genetický kód. Mnoho vedcov pripisuje svetovú hypotézu RNA, v ktorej RNA prevzala prvoradú genetickú úlohu v najranejších živých tvoroch Zeme, keď sa chemikálie prvýkrát usporiadali do životných foriem. DNA v určitom okamihu prevzala túto kľúčovú úlohu. Organizácie si vyvinuli schopnosť replikovať svoje molekuly DNA, distribuovať kópie potomkom a zachovať informačný obsah DNA prostredníctvom generácií. Evolúcia vyvolaná adaptáciou na prostredie, mutáciou, prirodzeným výberom a prežitím najschopnejších vedie k zložitejším druhom s väčšími genotypmi. Hoci vedci majú hlboké pochopenie procesov, ktoré udržiavajú genotyp druhu, ako je napríklad replikácia DNA, génová expresia a reprodukcia, hlavná príčina, prečo sa život a genotypy prvýkrát objavili, zostáva v záhade zakalená.
fenotyp
Fenotyp, ako je farba vlasov a očí, sa čiastočne prejavuje prostredníctvom procesov transkripcie a translácie. Pri transkripcii bunka kopíruje informácie kódované génom do RNA messenger molekuly (mRNA). Translácia je proces, ktorým bunka syntetizuje proteíny čítaním vlákien mRNA a reťazcovaním vhodných aminokyselín. Vyvinuli sa mnohé sofistikované mechanizmy na riadenie toho, ktoré gény sa exprimujú v rôznych bunkách, tkanivách a orgánoch, keď dôjde k expresii, a ktoré alely dominujú nad ostatnými alelami. Napríklad, ak máte jednu alelu pre hnedé oči a jednu alelu pre modré oči, budete mať hnedé oči, pretože dominantný je gén pre hnedé oči. Hoci fenotyp je do značnej miery založený na genotype, mnoho faktorov, vrátane životného prostredia, zranení, chorôb a skúseností, môže mať výrazný vplyv na fenotyp jednotlivca. Napríklad prenatálny nedostatok výživy by mohol narušiť expresiu génov alebo aktivitu enzýmov počas vývoja, čím by sa vytvorila trvalá zmena fenotypu organizmu.