Содержание
Генотип и фенотип описывают аспекты дисциплины генетики, которая является наукой о наследственности, генах и вариациях в организмах. Генотип - это полная информация о наследственности организма, тогда как фенотип относится к наблюдаемым характеристикам организма, таким как структура и поведение. ДНК, или дезоксирибонуклеиновая кислота, отвечает за генотип и частично отвечает, наряду с окружающей средой, за фенотип.
Генотип
ДНК - это наследственное генетическое вещество, передающееся из поколения в поколение. Это длинная молекула, состоящая из повторяющихся сахарофосфатных групп, в которой одно из четырех нуклеотидных оснований - азотистые молекулярные кольца - свисает с каждой сахарной группы. Генетический код отображает последовательности трех смежных оснований ДНК, известных как кодоны, на строительные блоки белков, аминокислот. Клетки организуют и поддерживают ДНК и связанные белки в хромосомах. Каждый вид имеет характерное количество хромосом. Например, каждая клетка человека, за исключением половых клеток, имеет 46 хромосом - диплоидное число - упакованных как 23 пары. Вы наследуете один набор из 23 от каждого родителя посредством полового размножения. Половые клетки имеют один набор хромосом - гаплоидное число - которые сливаются и образуют пары после оплодотворения, тем самым восстанавливая диплоидное число. Бесполые существа, такие как бактерии, обычно имеют только одну хромосому, хотя они могут хранить несколько дополнительных копий одной хромосомы и могут иметь дополнительные фрагменты ДНК, называемые плазмидами. Прежде чем клетка сможет делиться, она должна сделать копию своей ДНК, чтобы распределить полный генотип по каждой дочерней клетке.
Экспрессия генов
Гены - это части хромосом, которые содержат код для создания белков. Только часть каждой хромосомы кодирует белки - у людей 98 процентов хромосомной недвижимости выполняет некоторые другие задачи, такие как создание структурной рибонуклеиновой кислоты (РНК), контроль работы гена или, в случае нежелательной ДНК, просто занятие места , Ваш генотип - это сумма информации в ваших генах. Белки отвечают за ваши физические характеристики и, как ферменты, за вашу биохимическую активность. Следовательно, экспрессия генов в виде белков регулирует большую часть вашего фенотипа. Факторы окружающей среды могут влиять на экспрессию генов, физическую структуру, интеллект и поведение. Диплоидные организмы имеют две копии или каждый ген, называемый аллелями, и относительная активность каждого аллеля влияет на фенотип организма.
Причины генотипа
Никто не знает, как ДНК стала универсальным носителем генетического кода, или как вообще появился генетический код. Многие ученые приписывают гипотезу мира РНК, в которой РНК взяла на себя первичную генетическую роль в самых ранних живых существах Земли, когда химические вещества впервые организовались в жизненные формы. В какой-то момент ДНК взяла на себя эту ключевую роль. Организмы развили способность копировать свои молекулы ДНК, распространять копии среди потомков и сохранять информационное содержание ДНК в течение нескольких поколений. Эволюция, стимулируемая адаптацией к окружающей среде, мутациями, естественным отбором и выживанием наиболее приспособленных, приводит к более сложным видам с большими генотипами. Хотя ученые глубоко понимают процессы, которые поддерживают генотип вида, такие как репликация ДНК, экспрессия и размножение генов, первопричина возникновения жизни и генотипов остается загадочной.
Фенотип
Фенотип, такой как цвет волос и глаз, частично выражается через процессы транскрипции и трансляции. При транскрипции клетка копирует кодированную геном информацию в молекулу мессенджера РНК (мРНК). Трансляция - это процесс, посредством которого клетка синтезирует белки путем считывания цепей мРНК и связывания вместе соответствующих аминокислот. Многие сложные механизмы были разработаны для контроля того, какие гены экспрессируются в различных клетках, тканях и органах, когда происходит экспрессия, и какие аллели доминируют над другими аллелями. Например, если у вас есть один аллель для карие глаза и один аллель для голубых глаз, у вас будут карие глаза, потому что ген карие глаза является доминирующим. Хотя фенотип в значительной степени основан на генотипе, многие факторы, включая окружающую среду, травмы, заболевания и опыт, могут оказать глубокое влияние на фенотип человека. Например, внутриутробный дефицит питательных веществ может мешать экспрессии генов или активности ферментов во время развития, создавая постоянное изменение фенотипа организма.