פירוש המונח פנוטיפ, פשוטו כמשמעו, "הצורה המוצגת", וניתן להגדירו כמערכת המאפיינים הגלויים של אורגניזם שהם תוצאה של ביטוי הגנים שלו והאינטראקציה שלו עם הסביבה הסובבת אותו.
לפי Manher and Kary בשנת 1997, הפנוטיפ של אורגניזם הוא פשוט קבוצה של כל סוגי התכונות או הדמויות שיש לו או לאחת ממערכות המשנה שלה. זה מתייחס לכל סוג של מאפיין פיזי, פיזיולוגי, ביוכימי, אקולוגי או אפילו התנהגותי.
וריאציה פנוטיפית בצבע העיניים האנושי (מקור: LeuschteLampe באמצעות ויקימדיה Commons)
מחבר זה מחשיב, אם כן, כי כל פנוטיפ הוא תוצאה של ביטוי של קבוצת משנה בתוך הגנוטיפ של אורגניזם שמתפתח בסביבה מסוימת.
גרגור מנדל, הנחשב לאבי הגנטיקה, היה לפני יותר מ -150 שנה, הראשון שבחן ותאר את המאפיינים הרשתיים של אורגניזמים, רק מבלי לטבע את המונחים המודרניים הנהוגים כיום.
זה היה בעשור הראשון של שנות ה -20 של המאה הקודמת וילהלם יוהנסן הציג למדע את מושגי היסוד של פנוטיפ וגנוטיפ. מאז ועד היום היו אלה דיונים רבים, מכיוון שכותבים שונים משתמשים בהם למטרות שונות וכמה טקסטים מציגים חוסר עקביות מסוים ביחס לשימושם.
מאפיינים פנוטיפיים
מנקודת מבטם של כמה מחברים, הפנוטיפ הוא הביטוי הפיזי של דמות אצל אדם והוא נקבע גנטית. מרבית הפנוטיפים מיוצרים על ידי פעולה מתואמת של יותר מגן אחד, ואותו גן יכול להשתתף בהקמת יותר מפנוטיפ ספציפי אחד.
ניתן להתבונן במאפיינים הפנוטיפיים ברמות שונות, מכיוון שניתן לדבר על מין, אוכלוסייה, אינדיבידואל, מערכת בתוך האדם האמור, תאים של כל אחד מאיברים שלהם ואפילו חלבונים ואברונים. תאים פנימיים של תא נתון.
אם לדוגמא אנו מדברים על מין של ציפור, ניתן להגדיר מאפיינים פנוטיפיים רבים: צבע שזיף, צליל שירים, אתולוגיה (התנהגות), אקולוגיה וכו ', וניתן להבחין בתכונות אלה ואחרות בכל אוכלוסיה זו מִין.
לפיכך, קל להבטיח כי אדם מאותו מיני ציפורים היפותטית יהיה בעל גם מאפיינים פנוטיפיים אשר יהפכו אותו שונה באופן גלוי וכמותי מאנשים אחרים באותה אוכלוסייה, הן ברמה מאקרו והן במיקרוסקופית.
זה חל על כל האורגניזמים החיים: חד-תאיים או רב-תאיים, בעלי חיים או צמחים, פטריות, חיידקים וארכיאה, מכיוון שאין שני פרטים זהים, אם כי הם חולקים את אותם רצפי DNA.
הבדלים פנוטיפיים
שני אנשים עשויים להיות בעלי מאפיינים פנוטיפיים דומים שאינם נובעים מהביטוי של אותם גנים. עם זאת, גם אם שני אנשים באים מאורגניזם שהתרבותו אינה מינית ("שיבוטים"), שני אלה לעולם לא יהיו זהים פנוטיפיים.
עובדה זו נובעת מהעובדה שישנם מנגנונים מרובים המווסתים את המאפיינים הפנוטיפיים של אורגניזם שאינם תלויים בשינוי רצף ה- DNA הגנומי; כלומר הם משתתפים בוויסות הביטוי של גנים שיכתיבו פנוטיפ מסוים.
מנגנונים אלה ידועים כמנגנונים אפיגנטיים ("epi" מהקידומת היוונית "on" או "in"); ובאופן כללי הם קשורים למתילציה (תוספת של קבוצת מתיל (CH3) לבסיס הציטוזין של DNA) או עם שינוי הכרומטין (קומפלקס היסטונים חלבונים ו- DNA המרכיב כרומוזומים).
הגנוטיפ מכיל את כל ההוראות הגנטיות הנחוצות לבניית כל סוגי הרקמות בבעל חיים או בצמח, אך אפיגנטיקה היא זו שקובעת אילו הוראות "נקראות" ומבוצעות בכל מקרה ומקרה, ומולידה את פנוטיפ ניתן לצפייה של כל פרט.
מנגנונים אפיגנטיים נשלטים לעיתים קרובות על ידי הגורמים הסביבתיים שאדם נתון להם כל הזמן במהלך מחזור חייו. עם זאת, מנגנונים אלה יכולים לעבור מדור לדור ללא קשר אם הוסר הגירוי הראשוני.
לפיכך, למרות שהבדלים פנוטיפיים רבים קשורים לנוכחותו של גנוטיפ בסיסי אחר, האפיגנטיקה ממלאת גם תפקיד חשוב בוויסות הביטוי של הגנים הכלולים בו.
הבדלים עם הגנוטיפ
הפנוטיפ מתייחס לכל מאפיין שבא לידי ביטוי באורגניזם המאכלס סביבה מסוימת כתוצאה מביטוי מערכת גנים שבתוכו. מצד שני, הגנוטיפ קשור לקומפנדיום של גנים תורשתיים שיש לאורגניזם, בין אם הם באים לידי ביטוי או לא.
הגנוטיפ הוא מאפיין בלתי משתנה, מכיוון שמערכת הגנים שאורגניזם יורש זהה למעשה מתפיסה למוות. הפנוטיפ, לעומת זאת, יכול ואכן משתנה ברציפות לאורך חיי הפרטים. לפיכך, יציבות הגנוטיפ אינה מרמזת על פנוטיפ בלתי פוסק.
למרות ההבדלים הללו ולמרות ההשפעה הסביבתית הגדולה שקיימת, ניתן להסיק על פנוטיפ על ידי ניתוח הגנוטיפ שלו, שכן זהו, מלכתחילה, זה שקובע את הפנוטיפ. בקיצור, הגנוטיפ הוא זה שקובע את הפוטנציאל להתפתחות הפנוטיפ.
דוגמאות
דוגמה טובה להשפעה של הסביבה הסביבתית על הקמת פנוטיפ היא זו המופיעה בתאומים זהים (מונוזיגוטיים) החולקים את כל ה- DNA שלהם, כמו הרחם, המשפחה והבית; ובכל זאת הם מראים מאפיינים פנוטיפיים מנוגדים באופן קוטר בהתנהגות, אישיות, מחלות, מנת משכל ואחרים.
חיידקים הם דוגמה קלאסית נוספת לשונות פנוטיפית הקשורה לסביבה, מכיוון שיש להם מנגנונים מורכבים להגיב לתנאי סביבה משתנים במהירות ומתמדת. מסיבה זו ניתן למצוא תת-אוכלוסיות יציבות עם פנוטיפים שונים באותה אוכלוסיית חיידקים.
ניתן לראות בצמחים כאל האורגניזמים המנצלים את המנגנונים האפיגנטיים ביותר לבקרת פנוטיפים: צמח שגדל בסביבה לחה וחמה מציג תכונות שונות (פנוטיפ) מאלו שאותו הצמח יציג בסביבה קרה ויבשה, לדוגמה.
דוגמה לפנוטיפ היא גם צורת הפרחים בצמחים וצבעם, גודל וצורת הכנפיים בחרקים, צבע העיניים בבני אדם, צבע מעיל הכלבים, גודל וצורתם של קומתו של בני אדם, צבע דגים וכו '.
הפניות
- גריפית'ס, א ', ווסלר, ש., לבונטין, ר., גלברט, וו., סוזוקי, ד., ומילר, ג'. (2005). מבוא לניתוח גנטי (מהדורה 8). פרימן, WH & Company.
- Klug, W., Cummings, M., & Spencer, C. (2006). מושגי גנטיקה (מהדורה 8). ניו ג'רזי: פירסון חינוך.
- מהנר, מ 'וקרי, מ' (1997). מהם בדיוק הגנים, הגנוטיפים והפנוטיפים? ומה עם פנומים? ג 'יי תיאור. ביול., 186, 55-63.
- פירס, ב '(2012). גנטיקה: גישה רעיונית. פרימן, WH & Company.
- Rodden, T. (2010). גנטיקה לדומיות (מהדורה שנייה). אינדיאנפוליס: Wiley Publishing, Inc.
- Smits, WK, Kuipers, OP, & Veening, J. (2006). שונות פנוטיפית בחיידקים: תפקיד ויסות המשוב. חוות דעת על טבע מיקרוביולוגיה, 4, 259–271.
- Szyf, M., Weaver, I., & Meaney, M. (2007). טיפול אימהי, ההבדל באפיגנום ופנוטיפי בהתנהגות. טוקסיקולוגיית רבייה, 24, 9–19.
- וונג, AHC, גוטסמן, II, ופטרוניס, א '(2005). הבדלים פנוטיפיים באורגניזמים זהים גנטית: הפרספקטיבה האפיגנטית. גנטיקה מולקולרית אנושית, 14 (1), 11–18.