Fenotyp
Fenotyp (starořecky φαίνω phaíno „objevuji se“ a τύπος týpos „tvar, podoba, vzor“) je soubor všech pozorovatelných vlastností a znaků živého organismu. Fenotyp představuje výsledek spolupůsobení genotypu, epigenetiky a prostředí, které určují, jak bude organismus v daném znaku nakonec vypadat. Platí rovnice:
fenotyp = genotyp + epigenetika + prostředí
Jedinci se shodným genotypem nemusí mít stejný fenotyp a naopak jedinci se stejným fenotypem nemusí mít stejný genotyp.
Znaky mohou být morfologické, fyziologické, ale i psychické. Dále se rozlišují znaky kódované majorgeny, na jejichž projev ve fenotypu nemá prostředí žádný nebo téměř žádný vliv (barva očí, krevní skupiny, struktura bílkovin), a znaky kódované minorgeny, na jejichž projev má prostředí vliv velký (velikost rostliny, množství semen a další).
Výzkum struktury, funkce a dědičnosti genů je předmětem genetiky, molekulární genetiky nebo molekulární biologie. Genetika úzce souvisí se šlechtitelsvím a plemenářstvím, které se snaží najít spojitost mezi geny a znaky, aby zvýšily výnosy a užitkovost pěstovaných rostlin a chovaných zvířat.
Historie
Za zakladatele genetiky a objevitele základních zákonů dědičnosti je považován moravský přírodovědec německého původu Gregor Johann Mendel (1822 Hynčice – 1884 Brno), který byl mnichem a později opatem augustiniánského kláštera ve Starém Brně.
Věnoval se křížení hrachu a sledování jeho potomstva. Na základě svých pokusů formuloval tři pravidla, která později vešla ve známost jako Mendelovy zákony dědičnosti.
Své pokusy na rostlinách přednesl v roce 1865 na setkání Brněnského přírodovědeckého spolku a následně publikoval v práci „Pokusy s rostlinnými hybridy“ (1866).
Mendelův přínos pro biologii byl rozpoznán až po jeho smrti, začátkem 20. století Hugo de Vriesem, Carlem Corrensem, Erichem von Tschermakem a především Williamem Batesonem, který nechal přeložit jeho práci do angličtiny.
Tabulka vztahu genotypu a fenotypu
| Genotyp je soubor všech genů | Fenotyp je soubor všech znaků | |
|---|---|---|
| gen je vloha, pokyn, návod | znak je vlastnost, viditelný i neviditelný rys | |
| gen má minimálně dvě formy - alely | znaky mohou být morfologické | |
| gen je informace k tvorbě bílkovin | znaky mohou být funkční | |
| gen je specifický úsek DNA | znaky mohou být psychické | |
| gen monogenní určuje jeden znak | znak může být určen monogenním genem | |
| gen polygenní určuje několik znaků | znak může být určen polygenním genem | |
| genotyp se během života nemění | fenotyp se během života může měnit |
Rovnice vztahu genotypu a fenotypu
Mezi genotypem a fenotypem platí vztah, který lze vyjádřit rovnicí:
F = G + E + EP
- F je fenotyp
- G je genotyp, který je dán sekvencí DNA
- EP je epigenetika, která je součást dědičnosti, přestože nemá základ v sekvenci DNA
- E je prostředí
Faktory vnějšího prostředí mohou některé části genetického programu organismu regulovat nebo modifikovat, a tím ovlivnit výslednou formu znaku. Určité patologické formy některých znaků organismu pak vznikají především na základě působení vnějších faktorů.
Kompletní genom lidstva je známý, ale jen u malé části genů byla odhalena fenotypická odezva. Výzkum v této oblasti patří k těm nejrychleji se rozvíjejícím oborům genetiky.
Fenotypová plasticita
Míra vlivu genotypu na fenotyp se nazývá fenotypová plasticita:
- Nízká hodnota plasticity znamená velký vliv genotypu a nízký vliv prostředí.
- Vysoká hodnota plasticity znamená malý vliv genotypu a velký vliv prostředí.
Faktory vnějšího prostředí mohou některé části genetického programu organismu regulovat nebo modifikovat, a tím ovlivnit výslednou formu znaku. Určité patologické formy některých znaků organismu tak vznikají především na základě působení vnějších faktorů.
Dědičnost
Základem dědičnosti je Genotyp, který je souborem všech pokynů zakódovaných v genu. Každý gen se vyskytuje ve dvou formách - alelách. Jedna alela je mateřského původu a druhá otcovského. Fenotyp je pak souborem všech vlastností a znaků živého organismu, které zdědil od matky a otce na základě jejich genotypu.
Monogenní dědičnost
Monogenní dědičnost (monogenic inheritance) je typ dědičnosti, kdy znak je způsoben jediným genem. Gen se nazývá majorgen (major gene) a jde o gen velkého účinku, kterým jsou děděny kvalitativní znaky.
Polygenní dědičnost
Polygenní dědičnost (polygenic inheritance, multiple gene inheritance) je typická pro naprostou většinu děděných kvalitativních znaků u člověka a živočichů (například výška, odstín pleti). Tyto znaky jsou ovlivněny působením mnoha různých genů a jejich konkrétních alel. Geny se nazývají minorgeny (minor genes ) a jde o geny malého účinku.
Související články
Reference
V tomto článku byly použity překlady textů z článků Phänotyp na německé Wikipedii a Phenotype na anglické Wikipedii.
