Genotypmerkmale, Reaktionsnorm, Bestimmung

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David Holt

Das Genotyp Es ist definiert als die Menge von Genen (mit ihren Allelen), die für ein bestimmtes Merkmal oder eine bestimmte Eigenschaft kodieren, die sich durch eine bestimmte Funktion oder Sequenz von anderen unterscheiden. Einige Autoren definieren es jedoch auch als den Teil des Genoms, der den Phänotyp hervorruft, oder als die allelische Konstitution eines Organismus.

Obwohl verwandt, sind die Begriffe Genotyp und Phänotyp nicht dasselbe. In diesem Sinne wird der Phänotyp als die Menge der sichtbaren Merkmale eines Organismus definiert, die das Ergebnis der Expression seiner Gene sind, und der Genotyp als die Menge der Gene, die zu einem bestimmten Phänotyp führen..

Genotyp und Phänotyp (Quelle: Nationales Institut für Humangenomforschung [gemeinfrei] über Wikimedia Commons)
Der Genotyp ist nur einer der Faktoren, die an der Etablierung des Phänotyps beteiligt sind, da der Einfluss der Umwelt und anderer epigenetischer Elemente, die nicht direkt mit der Nukleotidsequenz zusammenhängen, auch die sichtbaren Eigenschaften von Individuen prägen..

Somit haben zwei Organismen den gleichen Genotyp, wenn sie die gleichen Gensätze teilen, aber das Gleiche gilt nicht für zwei Organismen, die anscheinend den gleichen Phänotyp haben, da ähnliche Eigenschaften das Produkt verschiedener Gene sein können..

Es war der dänische Botaniker Wilhelm Johannsen, der 1909 in einem Lehrbuch mit dem Titel "Die Elemente einer Theorie zur exakten Vererbung ", Das war das Ergebnis einer Reihe von Experimenten, bei denen er reine Gersten- und Erbsenlinien kreuzte.

Seine Werke, wahrscheinlich inspiriert von denen, die Gregorio Mendel einige Jahre zuvor gemacht hatte, galten als "Vater der Genetik”Erlaubte ihm zu klären, dass der Genotyp eines Organismus durch verschiedene Entwicklungsprozesse und unter dem Einfluss der Umwelt zum Phänotyp führt.

Artikelverzeichnis

  • 1 Funktionen
  • 2 Genotyp-Reaktionsnorm
  • 3 Wie wird der Genotyp bestimmt??
    • 3.1 Am häufigsten verwendete Marker
    • 3.2 Techniken unter Verwendung von Sequenzierung und Hybridisierung
  • 4 Referenzen

Eigenschaften

Der Genotyp ist nicht genau der gleiche wie das Genom. Hier ist die Unterscheidung zwischen den beiden Konzepten:

- "Genom" bezieht sich auf alle Gene, die ein Individuum von seinen Eltern geerbt hat und wie diese auf den Chromosomen im Kern verteilt sind..

- "Genotyp" ist der Begriff, der verwendet wird, um sich beispielsweise auf die Menge von Genen und deren Varianten zu beziehen, die zu einem bestimmten Merkmal führen, von dem ein Individuum innerhalb einer Population oder einer Art unterschieden wird.

Obwohl es aufgrund von Mutationen während der gesamten Lebensgeschichte eines Organismus zu Veränderungen neigt, ist der Genotyp ein relativ unveränderliches Merkmal von Individuen, da theoretisch die Gene, die vererbt werden, von der Empfängnis bis zum Tod dieselben sind.

In einer natürlichen Population haben die Allele, aus denen ein bestimmter Genotyp besteht, unterschiedliche Erscheinungsfrequenzen. Das heißt, einige kommen in Populationen häufiger vor als andere, und dies hängt unter anderem mit der Verbreitung, den Umweltbedingungen, dem Vorhandensein anderer Arten usw. zusammen..

Der Begriff "Genotyp wild"Definiert die erste in der Natur vorkommende Allelvariante, bezieht sich jedoch nicht unbedingt auf das in einer Population am häufigsten vorkommende Allel; und der Begriff "Genotyp Mutant”Wird üblicherweise verwendet, um andere Allele als die Wildnis zu definieren.

Um einen Genotyp zu schreiben, werden normalerweise Groß- und Kleinbuchstaben verwendet, um zwischen den Allelen zu unterscheiden, die ein Individuum besitzt, ob homozygot oder heterozygot. Großbuchstaben werden verwendet, um dominante Allele und Kleinbuchstaben für rezessive Allele zu definieren..

Genotyp-Reaktionsstandard

Individuen erben Gene von ihren Eltern, aber nicht die Endprodukte, die aus ihrer Expression gewonnen werden, da diese von vielen externen Faktoren und der Geschichte ihrer Entwicklung abhängen..

In Übereinstimmung damit und unter Bezugnahme auf Umweltfaktoren kann ein Genotyp mehr als einen Phänotyp hervorrufen. Die Menge möglicher "Ergebnisse" der Interaktion eines bestimmten Genotyps mit verschiedenen Umgebungen wird von Wissenschaftlern als "Genotyp-Reaktionsnorm" bezeichnet..

Die Norm der Reaktion eines Genotyps ist dann eine Art "Quantifizierung" oder Aufzeichnung der sichtbaren Eigenschaften, die aus den Wechselwirkungen eines Genotyps mit bestimmten Umgebungen erhalten werden. Es kann als Grafiken oder Tabellen ausgedrückt werden, die die möglichen Ergebnisse „vorhersagen“.

Es ist natürlich klar, dass sich die Reaktionsnorm nur auf einen partiellen Genotyp, einen partiellen Phänotyp und einige Umweltfaktoren bezieht, da es in der Praxis sehr schwierig ist, absolut alle Wechselwirkungen und alle Ergebnisse davon vorherzusagen..

Wie wird der Genotyp bestimmt??

Die Bestimmung des Genotyps oder der "Genotypisierung" eines Organismus oder einer Population von Individuen derselben Art liefert viele wertvolle Informationen hinsichtlich seiner Evolutionsbiologie, seiner Populationsbiologie, seiner Taxonomie, seiner Ökologie und seiner genetischen Vielfalt..

Bei Mikroorganismen wie Bakterien und Hefen können durch Bestimmung und Kenntnis des Genotyps die Identität der Kolonien in den Sammlungen kontrolliert und einige Merkmale der Epidemiologie, Ökologie und Epidemiologie festgestellt werden, da sie höhere Vermehrungs- und Mutationsraten aufweisen als die meisten mehrzelligen Organismen Taxonomie desselben.

Um den Genotyp zu bestimmen, müssen Proben des Organismus entnommen werden, mit dem gearbeitet werden soll, und die Art der erforderlichen Proben hängt von jedem Organismus ab. Bei Tieren können beispielsweise Proben verschiedener Gewebe entnommen werden: Schwanz, Ohren, Kot, Haare oder Blut.

Der Genotyp eines Organismus kann experimentell bestimmt werden, indem einige moderne Techniken verwendet werden, die von der genomischen Position der zu untersuchenden Gene, dem Budget und der Zeit, der Benutzerfreundlichkeit und dem gewünschten Leistungsgrad abhängen..

Gegenwärtig umfassen die Techniken, die zur Genotypisierung eines Organismus verwendet werden, sehr oft die Verwendung und Analyse von molekularen Markern zum Nachweis von Polymorphismen in der DNA und andere fortgeschrittenere Techniken, die die Genomsequenzierung umfassen..

Meist verwendete Marker

Unter den am häufigsten verwendeten Markern finden wir Folgendes:

- RFLPs (Restriktionsfragmentlängenpolymorphismen).

- AFLPs (Amplified Fragment Length Polymorphisms).

- RAPDs (Random Amplified Polymorphic DNA).

- Mikrosatelliten oder SSRs (Einzelsequenzwiederholungen).

- ASAPs (Primer, die mit bestimmten Allelen assoziiert sind).

- SNPs (Einzelnukleotidpolymorphismen).

Techniken, die Sequenzierung und Hybridisierung verwenden

Zu den Techniken, die die Sequenzierung und Hybridisierung spezifischer Sonden verwenden, gehören:

- Sequenzierung nach der Sanger-Methode.

- Hochdurchsatz-Genotypisierung.

- Prüfung "GoldengateVon Illumina.

- Genotypisierung durch Sequenzierung (GBS).

- TaqMan-Assay.

- Sequenzierung der nächsten Generation.

- Microarrays.

- Sequenzierung des gesamten Genoms.

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