Définition du phénotype
Un phénotype est l’expression physique de l’ADN. En revanche, le génotype est la composition chimique de l’ADN qui provoque un phénotype particulier. L’ADN est d’abord transposé en ARN, une molécule d’information légèrement différente, qui peut ensuite être traduite en une protéine. Les phénotypes sont causés par les interactions des nombreuses protéines différentes créées par l’ADN. Ce processus peut devenir incroyablement compliqué. Même dans les formes de vie les plus basses, il y a des milliers de gènes, créant des milliers de protéines différentes. Ces protéines interagissent de manière complexe les unes avec les autres et avec l’environnement, permettant à l’organisme d’obtenir de l’énergie à partir de nutriments.
Dans un sens simple, chaque gène peut produire une seule protéine. Cette protéine peut prendre plusieurs formes différentes, en fonction des différents allèles de la population. Certaines de ces formes seront fonctionnelles, tandis que d’autres seront moins fonctionnelles ou ne fonctionneront pas du tout. Si un trait est contrôlé par une seule protéine, le génotype que l’animal reçoit pour cette protéine déterminera si ce trait est adaptatif ou préjudiciable à la poursuite de la reproduction. Par exemple, les personnes atteintes de mucoviscidose ont une mutation du gène qui produit une protéine spécifique au transport des molécules de chlore à travers les membranes. Parce que leur génotype contient une mutation non fonctionnelle, la protéine créée ne fonctionne pas correctement. Ainsi, ils ont un phénotype non fonctionnel, causant de nombreux problèmes de santé.
Exemples de phénotype
Mélanine
La mélanine est une molécule produite par de nombreux animaux. Il est connu comme un pigment, ou une molécule qui donne aux tissus une couleur sombre. Chez l’homme, des niveaux variables de mélanine dans les cheveux, les yeux et la peau sont à l’origine d’une si grande variété d’apparences dans le monde. Bien qu’il existe de nombreux gènes qui contrôlent la distribution de la mélanine, il n’y a que quelques gènes responsables de sa production. C’est pourquoi, dans n’importe quelle population du monde, on peut trouver des individus qui ne produisent aucune mélanine, une condition connue sous le nom d’albinisme.
Les personnes atteintes d’albinisme, indépendamment de leur race ou des phénotypes de leurs parents, n’ont pas la capacité de produire de la mélanine. Sans le pigment de leur système, leurs cheveux et leur peau apparaissent blancs, et leurs yeux généralement une nuance de rose. Toutes les populations contiennent de l’albinisme parce que le pool de gènes responsables de la production de mélanine est important et qu’une mutation dans l’une d’elles peut perturber l’ensemble du processus. Bien que les mutations soient rares, lorsque suffisamment de personnes se reproduisent, le trait apparaîtra. Cependant, en raison de la diminution de la protection contre les rayons du soleil, beaucoup d’albinistes sont soumis à une variété de cancers de la peau et des yeux. Cela peut expliquer pourquoi l’albinisme n’est généralement observé que dans une petite partie de la population.
Les animaux souffrent également d’albinisme, car les voies qui produisent la mélanine chez eux sont à peu près les mêmes que chez l’homme. En fait, l’albinisme a été documenté chez la plupart des mammifères. Tous les mammifères utilisent la mélanine comme pigment. D’autres groupes d’animaux utilisent des pigments différents, avec des mécanismes différents pour fabriquer ces pigments. L’albinisme est également possible chez ces animaux, si les gènes qui produisent le phénotype pigmenté sont perturbés. Parfois, ces mutations sont sélectionnées pour, comme dans le cas des animaux d’hiver, qui présentent souvent un albinisme partiel dans leur pelage, ce qui leur permet de se fondre et d’absorber plus d’énergie solaire.
Pois de Mendel
Gregor Mendel est surtout connu pour ses contributions à la génétique. En tant que frère dans une abbaye allemande, Mendel a étudié les phénotypes des pois. Mendel s’est particulièrement intéressé au rapport phénotypique entre les descendants. Mendel a remarqué que lorsqu’il élevait des pois jaunes avec des pois verts, parfois la progéniture serait à moitié jaune et à moitié verte, et parfois la progéniture serait toute jaune. Mendel a conclu que chaque pois porte deux formes du gène de la couleur. Nous appelons maintenant ces allèles, et nous savons pourquoi les pois de Mendel produiraient une progéniture dans différents rapports de couleurs. Dans les carrés de Punnett suivants, chaque carré représente une progéniture potentielle entre les parents énumérés à l’extérieur du carré plus grand. N’oubliez pas que chaque parent donne un allèle à chaque progéniture. La place Punnett est un moyen facile de visualiser cela.
Le phénotype de la couleur chez les pois est causé par un gène qui produit le pigment jaune. Sans ce pigment, les chloroplastes de la gousse de pois lui donnent une couleur verte. Chaque organisme contient deux allèles pour le gène, un reçu de chaque parent. Si un organisme reçoit même un allèle qui peut produire le pigment jaune, la gousse de pois sera jaune. Si cependant, aucun des allèles ne peut produire le pigment jaune, les pois apparaîtront verts. L’allèle jaune est connu comme l’allèle dominant, car un seul provoquera le phénotype jaune, ou apparence extérieure. L’allèle vert est l’allèle récessif, car il faut deux allèles verts chez un individu pour produire une transposition
- – Rester dans le langage de l’ADN, transposer, c’est copier l’ADN dans une molécule d’ARN qui sert de réciproque à l’ADN.
- Traduction – En passant au langage des protéines, l’ARN est ensuite converti en une chaîne d’acides aminés en lisant l’ARN en groupes de trois appelés codons.
- Rapport phénotypique – Le rapport d’un phénotype aux autres dans une population, qui est différent du rapport génotypique.Allèle – Une forme spécifique d’un gène, dont vous en recevrez un de chaque parent, vous donnant deux allèles pour chaque génotype qui travaillent ensemble (ou l’un contre l’autre) pour produire le phénotype.
Quiz
1. Observez le graphique sur les plants de pois. Dans l’une des plantes de pois YY, un généticien est capable de changer l’un des allèles Y (jaune) en un allèle y (vert). Qu’est-ce que cela va changer?
A. Génotype
B. Phénotype
C. Les deux
2. Chez l’homme, les yeux bruns sont un trait dominant, tandis que les yeux bleus sont récessifs. Deux parents aux yeux bruns ont un enfant aux yeux bleus. Comment est-ce possible?
A. Ce n’est pas possible.
B. Chaque parent a contribué à un allèle récessif.
C. Le bébé est un mutant.
3. Deux personnes atteintes d’albinisme comparent leur ADN et constatent qu’elles n’ont pas les mêmes mutations. Comment peuvent-ils tous les deux montrer le phénotype de l’albinisme?
A. Différentes voies sont mutées.
B. L’albinisme est contagieux.
C. Les tests génétiques ne sont pas concluants.