Fenotipo Definizione
Un fenotipo è l’espressione fisica del DNA. Al contrario, il genotipo è la composizione chimica del DNA che causa un particolare fenotipo. Il DNA viene prima trasposto in RNA, una molecola di informazione leggermente diversa, che può quindi essere tradotta in una proteina. I fenotipi sono causati dalle interazioni delle molte proteine differenti create da DNA. Questo processo può diventare incredibilmente complicato. Anche nelle forme di vita più basse ci sono migliaia di geni, creando migliaia di proteine diverse. Queste proteine interagiscono in modi complessi tra loro e l’ambiente, consentendo all’organismo di ottenere energia dai nutrienti.
In un senso semplice, ogni gene può produrre una singola proteina. Questa proteina può assumere diverse forme, in base ai diversi alleli nella popolazione. Alcune di queste forme saranno funzionali, mentre altre forme saranno meno funzionali o non funzioneranno affatto. Se un tratto è controllato da una singola proteina, il genotipo che l’animale riceve per quella proteina determinerà se quel tratto è adattivo o dannoso nel perseguimento della riproduzione. Ad esempio, le persone con fibrosi cistica (CF) hanno una mutazione nel gene che produce una proteina specifica per il trasporto di molecole di cloro attraverso le membrane. Poiché il loro genotipo contiene una mutazione non funzionale, la proteina creata non funziona correttamente. Quindi, hanno un fenotipo non funzionale, causando molti problemi di salute.
Esempi di fenotipo
Melanina
La melanina è una molecola prodotta da molti animali. È noto come un pigmento o una molecola che conferisce al tessuto un colore scuro. Negli esseri umani, vari livelli di melanina nei capelli, negli occhi e nella pelle sono ciò che causa una così ampia varietà di apparizioni nel mondo. Mentre ci sono molti geni che controllano la distribuzione della melanina, ci sono solo pochi geni responsabili della sua produzione. Ecco perché, in tutta la popolazione intorno al globo, gli individui possono essere trovati che non producono melanina affatto, una circostanza conosciuta come albinismo.
Quelli con albinismo, indipendentemente dalla loro razza o dai fenotipi dei genitori, non hanno la capacità di produrre melanina. Senza il pigmento nel loro sistema, i loro capelli e la pelle appaiono bianchi, e gli occhi di solito una tonalità di rosa. Tutte le popolazioni contengono albinismo perché il pool di geni responsabili della produzione di melanina è grande e una mutazione in ognuno di essi può interrompere l’intero processo. Sebbene le mutazioni siano rare, quando abbastanza persone si riproducono, apparirà il tratto. Tuttavia, a causa della ridotta protezione dai raggi del sole, molti con albinismo sono sottoposti a una varietà di tumori della pelle e degli occhi. Questo può spiegare perché l’albinismo è di solito visto solo in una piccola parte della popolazione.
Anche gli animali sperimentano l’albinismo, poiché i percorsi che producono melanina in essi sono molto simili a quelli degli esseri umani. Infatti, l’albinismo è stato documentato nella maggior parte dei mammiferi. Tutti i mammiferi usano la melanina come pigmento. Altri gruppi di animali usano pigmenti diversi, con diversi meccanismi per fare quei pigmenti. L’albinismo è anche possibile in quegli animali, se i geni che producono il fenotipo pigmentato vengono interrotti. A volte queste mutazioni sono selezionate per, come nel caso degli animali invernali, che spesso mostrano albinismo parziale nei loro cappotti, permettendo loro di fondersi e assorbire più energia solare.
Mendel’s Peas
Gregor Mendel è conosciuto soprattutto per i suoi contributi alla genetica. Come frate in un’abbazia tedesca, Mendel studiò i fenotipi dei piselli. Mendel era particolarmente interessato al rapporto fenotipo tra la prole. Mendel notò che quando allevava piselli gialli con piselli verdi, a volte la prole era metà gialla e metà verde, e talvolta la prole era tutta gialla. Mendel ha concluso che ogni pisello porta due forme del gene per il colore. Ora chiamiamo questi alleli, e sappiamo perché i piselli di Mendel produrrebbero prole in diversi rapporti di colori. Nelle seguenti piazze Punnett, ogni quadrato rappresenta un potenziale prole tra i genitori elencati sulla parte esterna della piazza più grande. Ricorda, ogni genitore dà un allele a ogni prole. La piazza Punnett è un modo semplice per visualizzare questo.
Il fenotipo di colore nei piselli è causato da un gene che produce il pigmento giallo. Senza questo pigmento, i cloroplasti nel baccello di pisello gli conferiscono un colore verde. Ogni organismo contiene due alleli per il gene, uno ricevuto da ciascun genitore. Se un organismo riceve anche un allele che può produrre il pigmento giallo, il baccello di pisello sarà giallo. Se tuttavia, nessuno degli alleli può produrre il pigmento giallo, i piselli appariranno verdi. L’allele giallo è conosciuto come l’allele dominante, perché solo uno causerà il fenotipo giallo, o aspetto esteriore. L’allele verde è l’allele recessivo, perché hai bisogno di due alleli verdi in un individuo per produrre
- Trasporre – Rimanendo nel linguaggio del DNA, trasporre è copiare il DNA in una molecola di RNA che funge da reciproco del DNA.
- Translate-Passando al linguaggio delle proteine, l’RNA viene quindi convertito in una catena di aminoacidi leggendo l’RNA in gruppi di tre noti come codoni.
- Rapporto fenotipico-Il rapporto tra un fenotipo e gli altri in una popolazione, che è diverso dal rapporto genotipico.
- Allele-Una forma specifica di un gene, di cui riceverai uno da ciascun genitore, dandoti due alleli per ogni genotipo che lavorano insieme (o l’uno contro l’altro) per produrre il fenotipo.
Quiz
1. Osservare il grafico sulle piante di pisello. In una delle piante di pisello YY, un genetista è in grado di cambiare uno degli alleli Y (giallo) in un allele y (verde). Cosa cambierà?
A. Genotipo
B. Fenotipo
C. Entrambi
2. Negli esseri umani, gli occhi marroni sono un tratto dominante, mentre gli occhi blu sono recessivi. Due genitori con gli occhi marroni hanno un bambino con gli occhi azzurri. Com’è possibile?
A. Non è possibile.
B. Ogni genitore ha contribuito un allele recessivo.
C. Il bambino è un mutante.
3. Due persone con albinismo confrontano il loro DNA e scoprono che non hanno le stesse mutazioni. Come possono entrambi mostrare il fenotipo dell’albinismo?
A. Diversi percorsi sono mutati.
B. L’albinismo è contagioso.
C. Il test genetico è inconcludente.