Charakterystyka genotypu, norma reakcji, oznaczanie

2613
Anthony Golden

Plik genotyp Jest definiowany jako zestaw genów (wraz z ich allelami), które kodują określoną cechę lub cechę, które różnią się od innych określoną funkcją lub sekwencją. Jednak niektórzy autorzy określają go również jako część genomu, która daje początek fenotypowi lub jako alleliczną konstytucję organizmu.

Chociaż terminy genotyp i fenotyp są ze sobą powiązane, to nie to samo. W tym sensie fenotyp definiuje się jako zbiór widocznych cech organizmu, które są wynikiem ekspresji jego genów, a genotyp jako zbiór genów, który daje początek określonemu fenotypowi..

Genotyp i fenotyp (źródło: National Human Genome Research Institute [domena publiczna] za pośrednictwem Wikimedia Commons)
Genotyp jest tylko jednym z czynników zaangażowanych w tworzenie fenotypu, ponieważ wpływ środowiska i innych elementów epigenetycznych, które nie są bezpośrednio związane z sekwencją nukleotydów, również kształtują widoczne cechy osobników..

Zatem dwa organizmy mają ten sam genotyp, jeśli mają ten sam zestaw genów, ale to samo nie dotyczy dwóch organizmów, które najwyraźniej mają ten sam fenotyp, ponieważ podobne cechy mogą być produktem różnych genów..

To duński botanik Wilhelm Johannsen w 1909 r. Jako pierwszy wprowadził do nauki terminy genotyp i fenotyp w podręczniku zatytułowanym „Elementy teorii dziedziczenia dokładnego ”, co było wynikiem serii eksperymentów, które przeprowadził na skrzyżowaniu czystych linii jęczmienia i grochu.

Jego prace, prawdopodobnie inspirowane tymi wykonanymi kilka lat wcześniej przez Gregorio Mendla, uważane były za "ojciec genetyki”, Pozwoliło mu wyjaśnić, że genotyp organizmu powoduje powstanie fenotypu poprzez różne procesy rozwojowe i pod wpływem środowiska.

Indeks artykułów

  • 1 Funkcje
  • 2 Norma reakcji genotypu
  • 3 Jak określa się genotyp?
    • 3.1 Najczęściej używane markery
    • 3.2 Techniki wykorzystujące sekwencjonowanie i hybrydyzację
  • 4 Odnośniki

Charakterystyka

Genotyp nie jest dokładnie taki sam jak genom. Oto różnica między tymi dwoma pojęciami:

- „Genom” odnosi się do wszystkich genów, które dana osoba odziedziczyła po swoich rodzicach i jak są one rozmieszczone na chromosomach w jądrze..

- „Genotyp” jest terminem używanym na przykład w odniesieniu do zestawu genów i ich wariantów, które powodują powstanie określonej cechy, na podstawie której wyróżnia się osobnik w obrębie populacji lub gatunku.

Chociaż jest podatny na zmiany spowodowane mutacjami w całej historii życia organizmu, genotyp jest stosunkowo niezmienną cechą osobników, ponieważ w teorii geny, które są dziedziczone, są takie same od poczęcia do śmierci.

W naturalnej populacji allele tworzące dany genotyp mają różną częstotliwość pojawiania się; to znaczy, że niektóre pojawiają się w populacjach częściej niż inne i jest to związane między innymi z rozmieszczeniem, warunkami środowiskowymi, obecnością innych gatunków itp..

Termin „genotyp dziki„Definiuje pierwszy wariant alleliczny występujący w naturze, ale niekoniecznie odnosi się do allelu najczęściej znajdowanego w populacji; i termin „genotyp mutant„Jest powszechnie używany do określenia alleli innych niż dzikie.

Aby napisać genotyp, zwykle używa się wielkich i małych liter w celu rozróżnienia alleli, które posiada dana osoba, czy to homozygotycznych czy heterozygotycznych. Wielkie litery są używane do określenia dominujących alleli, a małe litery do recesywnych..

Standard reakcji genotypu

Jednostki dziedziczą geny od swoich rodziców, ale nie końcowe produkty uzyskane z ich ekspresji, ponieważ zależą one od wielu czynników zewnętrznych i historii ich rozwoju..

Zgodnie z tym i odnosząc się tylko do czynników środowiskowych, genotyp może dać początek więcej niż jednemu fenotypowi. Zbiór możliwych „wyników” interakcji określonego genotypu z różnymi środowiskami jest tym, co naukowcy nazwali „normą reakcji genotypu”.

Normą reakcji genotypu jest zatem rodzaj „kwantyfikacji” lub zapisywania widocznych cech, które uzyskuje się w wyniku interakcji genotypu z określonymi środowiskami. Można to wyrazić w postaci wykresów lub tabel, które „przewidują” możliwe wyniki.

Jest oczywiście jasne, że norma reakcji odnosi się tylko do częściowego genotypu, częściowego fenotypu i kilku czynników środowiskowych, ponieważ w praktyce bardzo trudno jest przewidzieć absolutnie wszystkie interakcje i wszystkie ich skutki..

W jaki sposób określa się genotyp?

Określenie genotypu lub „genotypowanie” organizmu lub populacji osobników tego samego gatunku dostarcza wielu cennych informacji dotyczących jego biologii ewolucyjnej, biologii populacji, taksonomii, ekologii i różnorodności genetycznej..

W mikroorganizmach, takich jak bakterie i drożdże, ponieważ mają one wyższe wskaźniki namnażania i mutacji niż większość organizmów wielokomórkowych, określenie i znajomość genotypu pozwala kontrolować tożsamość kolonii w kolekcjach, a także ustalić niektóre cechy epidemiologiczne, ekologiczne i taksonomia tego samego.

Aby określić genotyp, konieczne jest pozyskanie próbek organizmu, z którym chce się pracować, a rodzaj potrzebnych próbek będzie zależał od każdego organizmu. Na przykład od zwierząt można pobrać próbki różnych tkanek: ogona, uszu, kału, sierści lub krwi.

Genotyp organizmu można określić eksperymentalnie dzięki zastosowaniu nowoczesnych technik, które będą zależały od lokalizacji genomu badanych genów, budżetu i czasu, łatwości użycia i pożądanego stopnia wydajności..

Obecnie techniki stosowane do genotypowania organizmu obejmują bardzo często wykorzystanie i analizę markerów molekularnych do wykrywania polimorfizmów w DNA oraz inne bardziej zaawansowane techniki, które obejmują sekwencjonowanie genomu..

Najczęściej używane markery

Wśród najczęściej używanych markerów znajdujemy:

- RFLP (polimorfizmy długości fragmentów restrykcyjnych).

- AFLP (polimorfizmy długości wzmocnionego fragmentu).

- RAPD (losowo amplifikowane polimorficzne DNA).

- Mikrosatelity lub SSR (powtórzenia pojedynczej sekwencji).

- ASAP (startery związane z określonymi allelami).

- SNP (polimorfizmy pojedynczego nukleotydu).

Techniki wykorzystujące sekwencjonowanie i hybrydyzację

Wśród technik wykorzystujących sekwencjonowanie i hybrydyzację określonych sond są:

- Sekwencjonowanie metodą Sangera.

- Genotypowanie o wysokiej wydajności.

- Test "Złota Brama„Od Illumina.

- Genotypowanie przez sekwencjonowanie (GBS).

- TaqMan Assay.

- Sekwencjonowanie nowej generacji.

- Mikromacierze.

- Sekwencjonowanie całego genomu.

Bibliografia

  1. Griffiths, A., Wessler, S., Lewontin, R., Gelbart, W., Suzuki, D. i Miller, J. (2005). Wprowadzenie do analizy genetycznej (8th ed.). Freeman, W. H. & Company.
  2. Klug, W., Cummings, M. i Spencer, C. (2006). Koncepcje genetyki (8th ed.). New Jersey: Pearson Education.
  3. Kwok, P.-Y. (2001). Metody genotypowania polimorfizmów pojedynczego nukleotydu. Annu. Rev. Genomics Hum. Genet., dwa(11), 235-258.
  4. Mahner, M. i Kary, M. (1997). Czym dokładnie są genomy, genotypy i fenotypy? A co z fenomami? J. Theor. Biol., 186, 55-63.
  5. Mueller, U. G., & Wolfenbarger, L. L. (1999). Genotypowanie AFLP i odciski palców. Drzewo, 14(10), 389-394.
  6. Narodowy Instytut Zdrowia. Pobrano 14 maja 2019 r. Ze strony www.nih.gov/
  7. Patel, D. A., Zander, M., Dalton-morgan, J. i Batley, J. (2015). Postępy w genotypowaniu roślin: dokąd nas zaprowadzi przyszłość. W J. Batley (red.), Genotypowanie roślin: metody i protokoły (Vol. 1245, str. 1-11). Nowy Jork: Springer Science + Business Media, Nowy Jork.
  8. Pierce, B. (2012). Genetyka: podejście koncepcyjne. Freeman, W. H. & Company.
  9. Schleif, R. (1993). Genetyka i biologia molekularna (Wyd. 2). Maryland: The Johns Hopkins University Press.
  10. Tümmler, B. (2014). Metody genotypowania. W A. Filloux i J. L. Ramos (red.), Metody w biologii molekularnej (Vol. 1149, str. 33-47). Nowy Jork.
  11. Yang, W., Kang, X., Yang, Q., Lin, Y. i Fang, M. (2013). Przegląd rozwoju metod genotypowania służących do oceny różnorodności zwierząt hodowlanych. Journal of Animal Science and Biotechnology, 4(2), 2-6.

Jeszcze bez komentarzy