GENOTYP: EIGENSCHAFTEN, REAKTIONSNORM, BESTIMMUNG - BIOLOGIE - 2025

Der Genotyp ist definiert als die Menge von Genen (mit ihren Allelen), die für ein bestimmtes Merkmal oder Merkmal kodieren und 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 sichtbarer Merkmale eines Organismus definiert, die das Ergebnis der Expression seiner Gene sind, und der Genotyp als die Menge von Genen, die zu einem bestimmten Phänotyp führen.

Genotyp und Phänotyp (Quelle: Nationales Institut für Humangenomforschung 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, Sie prägen auch die sichtbaren Eigenschaften von Individuen.

Somit haben zwei Organismen den gleichen Genotyp, wenn sie die gleichen Genpools 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 der exakten Vererbung", das das Produkt von war, die Begriffe Genotyp und Phänotyp erstmals in die Wissenschaft einführte eine Reihe von Experimenten, die er mit reinen Gersten- und Erbsenlinien durchführte.

Seine Arbeiten, wahrscheinlich inspiriert von denen, die einige Jahre zuvor von Gregorio Mendel als "Vater der Genetik" ausgeführt wurden, ermöglichten es ihm zu klären, dass der Genotyp eines Organismus den Phänotyp durch verschiedene Entwicklungsprozesse und unter dem Einfluss von hervorruft Umgebung.

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 beispielsweise die Menge der Gene und ihre Varianten zu bezeichnen, 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 her dieselben sind zu Tode.

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 "wilder Genotyp" 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 "mutierter Genotyp" wird üblicherweise verwendet, um andere Allele als den Wildtyp 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 von 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 Registrierung der sichtbaren Merkmale, 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 ihre Ergebnisse 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, Populationsbiologie, Taxonomie, Ökologie und genetischen Vielfalt.

Bei Mikroorganismen wie Bakterien und Hefen ermöglicht die Bestimmung und Kenntnis des Genotyps die Kontrolle der Identität der Kolonien in den Sammlungen sowie die Feststellung einiger Merkmale von, da sie eine höhere Vermehrungs- und Mutationsrate aufweisen als die meisten mehrzelligen Organismen Epidemiologie, Ökologie und Taxonomie derselben.

Um den Genotyp zu bestimmen, müssen Proben des Organismus entnommen werden, mit dem Sie arbeiten möchten, und die Art der benötigten Proben hängt von jedem Organismus ab. Bei Tieren können beispielsweise Proben aus verschiedenen Geweben entnommen werden: Schwanz, Ohren, Kot, Haare oder Blut.

Der Genotyp eines Organismus kann mithilfe einiger moderner Techniken experimentell bestimmt 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 beinhalten.

Meist verwendete Marker

Unter den am häufigsten verwendeten Markern finden wir Folgendes:

- RFLPs (Restriktionsfragmentlängenpolymorphismen).

- AFLPs (amplifizierte Fragmentlängenpolymorphismen).

- RAPDs (zufällig amplifizierte polymorphe 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 eine spezifische Sondensequenzierung und Hybridisierung verwenden, gehören:

- Sequenzierung nach der Sanger-Methode.

- Hochleistungsgenotypisierung.

- Illuminas "GoldenGate" -Aufsatz.

- Genotypisierung durch Sequenzierung (GBS).

- TaqMan-Assay.

- Sequenzierung der nächsten Generation.

- Microarrays.

- Sequenzierung des gesamten Genoms.

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