ГЕНОТИП: КАРАКТЕРИСТИКЕ, НОРМА РЕАКЦИЈЕ, ОДРЕЂИВАЊЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

Генотип се дефинише као скуп гена (са њиховим алела) који кодирају посебних особина или карактеристику, која се разликовати од осталих по неком одређеном функцијом или низа. Међутим, неки аутори га такође дефинишу као део генома који ствара фенотип или као алелну конституцију организма.

Иако су у вези, појмови генотип и фенотип нису иста ствар. У том смислу, фенотип је дефинисан као скуп видљивих карактеристика организма који су резултат експресије његових гена, а генотип као скуп гена који потиче одређени фенотип.

Генотип и фенотип (Извор: Национални институт за истраживање људског генома путем Викимедиа Цоммонс) Генотип је само један од фактора који су укључени у успостављање фенотипа, пошто утицај околине и других епигенетских елемената који нису директно повезани са нуклеотидном секвенцом, они такође обликују видљиве карактеристике појединаца.

Дакле, два организма имају исти генотип ако имају исте генске базе, али исто не важи за два организма који очигледно имају исти фенотип, јер сличне карактеристике могу бити производ различитих гена.

Дански ботаничар Вилхелм Јоханнсен 1909. године је први пут увео појмове генотип и фенотип у науку, у уџбенику под насловом „Елементи теорије тачног наслеђивања“, који је био продукт низ експеримената које је извео крижајући чисте линије јечма и грашка.

Његова дела, вероватно инспирисана онима које је Грегорио Мендел сматрао „оцем генетике“ пре неколико година, омогућила му је да разјасни да генотип организма ствара фенотип кроз различите развојне процесе и под утицајем Животна средина.

карактеристике

Генотип није потпуно исти као геном. Ево разлике између два концепта:

- "Геном" се односи на све гене које је особа наследила од својих родитеља и како се они дистрибуирају на хромозомима у језгру.

- „Генотип“ је термин који се користи, на пример, за скуп гена и њихове варијанте који потичу одређену особину од које се појединац разликује унутар популације или врсте.

Иако је склон да претрпи промене због мутација током животне историје организма, генотип је релативно непроменљива особина јединки, јер су, у теорији, гени који се наследју исти од зачећа до смрти.

У природној популацији, алели који чине одређени генотип имају различите фреквенције појављивања; то јест, неке се појављују у популацијама више него друге и то је, између осталог, повезано са распрострањеношћу, условима животне средине, присуством других врста итд.

Израз "дивљи генотип" дефинише прву алелну варијанту која се налази у природи, али се не односи нужно на алел који се најчешће налази у популацији; а термин "мутирани генотип" се обично користи да дефинише те алеле који нису дивљи тип.

За писање генотипа обично се користе велика и мала слова како би се разликовала алела коју појединац посједује, било хомозиготне или хетерозиготне. Велика слова користе се за дефинисање доминантних алела и малих слова за рецесивне.

Генотип реакција стандард

Појединци наслеђују гене од својих родитеља, али не и коначне производе који су добијени из њихове експресије, јер они зависе од многих спољних фактора и од историје њиховог развоја.

У складу са овим и односећи се само на факторе из окружења, генотип може да створи више од једног фенотипа. Скуп могућих „исхода“ интеракције одређеног генотипа са различитим окружењима је оно што су научници назвали „нормом реакције генотипа“.

Норма реакције генотипа је, дакле, својеврсна „квантификација“ или бележење видљивих карактеристика које се добијају интеракцијама генотипа са одређеним окружењем. Може се изразити графиконима или табелама које "предвиђају" могуће исходе.

Јасно је, наравно, да се реакциона норма односи само на парцијални генотип, парцијални фенотип и неколико фактора животне средине, јер је у пракси врло тешко предвидети апсолутно све интеракције и све њихове исходе.

Како се утврђује генотип?

Утврђивањем генотипа или „генотипизирањем“ организма или популације јединки исте врсте, дају се много вредне информације о његовој еволуцијској биологији, популационој биологији, таксономији, екологији и генетској разноликости.

Код микроорганизама као што су бактерије и квасци, будући да имају већу стопу размножавања и мутације од већине вишећелијских организама, одређивање и познавање генотипа омогућава контролу идентитета колонија у колекцијама, као и утврђивање неких карактеристика епидемиологија, екологија и таксономија исте.

Да бисте одредили генотип, потребно је набавити узорке организма са којим желите да радите, а врсте потребних узорака зависиће од сваког организма. На пример, код животиња се могу узети узорци из различитих ткива: репа, уши, измета, длаке или крви.

Генотип организма може се експериментално одредити захваљујући коришћењу неких савремених техника, које ће зависити од геномске локације гена који се проучава, буџета и времена, једноставности употребе и жељеног степена перформанси.

Тренутно, технике коришћене за генотипизацију организма укључују, често, употребу и анализу молекуларних маркера за детекцију полиморфизама у ДНК и друге напредније технике које укључују секвенционирање генома.

Најчешће коришћени маркери

Међу најчешће коришћеним маркерима налазимо следеће:

- РФЛП (полиморфизми дужине рестрикције).

- АФЛП (полиморфизми дужине појачаног фрагмента).

- РАПД (случајно амплифицирана полиморфна ДНК).

- Микросателити или ССР (понавља се једна секвенца).

- АСАП (прајмери ​​повезани са специфичним алелима).

- СНПс (један нуклеотидни полиморфизми).

Технике које користе секвенце и хибридизацију

А међу техникама које се користе специфичним секвенцирањем и хибридизацијом сонде су:

- Секвенце по методи Сангер

- Генотипизација високих перформанси.

- Иллумина есеја „ГолденГате“.

- Генотипизација секвенцирањем (ГБС).

- ТакМан Ассаи.

- Редослед следеће генерације.

- Мицроарраис.

- Редослед целог генома.

Референце

1. Гриффитхс, А., Весслер, С., Левонтин, Р., Гелбарт, В., Сузуки, Д., и Миллер, Ј. (2005). Увод у генетску анализу (8. изд.). Фрееман, ВХ & Цомпани.
2. Клуг, В., Цуммингс, М., & Спенцер, Ц. (2006). Појмови генетике (8. изд.). Нев Јерсеи: Пеарсон Едуцатион.
3. Квок, П.-И. (2001). Методе за генотипизацију полиморфизама са једним нуклеотидом. Анну. Влч. Геномицс Хум. Генет. , 2 (11), 235–258.
4. Махнер, М., и Кари, М. (1997). Шта су тачно геноми, генотипови и фенотипи? А шта је са феноменима? Ј. Тхеор. Биол., 186, 55-63.
5. Муеллер, УГ и Волфенбаргер, ЛЛ (1999). АФЛП генотипизација и отисци прстију. Дрво, 14 (10), 389–394.
6. Национални институти здравља. Преузето 14. маја 2019. са ввв.них.гов/
7. Пател, ДА, Зандер, М., Далтон-морган, Ј., & Батлеи, Ј. (2015). Напредак у генотипизацији биљака: Камо ће нас будућност одвести. У Ј. Батлеи (Ед.), Плант Генотипинг: Метходс анд протоцолс (вол. 1245, стр. 1-11). Нев Иорк: Спрингер Сциенце + Бусинесс Медиа, Нев Иорк.
8. Пиерце, Б. (2012). Генетика: концептуални приступ. Фрееман, ВХ & Цомпани.
9. Сцхлеиф, Р. (1993). Генетика и молекуларна биологија (друго издање). Мериленд: Јохнс Хопкинс Университи Пресс.
10. Туммлер, Б. (2014). Методе генотипизације. У А. Филлоук и ЈЛ Рамос (ур.), Метходс ин Молецулар Биологи (вол. 1149, стр. 33–47). Њу Јорк.
11. Ианг, В., Канг, Кс., Ианг, К., Лин, И. и Фанг, М. (2013). Осврт на развој метода генотипизације за оцену разноликости домаћих животиња. Часопис за животињску науку и биотехнологију, 4 (2), 2–6.