Genotypové charakteristiky, reakční norma, determinace

4801
David Holt

The genotyp Je definován jako soubor genů (s jejich alelami), které kódují určitý znak nebo charakteristiku, které se odlišují od ostatních specifickou funkcí nebo sekvencí. Někteří autoři jej však také definují jako část genomu, která vede k fenotypu, nebo jako alelickou konstituci organismu.

Termíny genotyp a fenotyp, i když jsou příbuzné, nejsou totéž. V tomto smyslu je fenotyp definován jako soubor viditelných charakteristik organismu, které jsou výsledkem exprese jeho genů, a genotyp jako soubor genů, které vedou k určitému fenotypu..

Genotyp a fenotyp (Zdroj: Národní institut pro výzkum lidského genomu [Public domain] prostřednictvím Wikimedia Commons)
Genotyp je pouze jedním z faktorů podílejících se na vzniku fenotypu, protože vliv prostředí a dalších epigenetických prvků, které přímo nesouvisí s nukleotidovou sekvencí, také utvářejí viditelné vlastnosti jednotlivců..

Dva organismy tedy mají stejný genotyp, pokud sdílejí stejné genové sady, ale totéž neplatí pro dva organismy, které zjevně sdílejí stejný fenotyp, protože podobné vlastnosti mohou být produktem různých genů..

Byl to dánský botanik Wilhelm Johannsen, který v roce 1909 poprvé uvedl do vědy pojmy genotyp a fenotyp v učebnici s názvem „Prvky teorie o přesné dědičnosti “, který byl výsledkem řady experimentů, které prováděl křížením čistých linií ječmene a hrášku.

Jeho díla, pravděpodobně inspirovaná těmi, která před několika lety vytvořil Gregorio Mendel, považovala za „otec genetiky”, Umožnil mu objasnit, že genotyp organismu vede k vzniku fenotypu různými vývojovými procesy a pod vlivem prostředí.

Rejstřík článků

  • 1 Funkce
  • 2 Norma genotypové reakce
  • 3 Jak se určuje genotyp?
    • 3.1 Nejpoužívanější značky
    • 3.2 Techniky využívající sekvenování a hybridizace
  • 4 Odkazy

Vlastnosti

Genotyp není úplně stejný jako genom. Zde je rozdíl mezi těmito dvěma koncepty:

- „Genom“ označuje všechny geny, které jedinec zdědil od svých rodičů, a způsob jejich distribuce na chromozomech v jádře..

- „Genotyp“ je termín používaný k označení například souboru genů a jejich variant, které vedou k určitému znaku, od kterého se jedinec odlišuje v rámci populace nebo druhu.

Ačkoli je náchylný podstoupit změny v důsledku mutací v průběhu celého života organismu, genotyp je relativně neměnnou vlastností jednotlivců, protože teoreticky jsou zděděné geny stejné od početí po smrt.

V přirozené populaci mají alely, které tvoří daný genotyp, různé frekvence výskytu; to znamená, že některé se objevují v populacích více než jiné, a to souvisí mimo jiné s distribucí, podmínkami prostředí, přítomností jiných druhů atd..

Pojem „genotyp divoký„Definuje první alelickou variantu nalezenou v přírodě, ale nemusí nutně odkazovat na alelu nejčastěji vyskytující se v populaci; a termín „genotyp mutant„Běžně se používá k definování jiných alel než divočiny.

K psaní genotypu se obvykle používají velká a malá písmena, aby se rozlišilo mezi alelami, které jedinec vlastní, ať už homozygotní nebo heterozygotní. Velká písmena se používají k definování dominantních alel a malá písmena pro recesivní..

Genotypový reakční standard

Jednotlivci dědí geny po svých rodičích, ale ne konečné produkty získané z jejich exprese, protože tyto závisí na mnoha vnějších faktorech a historii jejich vývoje..

V souladu s tím a s odkazem pouze na faktory prostředí může genotyp vést k více než jednomu fenotypu. Soubor možných „výsledků“ interakce konkrétního genotypu s různými prostředími nazývají vědci „normou reakce genotypu“.

Normou reakce genotypu je tedy jakási „kvantifikace“ nebo záznam viditelných charakteristik, které jsou získány z interakcí genotypu s určitými prostředími. Lze jej vyjádřit jako grafy nebo tabulky, které „předpovídají“ možné výsledky.

Je samozřejmě jasné, že reakční norma se týká pouze částečného genotypu, částečného fenotypu a několika faktorů prostředí, protože v praxi je velmi obtížné předvídat absolutně všechny interakce a všechny jejich výsledky..

Jak se určuje genotyp?

Stanovení genotypu nebo „genotypizace“ organismu nebo populace jedinců stejného druhu poskytuje mnoho cenných informací o jeho evoluční biologii, populační biologii, taxonomii, ekologii a genetické rozmanitosti..

U mikroorganismů, jako jsou bakterie a kvasinky, protože mají vyšší míru množení a mutací než většina mnohobuněčných organismů, umožňuje určení a znalost genotypu kontrolovat identitu kolonií ve sbírkách a stanovit některé charakteristiky epidemiologie, ekologie a taxonomie téhož.

K určení genotypu je nutné získat vzorky organismu, se kterým chce člověk pracovat, a typy potřebných vzorků budou záviset na každém organismu. U zvířat lze například odebírat vzorky různých tkání: ocasu, uší, výkalů, srsti nebo krve.

Genotyp organismu lze určit experimentálně díky použití některých moderních technik, které budou záviset na genomickém umístění studovaných genů, rozpočtu a čase, snadnosti použití a požadovaném stupni výkonu..

V současné době techniky používané pro genotypizaci organismu velmi často zahrnují použití a analýzu molekulárních markerů k detekci polymorfismů v DNA a další pokročilejší techniky, které zahrnují sekvenování genomu..

Nejpoužívanější značky

Mezi nejpoužívanějšími značkovači najdeme následující:

- RFLP (polymorfismy délky restrikčních fragmentů).

- AFLP (polymorfismy se zesílenou délkou fragmentu).

- RAPDs (Random Amplified Polymorphic DNA).

- Mikrosatelity nebo SSR (opakování jedné sekvence).

- ASAP (primery spojené se specifickými alelami).

- SNP (jednonukleotidové polymorfismy).

Techniky, které používají sekvenování a hybridizaci

A mezi technikami, které používají sekvenování a hybridizaci specifických sond, jsou:

- Sekvenování Sangerovou metodou.

- Vysoce výkonné genotypování.

- Test "Zlatá brána„Z Illuminy.

- Genotypizace sekvenováním (GBS).

- Test TaqMan.

- Sekvenování nové generace.

- Microarrays.

- Sekvenování celého genomu.

Reference

  1. Griffiths, A., Wessler, S., Lewontin, R., Gelbart, W., Suzuki, D., & Miller, J. (2005). Úvod do genetické analýzy (8. vydání). Freeman, W. H. & Company.
  2. Klug, W., Cummings, M., & Spencer, C. (2006). Koncepty genetiky (8. vydání). New Jersey: Pearson Education.
  3. Kwok, P.-Y. (2001). Metody pro genotypizaci jednonukleotidových polymorfismů. Annu. Rev. Genomics Hum. Genet., dva(11), 235-258.
  4. Mahner, M. a Kary, M. (1997). Co přesně jsou to genomy, genotypy a fenotypy? A co jevy? J. Theor. Biol., 186, 55-63.
  5. Mueller, U. G., & Wolfenbarger, L. L. (1999). Genotypování AFLP a otisky prstů. Strom, 14(10), 389-394.
  6. Národní institut zdraví. Citováno 14. května 2019, z www.nih.gov/
  7. Patel, D. A., Zander, M., Dalton-morgan, J., & Batley, J. (2015). Pokroky v genotypizaci rostlin: Kam nás zavede budoucnost. V J. Batley (ed.), Genotypování rostlin: metody a protokoly (Sv. 1245, s. 1-11). New York: Springer Science + Business Media, New York.
  8. Pierce, B. (2012). Genetika: koncepční přístup. Freeman, W. H. & Company.
  9. Schleif, R. (1993). Genetika a molekulární biologie (2. vyd.). Maryland: The Johns Hopkins University Press.
  10. Tümmler, B. (2014). Metody genotypizace. In A. Filloux & J. L. Ramos (Eds.), Metody v molekulární biologii (Vol. 1149, str. 33-47). New York.
  11. Yang, W., Kang, X., Yang, Q., Lin, Y., & Fang, M. (2013). Přehled vývoje metod genotypizace pro hodnocení rozmanitosti hospodářských zvířat. Journal of Animal Science and Biotechnology, 4(2), 2-6.

Zatím žádné komentáře