Fenotyp

Fenotyp (starořecky φαίνω phaíno „objevuji se“ a τύπος týpos „tvar, podoba, vzor“) je soubor všech pozorovatelných vlastností a znaků živého organismu. Fenotyp představuje výsledek spolupůsobení genotypu, epigenetiky a prostředí, které určují, jak bude organismus v daném znaku nakonec vypadat. Platí rovnice:

fenotyp = genotyp + epigenetika + prostředí

Jedinci se shodným genotypem nemusí mít stejný fenotyp a naopak jedinci se stejným fenotypem nemusí mít stejný genotyp.

Znaky mohou být morfologické, fyziologické, ale i psychické. Dále se rozlišují znaky kódované majorgeny, na jejichž projev ve fenotypu nemá prostředí žádný nebo téměř žádný vliv (barva očí, krevní skupiny, struktura bílkovin), a znaky kódované minorgeny, na jejichž projev má prostředí vliv velký (velikost rostliny, množství semen a další).

Výzkum struktury, funkce a dědičnosti genů je předmětem genetiky, molekulární genetiky nebo molekulární biologie. Genetika úzce souvisí se šlechtitelstvím a plemenářstvím, které se snaží najít spojitost mezi geny a znaky, aby zvýšily výnosy a užitkovost pěstovaných rostlin a chovaných zvířat.

Historie

Za zakladatele genetiky a objevitele základních zákonů dědičnosti je považován moravský přírodovědec německého původu Gregor Johann Mendel (1822 Hynčice – 1884 Brno), který byl mnichem a později opatem augustiniánského kláštera ve Starém Brně.

Věnoval se křížení hrachu a sledování jeho potomstva. Na základě svých pokusů formuloval tři pravidla, která později vešla ve známost jako Mendelovy zákony dědičnosti.

Své pokusy na rostlinách přednesl v roce 1865 na setkání Brněnského přírodovědeckého spolku a následně publikoval v práci Pokusy s rostlinnými hybridy (1866).

Mendelův přínos pro biologii byl rozpoznán až po jeho smrti, začátkem 20. století Hugo de Vriesem, Carlem Corrensem, Erichem von Tschermakem a především Williamem Batesonem, který nechal přeložit jeho práci do angličtiny.

Tabulka vztahu genotypu a fenotypu

Vztah genotypu a fenotypu organismů
Genotyp je soubor všech genů		Fenotyp je soubor všech znaků
gen je vloha, pokyn, návod		znak je vlastnost, viditelný i neviditelný rys
gen má minimálně dvě formy – alely		znaky mohou být morfologické
gen je informace k tvorbě bílkovin		znaky mohou být funkční
gen je specifický úsek DNA		znaky mohou být psychické
gen monogenní určuje jeden znak		znak může být určen monogenním genem
gen polygenní určuje několik znaků		znak může být určen polygenním genem
genotyp se během života nemění		fenotyp se během života může měnit

Rovnice vztahu genotypu a fenotypu

Mezi genotypem a fenotypem platí vztah, který lze vyjádřit rovnicí:

F = G + E + EP

F je fenotyp
G je genotyp, který je dán sekvencí DNA
EP je epigenetika, která je součást dědičnosti, přestože nemá základ v sekvenci DNA
E je prostředí

Faktory vnějšího prostředí mohou některé části genetického programu organismu regulovat nebo modifikovat, a tím ovlivnit výslednou formu znaku. Určité patologické formy některých znaků organismu pak vznikají především na základě působení vnějších faktorů.

Kompletní genom lidstva je známý, ale jen u malé části genů byla odhalena fenotypická odezva. Výzkum v této oblasti patří k těm nejrychleji se rozvíjejícím oborům genetiky.

Fenotypová plasticita

Míra vlivu genotypu na fenotyp se nazývá fenotypová plasticita:

Nízká hodnota plasticity znamená velký vliv genotypu a nízký vliv prostředí.
Vysoká hodnota plasticity znamená malý vliv genotypu a velký vliv prostředí.

Faktory vnějšího prostředí mohou některé části genetického programu organismu regulovat nebo modifikovat, a tím ovlivnit výslednou formu znaku. Určité patologické formy některých znaků organismu tak vznikají především na základě působení vnějších faktorů.

Dědičnost

Základem dědičnosti je genotyp, který je souborem všech pokynů zakódovaných v genu. Každý gen se vyskytuje ve dvou formách – alelách. Jedna alela je mateřského původu a druhá otcovského. Fenotyp je pak souborem všech vlastností a znaků živého organismu, které zdědil od matky a otce na základě jejich genotypu.

Monogenní dědičnost

Monogenní dědičnost (monogenic inheritance) je typ dědičnosti, kdy znak je způsoben jediným genem. Gen se nazývá majorgen (major gene) a jde o gen velkého účinku, kterým jsou děděny kvalitativní znaky.

Polygenní dědičnost

Polygenní dědičnost (polygenic inheritance, multiple gene inheritance) je typická pro naprostou většinu děděných kvalitativních znaků u člověka a živočichů (například výška, odstín pleti). Tyto znaky jsou ovlivněny působením mnoha různých genů a jejich konkrétních alel. Geny se nazývají minorgeny (minor genes ) a jde o geny malého účinku.

Související články

Reference

V tomto článku byly použity překlady textů z článků Phänotyp na německé Wikipedii a Phenotype na anglické Wikipedii.

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu fenotyp na Wikimedia Commons