Le génotype et le phénotype décrivent des aspects de la discipline de la génétique, qui est la science de l'hérédité, des gènes et des variations dans les organismes. Le génotype est l'étendue complète de l'information sur l'hérédité d'un organisme, alors que le phénotype fait référence aux caractéristiques observables d'un organisme, telles que la structure et le comportement. L'ADN, ou acide désoxyribonucléique, est responsable du génotype et partiellement responsable, avec l'environnement, du phénotype.
Génotype
L'ADN est la substance génétique héritée transmise d'une génération à l'autre. C'est une longue molécule composée de groupes sucre-phosphate répétitifs dans lesquels l'une des quatre bases nucléotidiques - les noyaux moléculaires azotés - s'échappe de chaque groupe de sucre. Le code génétique cartographie les séquences de trois bases d'ADN adjacentes, connues sous le nom de codons, aux blocs de construction des protéines, des acides aminés. Les cellules organisent et conservent l'ADN et les protéines associées dans les chromosomes. Chaque espèce a un nombre caractéristique de chromosomes. Par exemple, chaque cellule humaine, à l'exception des cellules sexuelles, a 46 chromosomes - le nombre diploïde - emballés en 23 paires. Vous héritez d'un ensemble de 23 de chaque parent par reproduction sexuée. Les cellules sexuelles ont un seul ensemble de chromosomes - le nombre haploïde - qui fusionnent et forment des paires après la fécondation, restaurant ainsi le nombre diploïde. Les créatures asexuées, telles que les bactéries, n'ont normalement qu'un seul chromosome, bien qu'elles puissent conserver quelques copies supplémentaires du seul chromosome et puissent avoir des fragments supplémentaires d'ADN appelés plasmides. Avant qu'une cellule puisse se diviser, elle doit faire une copie de son ADN afin qu'elle puisse distribuer le génotype complet à chaque cellule fille.
Expression de gène
Les gènes sont les portions de chromosomes qui contiennent le génotype. code pour fabriquer des protéines. Une portion de chaque chromosome code pour les protéines - chez l'homme, 98% des chromosomes remplissent d'autres tâches, comme créer de l'acide ribonucléique (ARN) structurel, contrôler le fonctionnement des gènes ou, dans le cas de l'ADN indésirable, occuper simplement l'espace . Votre génotype est la somme totale de l'information dans vos gènes. Les protéines sont responsables de vos caractéristiques physiques et, en tant qu'enzymes, de vos activités biochimiques. Par conséquent, l'expression de gènes en tant que protéines gouverne une grande partie de votre phénotype. Les facteurs environnementaux peuvent influencer l'expression des gènes, la structure physique, l'intelligence et le comportement. Les organismes diploïdes ont deux copies ou chaque gène, appelé allèles, et l'activité relative de chaque allèle influence le phénotype de l'organisme.
Les causes du génotype
Personne ne sait comment l'ADN est devenu le vecteur universel le code génétique, ou même comment le code génétique a vu le jour. Beaucoup de scientifiques attribuent à l'hypothèse mondiale de RNA, dans lequel l'ARN a assumé le rôle génétique primaire dans les premières créatures vivantes de la terre, quand les produits chimiques se sont d'abord organisés en formes de vie. À un moment donné, l'ADN a assumé ce rôle clé. Les organismes ont développé la capacité de répliquer leurs molécules d'ADN, de distribuer des copies à leurs descendants et de conserver le contenu informatif de l'ADN à travers les générations. L'évolution, stimulée par l'adaptation à l'environnement, la mutation, la sélection naturelle et la survie du plus apte, conduit à des espèces plus complexes avec des génotypes plus grands. Bien que les scientifiques aient une compréhension profonde des processus qui maintiennent le génotype d'une espèce, comme la réplication de l'ADN, l'expression génique et la reproduction, la cause première de la naissance de la vie et des génotypes reste mystérieuse.
Phénotype
Le phénotype, comme la couleur des cheveux et des yeux, s'exprime en partie par les processus de transcription et de traduction. En transcription, la cellule copie l'information codée par le gène dans l'ARN messager de la molécule (ARNm). La traduction est le processus par lequel la cellule synthétise les protéines en lisant les brins d'ARNm et en enchaînant les acides aminés appropriés. De nombreux mécanismes sophistiqués ont évolué pour contrôler quels gènes sont exprimés dans diverses cellules, tissus et organes, quand l'expression se produit, et quels allèles dominent par rapport à d'autres allèles. Par exemple, si vous avez un allèle pour les yeux bruns et un allèle pour les yeux bleus, vous aurez les yeux bruns parce que le gène des yeux bruns est dominant. Bien que le phénotype soit largement basé sur le génotype, de nombreux facteurs, y compris l'environnement, les blessures, les maladies et l'expérience peuvent avoir un effet profond sur le phénotype d'un individu. Par exemple, une carence nutritionnelle prénatale pourrait interférer avec l'expression des gènes ou avec l'activité des enzymes au cours du développement, créant ainsi un changement permanent du phénotype de l'organisme.
