Il termine fenotipo letteralmente significa "la forma che viene mostrata", e può essere definito come l'insieme delle caratteristiche visibili di un organismo che sono il risultato dell'espressione dei suoi geni e della sua interazione con l'ambiente che lo circonda.
Secondo Manher e Kary nel 1997, il fenotipo di un organismo è semplicemente un insieme di tutti i tipi di tratti o caratteri che possiede o uno dei suoi sottosistemi. Si riferisce a qualsiasi tipo di caratteristica fisica, fisiologica, biochimica, ecologica o anche comportamentale.
Questo autore ritiene, quindi, che qualsiasi fenotipo sia il risultato dell'espressione di un sottoinsieme all'interno del genotipo di un organismo che si sviluppa in un particolare ambiente..
Considerato il "padre della genetica", Gregor Mendel, più di 150 anni fa, fu il primo a studiare e descrivere le caratteristiche ereditabili degli organismi, solo senza coniare i termini moderni che vengono usati oggi.
Fu nel primo decennio del 1900 che Wilhelm Johannsen introdusse alla scienza i concetti fondamentali di fenotipo e genotipo. Da allora, questi sono stati oggetto di molti dibattiti, poiché diversi autori li utilizzano per scopi diversi e alcuni testi presentano alcune incongruenze riguardo al loro uso..
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Dal punto di vista di alcuni autori, il fenotipo è l'espressione fisica di un carattere in un individuo ed è geneticamente determinato. La maggior parte dei fenotipi sono prodotti dall'azione concertata di più di un gene e lo stesso gene può partecipare alla creazione di più di un fenotipo specifico.
Le caratteristiche fenotipiche possono essere considerate a vari livelli, poiché è possibile parlare di una specie, una popolazione, un individuo, un sistema all'interno di detto individuo, le cellule di uno qualsiasi dei suoi organi e persino proteine e organelli interni di una data cellula..
Se, ad esempio, si parla di una specie di uccello, si possono definire numerose caratteristiche fenotipiche: colore del piumaggio, suono del canto, etologia (comportamento), ecologia, ecc., E questi e altri tratti possono essere distinti in qualsiasi popolazione di questa specie.
Pertanto, è facile garantire che un individuo di questa ipotetica specie di uccelli possieda anche caratteristiche fenotipiche che lo renderanno visibilmente e quantificabilmente diverso dagli altri individui della stessa popolazione, sia a livello macro che microscopico..
Questo è applicabile a tutti gli organismi viventi: unicellulari o multicellulari, animali o piante, funghi, batteri e archaea, poiché non ci sono due individui identici, sebbene condividano le stesse sequenze di DNA..
Due individui possono avere caratteristiche fenotipiche simili che non risultano dall'espressione degli stessi geni. Tuttavia, anche se due individui provengono da un organismo la cui riproduzione è asessuata ("cloni"), questi due non saranno mai fenotipicamente identici.
Questo fatto è dovuto al fatto che esistono molteplici meccanismi che regolano le caratteristiche fenotipiche di un organismo che non dipendono dalla modificazione della sequenza del DNA genomico; cioè, partecipano alla regolazione dell'espressione dei geni che determineranno un certo fenotipo.
Questi meccanismi sono noti come meccanismi epigenetici ("epi" dal prefisso greco "on" o "in"); e di solito hanno a che fare con la metilazione (aggiunta di un gruppo metile (CH3) alla base della citosina del DNA) o con la modifica della cromatina (il complesso di proteine istoni e DNA che compongono i cromosomi).
Il genotipo contiene tutte le istruzioni genetiche necessarie per la costruzione di tutti i tipi di tessuti in un animale o in una pianta, ma è l'epigenetica che determina quali istruzioni vengono “lette” ed eseguite in ogni caso, dando origine al fenotipo osservabile di ciascuna individuale.
I meccanismi epigenetici sono spesso controllati dai fattori ambientali a cui un individuo è costantemente sottoposto durante il suo ciclo di vita. Tuttavia, questi meccanismi possono passare da una generazione all'altra indipendentemente dal fatto che lo stimolo iniziale sia stato rimosso..
Pertanto, sebbene molte differenze fenotipiche abbiano a che fare con la presenza di un diverso genotipo sottostante, anche l'epigenetica gioca un ruolo importante nella regolazione dell'espressione dei geni in essa contenuti..
Il fenotipo si riferisce a qualsiasi caratteristica espressa in un organismo che abita un determinato ambiente a seguito dell'espressione di un insieme di geni al suo interno. D'altra parte, il genotipo ha a che fare con il compendio dei geni ereditati che un organismo possiede, siano essi espressi o meno..
Il genotipo è una caratteristica invariabile, poiché l'insieme di geni che un organismo eredita è fondamentalmente lo stesso dal suo concepimento fino alla sua morte. Il fenotipo, d'altra parte, può e cambia continuamente durante la vita degli individui. Pertanto, la stabilità del genotipo non implica un fenotipo invariabile..
Nonostante queste differenze e nonostante la grande influenza ambientale che esiste, è possibile inferire un fenotipo analizzandone il genotipo, poiché questo è, in primo luogo, quello che determina il fenotipo. In breve, il genotipo è ciò che determina il potenziale per lo sviluppo del fenotipo.
Un buon esempio dell'influenza dell'ambiente ambientale sulla creazione di un fenotipo è quello che si verifica nei gemelli identici (monozigoti) che condividono tutto il loro DNA, come l'utero, la famiglia e la casa; e mostrano, tuttavia, caratteristiche fenotipiche diametralmente opposte nel comportamento, nella personalità, nelle malattie, nel QI e in altri.
I batteri sono un altro classico esempio di variazione fenotipica correlata all'ambiente, poiché hanno meccanismi complessi per rispondere a condizioni ambientali in rapido e continuo cambiamento. Pertanto, è possibile trovare sottopopolazioni stabili nella stessa popolazione batterica che presentano fenotipi diversi..
Le piante possono essere considerate come gli organismi che più sfruttano i meccanismi epigenetici per il controllo del fenotipo: una pianta che cresce in un ambiente umido e caldo presenta tratti (fenotipo) diversi da quelli che la stessa pianta esibirà in un ambiente freddo e secco , per esempio.
Un esempio di fenotipo è anche la forma e il colore dei fiori nelle piante, la dimensione e la forma delle ali negli insetti, il colore degli occhi negli esseri umani, il colore del mantello dei cani, le dimensioni e la forma della statura umana, colore del pesce, ecc..
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