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Genótipo e fenótipo descrevem aspectos da disciplina de genética, que é a ciência da hereditariedade, genes e variação nos organismos. Genótipo é a extensão total das informações de hereditariedade de um organismo, enquanto fenótipo refere-se às características observáveis de um organismo, como estrutura e comportamento. O DNA, ou ácido desoxirribonucleico, é responsável pelo genótipo e parcialmente responsável, juntamente com o meio ambiente, pelo fenótipo.
Genótipo
O DNA é a substância genética herdada passada de uma geração para a seguinte. É uma molécula longa composta de grupos açúcar-fosfato repetidos, nos quais uma das quatro bases nucleotídicas - anéis moleculares nitrogenados - se desprende de cada grupo açúcar. O código genético mapeia seqüências de três bases de DNA adjacentes, conhecidas como códons, para os blocos de construção de proteínas, aminoácidos. As células organizam e mantêm o DNA e as proteínas associadas nos cromossomos. Cada espécie possui um número característico de cromossomos. Por exemplo, cada célula humana, exceto as células sexuais, possui 46 cromossomos - o número diplóide - empacotados em 23 pares. Você herda um conjunto de 23 de cada pai por meio da reprodução sexual. As células sexuais têm um único conjunto de cromossomos - o número haplóide - que se fundem e formam pares após a fertilização, restaurando assim o número diplóide. Criaturas assexuais, como bactérias, normalmente têm apenas um cromossomo, embora possam manter algumas cópias extras do cromossomo único e possam ter fragmentos adicionais de DNA chamados plasmídeos. Antes que uma célula possa se dividir, ela deve fazer uma cópia de seu DNA para poder distribuir o genótipo completo para cada célula filha.
Expressão genetica
Os genes são as partes dos cromossomos que contêm o código para produzir proteínas. Apenas uma parte de cada cromossomo codifica proteínas - em humanos, 98% dos imóveis cromossômicos realizam outras tarefas, como a criação de ácido ribonucleico estrutural (RNA), o controle da operação dos genes ou, no caso de DNA lixo, simplesmente ocupando espaço . Seu genótipo é a soma total das informações em seus genes. As proteínas são responsáveis por suas características físicas e, como enzimas, por suas atividades bioquímicas. Portanto, a expressão de genes como proteínas governa uma grande proporção do seu fenótipo. Fatores ambientais podem influenciar a expressão gênica, estrutura física, inteligência e comportamento. Organismos diplóides têm duas cópias ou cada gene, chamados alelos, e a atividade relativa de cada alelo influencia o fenótipo do organismo.
As causas do genótipo
Ninguém sabe como o DNA se tornou o portador universal do código genético, ou mesmo como o código genético surgiu. Muitos cientistas atribuem a Hipótese Mundial do RNA, na qual o RNA assumiu o papel genético primário nos primeiros seres vivos da Terra, quando os produtos químicos se organizaram pela primeira vez em formas de vida. Em algum momento, o DNA assumiu esse papel fundamental. Os organismos desenvolveram a capacidade de replicar suas moléculas de DNA, distribuir cópias para a prole e conservar o conteúdo informativo do DNA através das gerações. A evolução, estimulada pela adaptação ao ambiente, mutação, seleção natural e sobrevivência dos mais aptos, leva a espécies mais complexas com genótipos maiores. Embora os cientistas tenham uma compreensão profunda dos processos que mantêm o genótipo de uma espécie, como replicação de DNA, expressão e reprodução de genes, a causa principal do motivo pela qual a vida e os genótipos surgiram permanece nublada em mistério.
Fenótipo
O fenótipo, como a cor dos cabelos e dos olhos, é expresso em parte através dos processos de transcrição e tradução. Na transcrição, a célula copia a informação codificada no gene para o RNA mensageiro da molécula (RNAm). A tradução é o processo pelo qual a célula sintetiza proteínas lendo cadeias de mRNA e reunindo os aminoácidos apropriados. Muitos mecanismos sofisticados evoluíram para controlar quais genes são expressos em várias células, tecidos e órgãos, quando a expressão ocorre e quais alelos dominam sobre outros alelos. Por exemplo, se você tiver um alelo para olhos castanhos e um alelo para olhos azuis, terá olhos castanhos porque o gene do olho castanho é dominante. Embora o fenótipo seja amplamente baseado no genótipo, muitos fatores, incluindo o meio ambiente, lesões, doenças e experiência, podem ter um efeito profundo no fenótipo de um indivíduo. Por exemplo, uma deficiência nutricional pré-natal pode interferir na expressão de genes ou na atividade de enzimas durante o desenvolvimento, criando uma mudança permanente no fenótipo de um organismo.