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El genotipo y el fenotipo describen aspectos de la disciplina de la genética, que es la ciencia de la herencia, los genes y la variación en los organismos. El genotipo es el alcance total de la información de herencia de un organismo, mientras que el fenotipo se refiere a las características observables de un organismo, como la estructura y el comportamiento. El ADN, o ácido desoxirribonucleico, es responsable del genotipo y parcialmente responsable, junto con el medio ambiente, del fenotipo.
Genotipo
El ADN es la sustancia genética heredada transmitida de generación en generación. Es una molécula larga compuesta de grupos repetitivos de fosfato de azúcar en los que una de las cuatro bases de nucleótidos (anillos moleculares nitrogenados) sobresale de cada grupo de azúcar. El código genético asigna secuencias de tres bases de ADN adyacentes, conocidas como codones, a los bloques de construcción de proteínas, aminoácidos. Las células organizan y mantienen el ADN y las proteínas asociadas en los cromosomas. Cada especie tiene un número característico de cromosomas. Por ejemplo, cada célula humana, excepto las células sexuales, tiene 46 cromosomas, el número diploide, empaquetados en 23 pares. Usted hereda un conjunto de 23 de cada padre a través de la reproducción sexual. Las células sexuales tienen un solo conjunto de cromosomas, el número haploide, que se fusionan y forman pares después de la fertilización, restaurando así el número diploide. Las criaturas asexuales, como las bacterias, normalmente tienen un solo cromosoma, aunque pueden conservar algunas copias adicionales del cromosoma único y pueden tener fragmentos adicionales de ADN llamados plásmidos. Antes de que una célula pueda dividirse, debe hacer una copia de su ADN para poder distribuir el genotipo completo a cada célula hija.
La expresion genica
Los genes son las porciones de los cromosomas que contienen el código para producir proteínas. Solo una parte de cada cromosoma codifica proteínas: en los humanos, el 98 por ciento de las propiedades cromosómicas realiza otras tareas, como crear ácido ribonucleico estructural (ARN), controlar el funcionamiento de los genes o, en el caso del ADN basura, simplemente ocupar espacio . Su genotipo es la suma total de la información en sus genes. Las proteínas son responsables de sus características físicas y, como enzimas, de sus actividades bioquímicas. Por lo tanto, la expresión de genes como proteínas gobierna una gran proporción de su fenotipo. Los factores ambientales pueden influir en la expresión génica, la estructura física, la inteligencia y el comportamiento. Los organismos diploides tienen dos copias o cada gen, llamados alelos, y la actividad relativa de cada alelo influye en el fenotipo del organismo.
Las causas del genotipo
Nadie sabe cómo el ADN se convirtió en el portador universal del código genético, ni cómo se creó el código genético. Muchos científicos se adscriben a la Hipótesis Mundial del ARN, en la que el ARN asumió el papel genético primario en las primeras criaturas vivientes de la Tierra, cuando los químicos se organizaron por primera vez en formas de vida. En algún momento, el ADN asumió este papel clave. Los organismos desarrollaron la capacidad de replicar sus moléculas de ADN, distribuir copias a la descendencia y conservar el contenido informativo del ADN a través de las generaciones. La evolución, impulsada por la adaptación al medio ambiente, la mutación, la selección natural y la supervivencia del más apto, conducen a especies más complejas con genotipos más grandes. Aunque los científicos tienen un profundo conocimiento de los procesos que mantienen el genotipo de una especie, como la replicación del ADN, la expresión y reproducción de genes, la causa raíz de por qué surgieron la vida y los genotipos sigue siendo un misterio.
Fenotipo
El fenotipo, como el color del cabello y los ojos, se expresa en parte a través de los procesos de transcripción y traducción. En la transcripción, la célula copia la información codificada por el gen al ARN mensajero de la molécula (ARNm). La traducción es el proceso por el cual la célula sintetiza proteínas leyendo cadenas de ARNm y uniendo los aminoácidos apropiados. Muchos mecanismos sofisticados han evolucionado para controlar qué genes se expresan en varias células, tejidos y órganos, cuando se produce la expresión, y qué alelos dominan sobre otros alelos. Por ejemplo, si tiene un alelo para ojos marrones y un alelo para ojos azules, tendrá ojos marrones porque el gen del ojo marrón es dominante. Aunque el fenotipo se basa en gran medida en el genotipo, muchos factores, incluidos el medio ambiente, las lesiones, las enfermedades y la experiencia, pueden tener un profundo efecto en el fenotipo de un individuo. Por ejemplo, una deficiencia nutricional prenatal podría interferir con la expresión de genes o con la actividad de las enzimas durante el desarrollo, creando un cambio permanente en el fenotipo de un organismo.