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Genotyp

Der Genotyp (altgriechischγένοςgénos „Gattung, Geschlecht“ undτύπος týpos „Gestalt, Abbild, Muster“) ist die Gesamtheit der Gene eines Organismus. Er repräsentiert dessen exakte genetische Ausstattung, die sämtliche in diesem Individuum vorhandenen Erbanlagen umfasst.

Inhaltsverzeichnis

Zum Genotyp zählen bei Eukaryoten sowohl die Gene in den Chromosomen der Zellkerne als auch extrachromosomale DNA wie die Gene der mitochondrialen DNA und bei Pflanzen zusätzlich die DNA der Chloroplasten. Bei den Prokaryoten liegen die Gene in einem Nukleoid oder Plasmid.

Der individuelle Genotyp bildet die genetische Grundlage für die Ausbildung der morphologischen und physiologischen Merkmale des Individuums durch Genexpression, die den Phänotyp bestimmen. Bei den diploiden Organismen, die durch sexuelle Fortpflanzung entstehen, gehören zum Genotyp aber auch Erbanlagen, die rezessiv sind und weniger bis keinen Einfluss auf den Phänotyp haben, wenn sie heterozygot vorliegen. Auch die auf Introns liegende Erbinformation gehört zum Genotyp, ohne dass sie sich auf den Phänotyp auswirken kann, denn nur die Erbinformation auf den Exons kann aktiviert werden und bei der Proteinbiosynthese abgelesen werden. Der Genotyp als Gesamtheit der genetischen Ausstattung ist auch insofern bedeutsam, als ein Gen allein nicht für die Ausbildung eines Merkmals sorgen kann, sondern das Zusammenwirken vieler Gene in einer zeitlichen Abfolge. Hierbei kann das Vorhandensein oder das Fehlen eines Allels jedoch durchaus eine entscheidende Rolle spielen, ob ein Merkmal ausgebildet werden kann oder nicht.

Der Begriff Genotyp wurde 1909 von dem dänischen Genetiker Wilhelm Johannsen geprägt. Er wird heute vor allem im Zusammenhang mit der Mendelschen Vererbungslehre verwendet sowie bei der Auswertung der Ergebnisse einer DNA-Analyse, hier allerdings – nicht ganz der ursprünglichen Definition entsprechend – unter Bezugnahme auf nur diejenigen Erbanlagen, die bei der Überprüfung von Interesse sind.

Zwei Organismen, deren Gene sich auch nur an einem Genlocus (= einer Position in ihrem Genom) unterscheiden, haben einen unterschiedlichen Genotyp. Der Begriff „Genotyp“ bezieht sich also auf die vollständige Kombination aller Allele / aller Loci eines Organismus. Unter Phänotyp versteht man die Summe aller beobachtbaren Merkmale des Organismus (z. B. Größe, Blütenfarbe, Schnabelform), die sich als Ergebnis der Interaktion des Genotyps mit der Umwelt entwickelt haben. Der Genotyp ändert sich zu Lebzeiten eines Organismus nicht, ausgenommen durch extreme Einflüsse wie z. B. mutagene Strahlung oder durch Temperaturschocks.

Auch Organismen identischen Genotyps unterscheiden sich gewöhnlich in ihrem Phänotyp. Verantwortlich dafür sind Umwelteinflüsse. Diese lösen unter anderem epigenetische Mechanismen aus, d. h. identische Gene können in verschiedenen Organismen verschieden exprimiert werden (siehe auch Modifikation).

Ein alltägliches Beispiel sind monozygotische (eineiige) Zwillinge. Eineiige Zwillinge haben den gleichen Genotyp, da sie das gleiche Genom in sich tragen. Doch können eineiige Zwillinge anhand ihrer Fingerabdrücke identifiziert werden, die niemals vollständig gleich sind. Im Laufe des Lebens können sie einen unterschiedlichen Phänotyp entwickeln.

Historische Begriffe

Die genetische Information der gesamten Zelle wurde, zurückgehend auf ein Werk des Genetikers Hermann Werner Siemens von 1921 auch als Idiotyp oder Idiotypus (das „Erbbild“) bezeichnet (altgriechischἴδιος ídios „eigen, besonders“). Diesem wurde, als Gesamtheit der nicht erblichen Merkmale oder „die nichterbliche Beschaffenheit eines Lebewesens“, der Paratyp oder Paratypus gegenübergestellt. Der Genetiker Yoshitaka Imai führte im Zusammenhang mit Pflanzenzucht 1936 den Begriff Plasmotyp für Erbfaktoren außerhalb des Zellkerns ein (im „Protoplast“ nach damaligen Sprachgebrauch, für das der Botaniker Carl Wilhelm von Nägeli für die darin enthaltenen Erbfaktoren spezifisch den Ausdruck „Idioplasma“ prägte). Die Formel, dass Idiotyp und Plasmotyp zusammen den Genotyp bilden, war danach noch längere Zeit in Lehrbüchern zu finden. Der Ausdruck Idiotyp in diesem Zusammenhang ist heute nicht mehr gebräuchlich. Er wurde, in neuen Zusammenhang, neu eingeführt als Summe der Idiotope eines bestimmten Antikörpers, vgl. dazu Idiotyp (Immunologie).

Das Konzept der phänotypischen Plastizität beschreibt das Maß, in dem der Phänotyp eines Organismus durch seinen Genotyp vorherbestimmt ist. Ein hoher Wert der Plastizität bedeutet: Umwelteinflüsse haben einen starken Einfluss auf den sich individuell entwickelnden Phänotyp. Bei geringer Plastizität kann der Phänotyp aus dem Genotyp zuverlässig vorhergesagt werden, unabhängig von besonderen Umweltverhältnissen während der Entwicklung. Hohe Plastizität lässt sich am Beispiel der Larven des Wassermolchs beobachten: Wenn diese Larven die Anwesenheit von Räubern wie Libellen wahrnehmen, vergrößern sich Kopf und Schwanz im Verhältnis zum Körper und die Haut wird dunkler pigmentiert. Larven mit diesen Merkmalen haben bessere Überlebenschancen gegenüber Räubern, wachsen aber langsamer als andere Phänotypen.

Wiktionary: Genotyp – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
  1. Katharina Munk, Dieter Jahn: Genetik. Georg Thieme Verlag, 2010, ISBN 978-3-13-144871-2, S. 254.
  2. Jan Murken: Humangenetik. Georg Thieme Verlag, 2006, ISBN 978-3-13-139297-8, S. 73.
  3. Virgine Orgogozo, Baptiste Morizot, Arnaud Martin: Frontiers in Genetics 2015
  4. Georg Toepfer: Historisches Wörterbuch der Biologie. Springer-Verlag, 2016, ISBN 978-3-476-00455-0, S. 59.
  5. zit. nach Georg Toepfer: Historisches Wörterbuch der Biologie. Geschichte und Theorie der biologischen Grundbegriffe. Band 2: Gefühl – Organismus, Kap. Genotyp/Phänotyp S. 59 ff. J.B. Metzeler, Stuttgart und Weimar 2011.
  6. vgl. Gunnar Eilert Hiorth: Quantitative Genetik. Springer Verlag, Berlin, Göttingen, Heidelberg 1963, auf S. 79
Normdaten (Sachbegriff): GND:(, )

Genotyp
genotyp, menge, aller, genetischen, merkmale, eines, typs, sprache, beobachten, bearbeiten, altgriechisch, γένος, génos, gattung, geschlecht, τύπος, týpos, gestalt, abbild, muster, gesamtheit, gene, eines, organismus, repräsentiert, dessen, exakte, genetische,. Genotyp Menge aller genetischen Merkmale eines Typs Sprache Beobachten Bearbeiten Der Genotyp altgriechisch genos genos Gattung Geschlecht und typos typos Gestalt Abbild Muster ist die Gesamtheit der Gene eines Organismus 1 Er reprasentiert dessen exakte genetische Ausstattung die samtliche in diesem Individuum vorhandenen Erbanlagen umfasst Inhaltsverzeichnis 1 Komponenten 2 Begriffsbildung und Verwendung 2 1 Historische Begriffe 3 Phanotypische Plastizitat 4 Weblinks 5 EinzelnachweiseKomponenten BearbeitenZum Genotyp zahlen bei Eukaryoten sowohl die Gene in den Chromosomen der Zellkerne als auch extrachromosomale DNA wie die Gene der mitochondrialen DNA und bei Pflanzen zusatzlich die DNA der Chloroplasten Bei den Prokaryoten liegen die Gene in einem Nukleoid oder Plasmid Der individuelle Genotyp bildet die genetische Grundlage fur die Ausbildung der morphologischen und physiologischen Merkmale des Individuums durch Genexpression die den Phanotyp bestimmen 2 Bei den diploiden Organismen die durch sexuelle Fortpflanzung entstehen gehoren zum Genotyp aber auch Erbanlagen die rezessiv sind und weniger bis keinen Einfluss auf den Phanotyp haben wenn sie heterozygot vorliegen Auch die auf Introns liegende Erbinformation gehort zum Genotyp ohne dass sie sich auf den Phanotyp auswirken kann denn nur die Erbinformation auf den Exons kann aktiviert werden und bei der Proteinbiosynthese abgelesen werden Der Genotyp als Gesamtheit der genetischen Ausstattung ist auch insofern bedeutsam als ein Gen allein nicht fur die Ausbildung eines Merkmals sorgen kann sondern das Zusammenwirken vieler Gene in einer zeitlichen Abfolge Hierbei kann das Vorhandensein oder das Fehlen eines Allels jedoch durchaus eine entscheidende Rolle spielen ob ein Merkmal ausgebildet werden kann oder nicht 3 Begriffsbildung und Verwendung BearbeitenDer Begriff Genotyp wurde 1909 von dem danischen Genetiker Wilhelm Johannsen gepragt 4 Er wird heute vor allem im Zusammenhang mit der Mendelschen Vererbungslehre verwendet sowie bei der Auswertung der Ergebnisse einer DNA Analyse hier allerdings nicht ganz der ursprunglichen Definition entsprechend unter Bezugnahme auf nur diejenigen Erbanlagen die bei der Uberprufung von Interesse sind Zwei Organismen deren Gene sich auch nur an einem Genlocus einer Position in ihrem Genom unterscheiden haben einen unterschiedlichen Genotyp Der Begriff Genotyp bezieht sich also auf die vollstandige Kombination aller Allele aller Loci eines Organismus Unter Phanotyp versteht man die Summe aller beobachtbaren Merkmale des Organismus z B Grosse Blutenfarbe Schnabelform die sich als Ergebnis der Interaktion des Genotyps mit der Umwelt entwickelt haben Der Genotyp andert sich zu Lebzeiten eines Organismus nicht ausgenommen durch extreme Einflusse wie z B mutagene Strahlung oder durch Temperaturschocks Auch Organismen identischen Genotyps unterscheiden sich gewohnlich in ihrem Phanotyp Verantwortlich dafur sind Umwelteinflusse Diese losen unter anderem epigenetische Mechanismen aus d h identische Gene konnen in verschiedenen Organismen verschieden exprimiert werden siehe auch Modifikation Ein alltagliches Beispiel sind monozygotische eineiige Zwillinge Eineiige Zwillinge haben den gleichen Genotyp da sie das gleiche Genom in sich tragen Doch konnen eineiige Zwillinge anhand ihrer Fingerabdrucke identifiziert werden die niemals vollstandig gleich sind Im Laufe des Lebens konnen sie einen unterschiedlichen Phanotyp entwickeln Historische Begriffe Bearbeiten Die genetische Information der gesamten Zelle wurde zuruckgehend auf ein Werk des Genetikers Hermann Werner Siemens von 1921 auch als Idiotyp oder Idiotypus das Erbbild bezeichnet altgriechisch ἴdios idios eigen besonders Diesem wurde als Gesamtheit der nicht erblichen Merkmale oder die nichterbliche Beschaffenheit eines Lebewesens der Paratyp oder Paratypus gegenubergestellt 5 Der Genetiker Yoshitaka Imai fuhrte im Zusammenhang mit Pflanzenzucht 1936 den Begriff Plasmotyp fur Erbfaktoren ausserhalb des Zellkerns ein im Protoplast nach damaligen Sprachgebrauch fur das der Botaniker Carl Wilhelm von Nageli fur die darin enthaltenen Erbfaktoren spezifisch den Ausdruck Idioplasma pragte Die Formel dass Idiotyp und Plasmotyp zusammen den Genotyp bilden war danach noch langere Zeit in Lehrbuchern zu finden 6 Der Ausdruck Idiotyp in diesem Zusammenhang ist heute nicht mehr gebrauchlich Er wurde in neuen Zusammenhang neu eingefuhrt als Summe der Idiotope eines bestimmten Antikorpers vgl dazu Idiotyp Immunologie Phanotypische Plastizitat BearbeitenDas Konzept der phanotypischen Plastizitat beschreibt das Mass in dem der Phanotyp eines Organismus durch seinen Genotyp vorherbestimmt ist Ein hoher Wert der Plastizitat bedeutet Umwelteinflusse haben einen starken Einfluss auf den sich individuell entwickelnden Phanotyp Bei geringer Plastizitat kann der Phanotyp aus dem Genotyp zuverlassig vorhergesagt werden unabhangig von besonderen Umweltverhaltnissen wahrend der Entwicklung Hohe Plastizitat lasst sich am Beispiel der Larven des Wassermolchs beobachten Wenn diese Larven die Anwesenheit von Raubern wie Libellen wahrnehmen vergrossern sich Kopf und Schwanz im Verhaltnis zum Korper und die Haut wird dunkler pigmentiert Larven mit diesen Merkmalen haben bessere Uberlebenschancen gegenuber Raubern wachsen aber langsamer als andere Phanotypen Weblinks Bearbeiten Wiktionary Genotyp Bedeutungserklarungen Wortherkunft Synonyme Ubersetzungen Richard Lewontin The Genotype Phenotype Distinction In Edward N Zalta Hrsg Stanford Encyclopedia of Philosophy Einzelnachweise Bearbeiten Katharina Munk Dieter Jahn Genetik Georg Thieme Verlag 2010 ISBN 978 3 13 144871 2 S 254 Jan Murken Humangenetik Georg Thieme Verlag 2006 ISBN 978 3 13 139297 8 S 73 Virgine Orgogozo Baptiste Morizot Arnaud Martin The differential view of genotype phenotype relationships Frontiers in Genetics 2015 Georg Toepfer Historisches Worterbuch der Biologie Springer Verlag 2016 ISBN 978 3 476 00455 0 S 59 zit nach Georg Toepfer Historisches Worterbuch der Biologie Geschichte und Theorie der biologischen Grundbegriffe Band 2 Gefuhl Organismus Kap Genotyp Phanotyp S 59 ff J B Metzeler Stuttgart und Weimar 2011 vgl Gunnar Eilert Hiorth Quantitative Genetik Springer Verlag Berlin Gottingen Heidelberg 1963 auf S 79Normdaten Sachbegriff GND 4601328 3 OGND AKS Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Genotyp amp oldid 214915078, wikipedia, wiki, deutsches

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