Genotype og fenotype

   

Figuren viser to alleler i ABO-genet på kromosom 9, - det genet som koder for ABO-galactosaminyltransferase, et enzym som setter bestemte sukkergrupper på proteiner på overflaten av blodcellene. Øverst er vist et tilfelle hvor allelet fra far har tripletten CTG som koder for aminosyren Leucin i posisjon 266 i enzymet. Allelet fra mor har sekvensen ATG og koder for en Metionin i samme posisjon. De to proteinene har ulik evne til å koble sukkergrupper til proteinene og gir henholdsvis blodtype A og B. Siden de to allelene er kodominante, vil denne personen ha blodtype AB. Ca. 4% av den norske befolkning har denne blodtypen. Et individ som har to alleler som gir defekt enzym har blodtype O.
Merk: i realiteten er det mange flere alleler for dette genet som kan gi A-, B- og O-fenotype.

To sentrale begrep i genetikken er genotype og fenotype og fortjener spesiell omtale.

Begge begrepene brukes i tilknytning til genetisk variasjon, alleler og mutasjoner.

I en en situasjon hvor et individ har to eller flere alleler (varianter) av et gen, kalles den eller de allelene individets genotype. I tilfellet for ABO-genet (se Figuren) er det vist to alleler, - et som har sekvensen CTG i kodon 266 og et som har sekvensen ATG. De to allelene kalles I(A) og I(B). Genotypen til et individ som bærer disse to allelene er da I(A)/I(B). Dette individet er altså heterozygot for ABO-genet.

Når vi bruker begrepene i forbindelse med mutasjoner, kalles det normale allelet for villtype-allelet og det angis ofte med tegnet pluss: +, mens det muterte allelet angis med et minustegn: - .Et individ med to normale alleler kan da benevnes +/+ mens et individ med to muterte allel benevnes -/-. og en heterozygot: +/-. Mange mutasjoner har fått spesielle navn. Det defekte allelet i hemoglobingenet hos pasienter som har sigdcelleanemi kalles f.eks. S. Genotypen til en bærer av dette allelet kan da skrives: +/S.

Fenotypen angir, i videste forstand, de egenskaper et individ har. I genetisk sammenheng brukes fenotypen om de egenskapene som måles. 'Frisk' og 'syk' kan f.eks. være to fenotyper knyttet til to genotyper. Ofte beskrives fenotypen med langt mer detaljerte målinger av egenskaper, f.eks. 'blå øyne' og 'grønne øyne', eller 'blodtype A' og 'blodtype B'. Men fenotypen kan også beskrives på molekylært nivå, f.eks. i form av aktiviteten til et enzym som kodes av et allel.

Alleler (og mutasjoner) kan være dominante eller recessive. For recessive alleler er det slik at ett friskt allel er tilstrekkelig til å gi en normal fenotype. Altså: genotypene +/+ og +/- gir friske individer, mens kun den homozygote genotypen -/- gir sykdom. Alleler som er dominante gir påviselig effekt (f.eks. sykdom) både når det er i enkelt og dobbel dose. Altså: for dominante alleler gir både genotypen +/- og -/- sykdom. Noen alleler er slik at de begge gir påsviselig effekt. Slike alleler er kodominante. I(A)- og I(B)-allelene for ABO-genet er et eksempel på dette. Genotypen I(A)/I(B) som er vist i figuren viser fenotypen til begge allelene og blodtypen er AB. i-allelet til ABO-genet koder imidlertid for et defekt protein og individer med genotypen i/i har blodtype O. Genotypene I(A)/i og I(B)/i gir henholdvis blodtypene A og B.

For monogenisk arvelige sykdommer - sykdommer som kan tilskrives mutasjon i ett bestemt gen - er det en direkte og ofte enkel sammenheng mellom genotype og fenotype. Et individ som bærer ett recessivt (mutert) allel er da en frisk bærer av dette allelet. I slike situasjoner er det kun individer som har arvet et mutert allel fra både far og mor (altså: genotype -/-) som blir syke. De fleste og mest utbredte sykdommer (som kreft og hjerte-karsykdommer) har imidlertid en langt mer komplisert arvelighet fordi mange gener bidrar til fenotypen. I slike situasjoner vil et individ som bærer et mutert allel kunne ha øket risiko for sykdom (se f.eks. omtalen av BRCA1-allelet 1675delA og risiko for kreft). Ved å analysere sammenhengen mellom slike alleler og sykdom i store populasjoner kan risikoen kvantiteres. Slike alleler kalles da også ofte kvantitative loci (eng.: quantiative trait loci: QTL) på fagspråket. Det er viktig å være klar over at både arvelige faktorer (altså: alleler som gir økt sykdomsrisiko) og miljøfaktorer bidrar til utvikling av denne type sykdom.

 


Les mer:


Rein Aasland © 15-JUL-2007
Sist endret av Rein Aasland 15-JUL-2007