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Der Phänotyp eines Organismus kann von mehreren anderen Faktoren als dem Genotyp beeinflusst werden, einschließlich des genetischen Hintergrunds und der Umwelt. Manchmal können diese Effekte gleichzeitig auftreten.
Der "genetische Hintergrund" repräsentiert alle verwandten Gene in einem Genom, die mit dem interessierenden Gen interagieren können.
Die Umwelt hingegen umfasst viele äußere Faktoren, denen ein Organismus begegnen kann, darunter Temperatur, Ernährung und Lichtverhältnisse.
Mutationen in mehreren verwandten Genen können den Phänotyp eines Organismus beeinflussen. Zum Beispiel ist die ziegelrote Augenfarbe des Wildtyps Drosophila auf das Vorhandensein von zwei Pigmenten, Ommochrom und Drosopterin, zurückzuführen, die von drei Genen reguliert werden.
Das Zinnober-Gen ist der erste Schritt auf einem Weg, der das braune Ommochrom-Pigment produziert.
Das braune Gen kodiert für ein Membrantransportprotein, das für die Produktion des roten Pigments Drosopterin benötigt wird.
Das weiße Gen ist dafür verantwortlich, diese Pigmente zum Auge zu transportieren.
Mutationen im Zinnober-Gen erzeugen eine Fliege mit leuchtend roten Augen, während eine Mutation im braunen Gen eine Braunaugenfliege hervorbringt.
Eine Mutation im weißen Gen führt jedoch zu einer Weißaugenfliege, selbst wenn die beiden anderen Gene funktionsfähig sind.
Die Temperatur, einer von vielen Umweltfaktoren, spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung des Geschlechts der sich entwickelnden Europäischen Sumpfschildkröten.
Wenn die Eier bei 25 °C bebrütet werden, entwickelt sich das Gonadengewebe zu Hoden und alle Nachkommen sind männlich. Wenn die Eier jedoch bei 30 °C bebrütet werden, entwickelt sich das Gonadengewebe zu Eierstöcken und alle Nachkommen sind weiblich.
Diese Periode, in der das Gonadengewebe auf die Temperatur reagiert, wird als thermosensitive Periode bezeichnet.
Eine Veränderung tritt im Gonadengewebe auf, weil sich die Expression des Sox9-Gens als Reaktion auf die Temperatur ändert.
Bei niedrigeren Temperaturen ist die Expression hoch, und bei höheren Temperaturen wird die Expression unterdrückt. Diese variable Expression führt zu beobachtbaren Veränderungen des Phänotyps - des Geschlechts der Nachkommen.
Obwohl die genetische Zusammensetzung eines Organismus eine wesentliche Rolle bei der Bestimmung des Phänotyps spielt, gibt es auch mehrere Umweltfakt…
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