12.12: Фон и окружающая среда влияют на фенотип

Несмотря на то, что генетический состав организма играет важную роль в определении фенотипа, существует также несколько факторов окружающей среды, таких как температура, доступность кислорода, наличие мутагенов, которые могут изменить фенотип организма.

Пример того, как генетический фон влияет на фенотип, можно увидеть у лошадей. Ген Extension у лошадей отвечает за цвет их шерсти. Ген дикого типа (EE) производит черный пигмент в шерсти, в то время как мутантный ген (EE) производит красный пигмент. Ген-модификатор, называемый разбавлением сливок, имеет два аллеля: C^{, cr} и C. C^cr разбавляет цвет шерсти от рыжего до желтого, когда он присутствует в гетерозиготном состоянии, и от рыжего до кремового, когда он присутствует в гомозиготном состоянии. Тем не менее, аллель C не влияет на цвет шерсти. Так, лошади с генотипом eeCC имеют рыжевато-коричневую шерсть, хвосты и гриву, а лошади с генотипом eeC^crC имеют золотистую шерсть с белым хвостом и гривой.

Напротив, у некоторых организмов, таких как сиамские кошки, цвет шерсти очень чувствителен к изменениям температуры. У этих кошек наблюдается частичный альбинизм из-за мутации фермента, участвующего в производстве меланина. Фермент активен на более холодных участках кожи, что приводит к более темному цвету, в то время как он неактивен на более теплых участках кожи, что приводит к более светлому цвету. Это приводит к характерному для породы темному меху на морде и конечностях.

Точно так же присутствие лекарств или химических веществ в непосредственном окружении организма также может влиять на экспрессию генов в организме. Например, К. Р. Стокард показал, что у рыбы Fundulus heteroclitus развился только один глаз, когда оплодотворенное яйцо было помещено в раствор хлорида магния.

В заключение следует отметить, что существует сложное взаимодействие между генотипом и факторами окружающей среды организма, которое может привести к вариабельным фенотипам.