Fenotip (dış yapı) bir canlının gözlemlenebilir özelliklerinin bütününü tanımlar. Enzim ve protein sentezini yöneten genlerine yani genotipine (kalıt yapı) ve yaşadığı çevre koşullarının etkilerine bağlıdır. Örneğin, tip 2 diyabet hastalığı hem genetik yatkınlık hem de zayıf beslenme alışkanlıklarıyla ilişkilendirilebilir. Epigenetik değişimler bir fenotipi de değiştirebilir. Epigenetik, çevresel faktörlerin (ısı, ışık, nem, beslenme, sigara, stres…), genleri ve dolayısıyla fenotipi nasıl etkilediğini açıklayan bir süreçtir. Farklı koşullarda bir canlının fenotipi değişse de, bu değişiklik kalıtsal değildir. Çünkü genler değişmez, yalnızca genlerin işleyişi değişir.
Örneğin, yeşil bitkiler genetik olarak ışıkta klorofil sentezlemeye elverişli yapıdadır ve sentez için gerekli olan genleri vardır. Örneğin, bir süre karanlıkta bırakıldığında mısırın klorofil sentezlemesi durur ve rengini kaybeder. Ama tekrar ışık altında bırakıldığında yeniden klorofil sentezlemeye başlar. Bu tip deneyler, karanlığın fenotip üzerindeki etkisinin kalıcı olmadığını kanıtlamaktadır. Burada tek değişen bitkinin ortam koşullarına verdiği yanıttır.
Alel Genler Ve Dominant Alel Genler
Genlerin, “alel genler” olarak adlandırılan birkaç versiyonu mevcuttur. Her birey aynı çiftte iki ayrı kromozoma sahip olduğundan (babanın kromozomu ve annenin kromozomu), bireyin fenotipi her iki alele de bağlıdır. Bir alel baskın ve diğeri çekinikse, fenotipik karakter hakim alelinki olacaktır. Örneğin, kistik fibrozdan sorumlu olan mutasyon geçirmiş alel resesifdir. Birçok kişi hastalığın “sağlıklı taşıyıcıları” dır. Çünkü dominant normal alelin varlığı hastalığa yakalanmayacağı anlamına gelir.
Mutasyona uğramış dominant alele bağlı hastalıklar da vardır. Örneğin, Huntington hastalığı dominant bir otozomal hastalıktır. Huntington’un bir mutant aleli hastalığın fenotipini geliştirmek için yeterlidir. Her iki alelin birlikte egemen olduğu durumda ise, örneğin, kan grupları için A ve B alelleri kodominant olduğundan, bir birey A ve B alellerini taşıyorsa, AB grubundadır.
Fenotipin Oluşumunda Genotipin Sınırları
Fenotiplerin oluşumunda, genotipin mi yoksa ortamın etkisinin mi önemli olduğu sorusu ise şöyle yanıtlanabilir: Genotiplerinin farklı olduğu belirlenmiş bitkiler aynı ortam şartlarında yanyana yetiştirildiklerinde, genetik nedenlere dayanan belirgin farkların ortaya çıktığı görülür. Ortamın etkisini görmek amacıyla genotiplerinin aynı olduğu saptanmış bireyler farklı ortam koşullarıyla karşı karşıya bırakıldığında ise genotipi aynı olan fenotipi kısmen farklı bireyler gözlemlenmektedir.
İnsanlarda farklı ortam koşullarının aynı genotip üzerindeki etkisinin incelenmesinde tek bir döllenmiş yumurtadan meydana gelen ikizler kullanılmıştır. Tek bir zigotun mitoz bölünmesinden meydana gelen iki birey, aynı gen ve kromozomları taşımaktadır. Bu nedenle genotipleri birbirinin aynısıdır. Bu fetüslere tek yumurta ikizleri (monozigotik) adı verilmektedir. Farklı ortamlarda bulunsalar da, hem görünüşleri hem de ruhsal yapıları tam bir benzerlik göstermektedir. Cinsiyetleri de her zaman aynıdır. Ancak, çok farklı bölgelerde büyüyen tek yumurta ikizlerinin sağlık gibi bazı özelliklerinin (beslenme, iklim vb nedenlerle) farklı geliştiği görülmüştür.
İlaç Direnci Testleri
İlaç direnci testleri, klinisyenlerin hastanın viral direnç profilinin hassas, kısmen duyarlı veya dirençli olduğu ilaçları göstererek, viral direnç profilini güvenle değerlendirmelerini sağlar. Monogramlar hem genotipleme hem de fenotiplemenin tek bir raporda bir feno / geno kombinasyonu olarak görülebilmesine imkan verir.
Hem fenotipleme hem de genotipleme teknolojisi aynı şekilde başlar. Hastanın viral RNA’sı izole edilir ve test edilecek bölüm kesilerek, ters transkripsiyon ile DNA’ya dönüştürülür ve daha sonra PCR ile amplifiye edilir. Ancak amplifikasyondan sonra elde edilen sonuçlar çok farklıdır:
Fenotipleme:
Bir fenotip için, viral DNA segmentleri vektör yapılarına aktarılıp, bu vektörlerin virüs yapıları ile transfekte edilmesiyle psödo viriyonlar oluşturulur ve daha sonra bu yeni hibrid virüslerin ilaçlarla ne kadar sınırlandırılabildiği ile ilgili ölçümler alınır. Fenotipleme, ilaçların virüsü ne ölçüde engellediğinin doğrudan bir gözlemidir.
Genotipleme:
Bir genotip için, hastanın viral DNA’sı, bir referans dizisine kıyasla dizilir, daha sonra karşılaştırma sırasında kaydedilen farklılıklara dayanarak ilaca duyarlılık tahmini yapılır. Genotipleme teknolojisi, ilaç duyarlılığının bir tahminini sağlar.
Fenotipleme ve genotipleme teknolojileri tamamen farklı ama birbirlerini tamamlayıcı bilgiler sağlar. Her teknoloji türü, hastanın viral direncinin durumu hakkında farklı bir bakış açısı ve farklı veriler sağlar. Bu nedenle monogram kombinasyon testleri, klinisyenlere hastadaki virüsle ilgili en geniş bilgiyi verir. Genotipleme, karışımlar da dahil olmak üzere, anahtar mutasyonlar hakkında bilgi sağlarken, fenotipleme, ilaçlara viral duyarlılığın anlık gözlemlerini sağlar.
Kaynakça:
-Richard Dawkins, “The Extended Phenotype:The Long Reach of the Gene”, Oxford University Press, 2016.
-J. J. Goodship, S. Malcolm, “Genotype to Phenotype (Human Molecular Genetics)”, BIOS Scientific Publishers Ltd., 2005.
-Michael Allaby, “A dictionary of zoology”, Oxford, Oxford University Press, (2009).
Yazar: Oben Güney Saraçoğlu