Différence entre le génotype et le phénotype

Comme mentionné, le génotype et le phénotype sont liés. Mais même ainsi, il ne s'agit pas du même concept. Dans ce qui suit, nous allons expliquer plus en détail ce que sont un génotype et un phénotype.

Génotype

En biologie, le génotype est le contenu héréditaire, c'est-à-dire le patrimoine génétique d'un organisme. Il peut être représenté par des facteurs mendéliens, comme les allèles, par des gènes ou par toute autre représentation utilisée pour les déterminants génétiques. Il peut également désigner l'ensemble des gènes caractéristiques d'une espèce.

Phénotype

Le phénotype en biologie est l'élément exprimé par les gènes. Le génotype contient des informations génétiques qui doivent se manifester par des éléments concrets et ces éléments sont ce que nous appelons le phénotype. En d'autres termes, le génotype dicte le phénotype. Le mot phénotype vient du grec phainein, qui signifie être visible. Il est donc entendu que le phénotype est la visibilité des gènes.

Les éléments à exprimer phénotypiquement peuvent être des traits physiques, comme le concept a été initialement créé par Mendel lors de son expérience sur les pois, mais aussi biochimiques, développementaux ou même comportementaux. Nous ne pouvons pas dire que les phénotypes sont des caractéristiques visibles, car l'expression des gènes peut se produire à des niveaux qui ne sont pas visibles pour les humains, comme la machinerie complexe qui se produit au niveau cellulaire.

Il convient de noter que ces manifestations ne se limitent pas uniquement aux traits physiques, mais englobent également des aspects tels que la résilience aux maladies ou les réponses immunitaires. Voici sept différences entre le phénotype et le génotype.

La différence entre génotype et phénotype : le génotype est stocké sous forme d'ADN, dans des séquences créées par des bases nucléotidiques. Il en existe quatre :

• Adénine
• Thymine
• Cytosine
• Guanine

La combinaison de ces quatre bases, disposées en paires complémentaires, crée les gènes. Mais le phénotype s'exprime dans un très grand nombre de composants. Elles peuvent aller des enzymes à la couleur des cheveux, en passant par le comportement reproductif, la taille, la durée de vie, le cycle circadien, parmi beaucoup d'autres.

À cet égard, il est essentiel de comprendre que l'expression phénotypique ne se limite pas à une période donnée; elle peut évoluer au cours de la vie d'un individu en réponse à divers stimuli environnementaux et biologiques.

Les mêmes phénotypes peuvent exister pour des génotypes différents. Le génotype comprend l'information génétique qui représente un organisme, à savoir les gènes récessifs et dominants :

• Les gènes récessifs nécessitent une homozygotie pour s'exprimer.
• Les gènes dominants peuvent être hétérozygotes.

Lorsqu'ils ont un gène dominant hétérozygote, ils expriment le phénotype du gène dominant et non celui du gène récessif - voir ci-dessous pour un exemple. Les phénotypes ne montrent que les gènes dominants ou récessifs hétérozygotes.

Par exemple, deux individus peuvent avoir le même phénotype pour la couleur des yeux, mais avoir des génotypes différents en termes de composition allélique. Cela illustre la complexité et la diversité présentes dans l'expression phénotypique.

Les organismes reçoivent l'information génétique de leurs parents, les séquences des deux parties étant sélectionnées par recombinaison génétique. En revanche, le phénotype et son expression sont la tâche de l'organisme enfant.

Il est également important de souligner que le phénotype peut être influencé par des facteurs épigénétiques, qui modifient l'expression des gènes sans altérer la séquence génétique sous-jacente. Cela ajoute une couche supplémentaire de régulation et de complexité.

Le génotype contient les informations fondamentales emballées sous forme d'ADN. Cette information doit être exprimée de manière à pouvoir agir dans le temps et l'espace. Le phénotype est l'expression du génotype, qui, bien qu'il ne soit pas visible en tant que tel, selon les caractéristiques phénotypiques mentionnées ci-dessus, est tangible et décodé.

En outre, le phénotype peut varier considérablement en fonction des conditions extérieures. Par exemple, une plante peut avoir un génotype qui lui permet de croître sous différentes conditions lumineuses, mais son phénotype réel variera en fonction de l'exposition à la lumière.

Si le génotype possède certaines caractéristiques qui s'exprimeront, par exemple dans des traits physiques tels que le teint ou la couleur de la peau, l'environnement auquel le phénotype est soumis peut être modifié, par exemple si un individu est dans un état sédentaire, sa structure physique changera.

Fait important, certains prétendent que seul le phénotype peut être modifié par l'environnement, mais on a récemment découvert que l'environnement a un effet sur les gènes. Cette science est connue sous le nom d'épigénétique et montre que nos habitudes, comme les habitudes alimentaires (le tabagisme), entre autres, peuvent activer ou désactiver des gènes dans les organismes.

Les alcooliques, par exemple, présentent des carences en vitamines et donc une méthylation de l'ADN là où elle n'est pas censée se produire, ce qui active les gènes de multiples maladies, dont le cancer.

Enfin, il faut à nouveau rappeler que le génotype ne présente pas de modification, il s'agit seulement d'une influence sur la façon dont s'expriment les gènes qui existent déjà dans le génotype.

À cet égard, l'épigénétique est un domaine en plein essor, révélant comment des facteurs tels que le stress, l'alimentation et même les relations sociales peuvent influencer l'expression des gènes, avec des implications potentiellement significatives pour la santé et le bien-être.

Le phénotype est exprimé par le génotype, il ne peut y avoir aucune caractéristique qui n'ait été préalablement déterminée par le génotype. Le phénotype ne peut pas dicter la façon dont les gènes vont agir.

De même, bien que le phénotype soit façonné par le génotype, il peut également être influencé par des interactions complexes avec l'environnement, ce qui signifie que deux individus avec des génotypes identiques peuvent présenter des phénotypes différents sous des conditions environnementales variées.

Le génotype peut contenir des instructions pour l'expression de gènes spécifiques, mais il y a aussi des séquences qui ont des instructions régulatrices, c'est-à-dire qui activent ou désactivent les gènes. Le phénotype est exprimé de manière tangible, cependant le génotype ne contient pas seulement des informations pour les traits, il est aussi régulateur.

Par exemple, bien que le génotype puisse déterminer la capacité d'un organisme à synthétiser certaines protéines, le phénotype manifeste ces capacités sous la forme de traits visibles ou mesurables, tels que la couleur de la peau ou la résistance à certaines maladies.

Nous allons maintenant présenter deux exemples de génotype et de phénotype pour montrer les différences entre eux.

L'expérience des petits pois de Mendel

L'exemple le plus utile pour expliquer le génotype et le phénotype est l'expérience des petits pois de Mendel, l'initiateur des études sur l'hérédité. Mendel a remarqué que les petits pois possédaient certaines caractéristiques physiques et que quelque chose devait dicter cette façon d'être. Le phénotype des petits pois était la caractéristique physique : lisse ou fripé. Les petits pois lisses avaient le génotype R, donc si le pollen R était croisé avec les ovules R, ils donneraient des pois RR, c'est-à-dire lisses. Les petits pois fripés ont le génotype r. À présent, si vous prenez un ovule avec un génotype R et un phénotype lisse, et un pollen avec un génotype r et un phénotype fripé, il aura un génotype Rr.

Le génotype écrit en majuscules correspond toujours au gène dominant et le récessif est écrit en minuscules. Le résultat de la descendance aura un phénotype lisse, car il s'agit du gène dominant.

De plus, cette expérience a permis de découvrir les lois fondamentales de l'hérédité, qui sont encore utilisées aujourd'hui pour comprendre comment les traits sont transmis de génération en génération.

La couleur de la robe dans les croisements de bovins Shorthorn

Un autre exemple de phénotype et de génotype peut être appliqué à la couleur de la robe dans les croisements de la race bovine Shorthorn. Les taureaux de génotype RR ont les poils roux et les vaches de phénotype rr ont les poils blancs. Lorsqu'ils sont croisés, ils produisent des taureaux, ou des vaches, du génotype rr exprimé sous la forme d'un phénotype rouan, c'est-à-dire qu'ils ont des poils bruns avec des poils blancs uniformément entremêlés. Le rétro croisement avec cette génération peut donner les phénotypes rouges avec le génotype RR, ou alors le phénotype rouan avec le génotype Rr ou encore phénotype blanc avec le génotype rr. Ces croisements permettent d'expliquer qu'à partir d'un même génotype initial, il peut y avoir des phénotypes différents.

Non seulement il peut y avoir deux allèles, mais il peut y avoir plusieurs allèles pour un même gène. C'est le cas des groupes sanguins humains, où il existe des phénotypes A avec le génotype AA ou Aa, B avec le génotype ABAB ou ABa, le phénotype AB avec le génotype AAB, et le phénotype O avec le génotype aa. La connaissance du génotype permet de s'assurer que les transfusions sanguines peuvent être effectuées avec les phénotypes corrects, sinon des réactions indésirables d'incompatibilité peuvent se produire.

Dans le domaine médical, comprendre le génotype et le phénotype est crucial pour le diagnostic et le traitement des maladies génétiques. Par exemple, le génotypage peut aider à identifier les porteurs de mutations génétiques responsables de maladies héréditaires, ce qui permet une gestion proactive et des conseils génétiques appropriés.

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