Factores que afectan la expresión de un gen

Entre los factores que pueden alterar la expresión de un gen se encuentran: 

Nutrición 

Los nutrientes son sustancias químicas que requiere la célula para realizar sus funciones, estos son esenciales para el crecimiento y desarrollo de los organismos. 

Cuando hay carencia de nutrientes en el sustrato donde se desarrolla una planta cuyo genotipo requiere de abundancia de los mismos, su desarrollo se ve afectado y esto se puede observar en la debilidad del vegetal, su escasez de frutos o escaso crecimiento, entre otros rasgos. Por el contrario si la cantidad de nutrientes es la adecuada en el sustrato donde crece la planta, ésta tendrá abundancia en frutos y crecimiento normal.

También en los animales, la falta de nutrientes esenciales puede afectar su crecimiento, así como la producción de hormonas que controlan funciones en el organismo, y puede causar complicaciones en el funcionamiento de los órganos. Por ejemplo en los humanos la deficiencia en la ingesta de yodo puede causar un tipo de bocio, es decir, un aumento en el tamaño de la glándula tiroides. Por esta razón es importante que en la dieta diaria exista un equilibrio en el consumo de nutrientes.

Temperatura 

Cada ser vivo se mantiene a una cantidad de energía térmica ideal en la que se debe desenvolver para poder llevar a cabo sus funciones. Este factor influye en las reacciones químicas que ocurren dentro de cada ser vivo, en particular en la síntesis de proteínas. 

En el caso de la mosca de la fruta Drosophila melanogaster la temperatura juega un papel importante en el ciclo de vida de este organismo, ya que a temperaturas por debajo de los 20° C su ciclo se extiende y puede hacer que la fertilidad de las moscas de ese ciclo se vea afectada, mientras que a temperaturas por encimas de 30°C puede causar esterilización o muerte de las mismas. Así mismo la temperatura puede afectar el desarrollo de diversas estructuras de la mosca como por ejemplo provocar la aparición de alas enrolladas.

Otro ejemplo del efecto de la temperatura es el caso de los conejos del Himalaya, estos son de una coloración blanca en la mayoría del cuerpo, pero sus extremidades, hocico, cola y orejas son de una coloración negra, esto se debe a temperaturas por debajo de 35°C, mientras que a temperaturas superiores a 35°C el pelaje se vuelve blanco. Si a uno de estos animales se le corta el pelo blanco en una región del cuerpo y se le aplica frío de manera continua el pelo crecerá de color negro, por el contrario si le aplica calor el pelo crecerá blanco. Esto nos indica que lo que se hereda es la potencialidad para producir el pigmento y que según la temperatura el genotipo se expresa con un fenotipo en particular. 

El color del pelaje en los gatos siameses también se encuentra influenciado la tempera-tura ya que el pelo crece en esta especie crece más oscuro en las partes del cuerpo más frías, como lo son el hocico, la cola y las patas. Cuando nacen estos gatos son totalmente blancos debido al calor en el interior del útero de la madre. 

En las focas de ártico el color de su pelaje se debe a una enzima que se activa con las bajas temperaturas, es por ello que las focas recién nacidas son de color blanco y se oscurecen hasta volverse pardas a medida que se exponen a la temperatura de su entorno. 

Presión atmosférica 

En la especie humana se observa la adaptación a la presión atmosférica en las personas que habitan en zonas de altitudes elevadas donde las temperaturas son bajas, en ellas la producción de glóbulos rojos aumenta con el propósito de compensar la baja concentración de oxígeno que existe en la atmósfera; asimismo, en estas personas aumenta la cantidad de capilares sanguíneos, para incrementar el intercambio gaseoso y así suministrar el oxígeno requerido por las células.

Radiación solar 

En plantas como el maíz, sometidas a escasa luz las plantas son de una coloración pálida o incluso albina, pudiendo llegar a ocurrir la muerte del vegetal debido a la ausencia del proceso de fotosíntesis. La luz es un estímulo para que se expresen los genes encargados de la producción de clorofila, la escasez de luz afecta el desarrollo adecuado de estas plantas. 

En los seres humanos el color de la piel además de estar determinado por el genotipo, se ve afectado por la incidencia de luz solar, ya que a mayor incidencia de luz solar se produce un oscurecimiento de la piel porque se estimula la producción de melanina, en el caso de las personas albinas esto no ocurre ya que carecen de este pigmento. 

Además, la falta de radiación solar en los humanos puede causar raquitismo, ya que este tipo de energía es indispensable para que ocurran las reacciones químicas necesarias para la síntesis de vitamina D en el organismo. Las personas que padecen de raquitismo poseen huesos débiles y su estatura tiende a ser menor que el promedio de la población, a pesar de que su genotipo sea normal, ya que la vitamina D favorece la absorción de calcio en el organismo lo que contribuye en la formación de los huesos.  

También hay factores intrínsecos que influyen:

Así como los factores externos intervienen en la expresión de los genes, también existen factores internos de los seres vivos que influyen, entre estos factores se encuentran la presencia y concentración de hormonas y enzimas. 

Un ejemplo de la influencia de las hormonas en la expresión del fenotipo en humanos es el gigantismo y el enanismo hipofisario. Como recordarás las glándulas producen hormonas y estas sustancias químicas producidas por tejidos u órganos del cuerpo activan, regulan o inhiben procesos y funciones del organismo. En el caso de estas dos enfermedades la causa es el mal funcionamiento de la glándula hipófisis, ubicada en el cerebro. 

El enanismo hipofisario tiene su origen en una producción escasa de la hormona del crecimiento durante la niñez. Mientras que el gigantismo se basa en el crecimiento desmesurado, en especial en los brazos y en las piernas, acompañado del correspondiente crecimiento en estatura de todo el cuerpo. Cuando aparece en la infancia, antes de que la osificación normal haya finalizado, su origen suele estar en una sobreproducción de la hormona del crecimiento en la hipófisis anterior. Mientras que la acromegalia, es producida por la síntesis excesiva de hormona del crecimiento en la edad adulta.

La diabetes mellitus es un tipo de diabetes que se caracteriza porque la persona que la padece presenta un aumento de los niveles de glucosa en la sangre, es decir, hiperglucemia, una de sus causas es la baja producción de la hormona insulina, secretada por las células beta de los Islotes de Langerhans del páncreas, o por su inadecuado uso por parte del cuerpo, lo que afecta el metabolismo de los carbohidratos. 

Conclusión 

Después de trabajar todos estos casos de la respuesta de genotipo y su interacción por el ambiente, podemos decir que, cuando varios organismos tienen la misma información genética o muy similar se encuentran en medios de desarrollo diferentes la respuesta es ambiental, pero si tienen genotipo diferente y están en medios de desarrollo similares la respuesta es genética. También es importante considerar que las mutaciones contribuyen a los cambios que se puedan presentar en los individuos ya que estas al heredarse e interactuar con otros genes produce diversas combinaciones expresadas en el fenotipo. 

Actualmente, las condiciones del ambiente en nuestro planeta ha cambiado a causa de las diferentes actividades de los humanos, estos cambios en el ambiente pueden causar incluso un efecto mutagénico en las poblaciones de todos los seres vivos, es decir, un cambio en sus genes, con lo que se puede poner en peligro su supervivencia. Nos referimos, por ejemplo, a sustancias químicas que se utilizan, como el plomo, el mercurio, o las drogas, y a la exposición a rayos X u otro tipo de radiación, entre otras condiciones que afectan nuestros organismos y el de otros seres vivos.