НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    СЛОВАРЬ-СПРАВОЧНИК    КАРТА САЙТА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ

предыдущая главасодержаниеследующая глава

3.5. Тесно сцепленные и функционально родственные гены

3.5.1. Некоторые примеры из экспериментальной генетики

Тесно сцепленные локусы могут демонстрировать цис-транс-эффект. При анализе некоторых полиаллельных серий у дрозофилы иногда наблюдался кроссинговер между отдельными аллелями. Это могло означать, что участок хромосомы, рассматриваемый как "один" ген, подразделяется на более мелкие единицы генетической рекомбинации. Такие аллели были названы "псевдоаллелями" (McClintock, 1944 [782]). В ряде случаев псевдоаллели обнаруживали так называемый цис-транс-эффект. Когда две мутации располагались вместе (цис-положение), особь имела нормальный фенотип, при их расположении на разных гомологичных хромосомах (транс-положение) проявлялась фенотипическая аномалия [764].

На рис. 3.29 приведен один из примеров такого рода. Речь идет о двух мутациях второй хромосомы Drosophila melanogaster: доминантной S(star) и рецессивной ast(asteroid). В стандартном генетическом эксперименте эти мутации ведут себя подобно аллелям. Однако при анализе очень больших выборок с частотой 0,02% обнаруживаются рекомбинанты. Генотипы S ast/++ и S +/++ фенотипически идентичны: в обоих случаях глаза несколько меньше, чем у дикого типа, и имеют неровную поверхность (рис. 3.29,А). С другой стороны, генотип S+/+ ast обусловливает намного более сильное нарушение фенотипа: глаза у таких мух очень маленькие, грубые, а крылья имеют аномальные жилки (рис. 3.29, Б).

Рис. 3.29. Цис-транс-эффект мутаций S (star) и ast (asteroid) у Drosophila melanogaster. A. Sast/ ++ (цис-конфигурация); Б. S +/+ ast (транс-конфигурация). Отметим, что у транс-гетерозиготы глаза меньше и жилки на крыльях редуцированы [764]
Рис. 3.29. Цис-транс-эффект мутаций S (star) и ast (asteroid) у Drosophila melanogaster. A. Sast/ ++ (цис-конфигурация); Б. S +/+ ast (транс-конфигурация). Отметим, что у транс-гетерозиготы глаза меньше и жилки на крыльях редуцированы [764]

Объяснение в терминах молекулярной биологии. Биохимическая природа мутаций star и asteroid не изучалась. С другой стороны, было известно, что у грибов, бактерий и фагов генетическая рекомбинация внутри функциональных генов, т. е. внутри областей ДНК, несущих информацию об одной полипептидной цепи, - вполне нормальное явление. В настоящее время цис-транс-эффект рассматривают как следствие проявления двух мутаций, неспособных дополнять друг друга функционально, т. е. расположенных внутри одного и того же структурного гена. В то же время функциональное взаимодополнение двух мутаций свидетельствует о том, что данные мутации расположены в разных функциональных генах. Анализ этого явления заставил Бензера (1957) [569] заменить единый термин "ген" (единица мутации, рекомбинации и функции) тремя терминами: мутон - наименьшая единица мутации; рекон - наименьшая единица рекомбинации и цистрон - (от цис-транс-эффект) - наименьшая единица функции. Однако введение в генетическую терминологию этих понятий не привело к исчезновению термина "ген", который употребляется чаще всего в смысле "цистрон"; при этом подразумевается, что он имеет множество мутационных сайтов и может разделяться рекомбинацией. Сейчас накоплены данные о том, что у высших организмов ген как функциональная единица на самом деле много длиннее, чем последовательность ДНК, непосредственно кодирующая структуру определенного полипептида. Ген содержит также длинные участки ДНК с регуляторной функцией, которые обнаруживают цис-транс-эффект, а также сегменты ДНК на концах "структурного" гена, которые также могут быть вовлечены в регуляцию (разд. 2.3.5).

Несколько генов могут быть тесно сцеплены. Часто оказывается, что мутации, затрагивающие родственные функции, тесно сцеплены. При этом они могут дополнять друг друга функционально, но не обнаруживают цис-транс-эффекта. Показано, что у бактерий, подобных E. coli, гены, контролирующие отдельные звенья в цепи последовательно действующих ферментов, тесно сцеплены между собой и расположены в хромосоме в соответствии с последовательностью метаболических превращений. Их активность подчиняется общему регулирующему механизму с одним оператором и промотором [117].

предыдущая главасодержаниеследующая глава









© Злыгостев А.С., подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2013-2019
При использовании материалов активная ссылка обязательна:
http://genetiku.ru/ 'Генетика'

Рейтинг@Mail.ru