Айала, Кайгер - Современная генетика - т.1 (947304), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Рекомбинационный анализ мутантов, представленных в табл. 6.4, позволил построить карту тонкой структуры, изображенную на рнс. 6.17. Построение этой карты потребовало визуального определения фенотипа миллионов мух в потомстве от различных типов скрещивания. Картнрованные вплели локализуются в восьми различных сайтах, способных к рекомбинации. Все перечисленные в табл. 6.4 вплели рецес- СИВНЫ (За ИСКЛЮЧЕНИЕМ днуХ: Вна» И 3002'), Н тЕСт На КОМПЛЕМЕНтацнЮ Организация и передача генетического материала Таблица 6.4.
Некоторые мутантные аллели гена вйие ВРОРОРРП(а те(аподамер Цвет глаз" Происхождение Анхель Повреждвннв ДНК Кирпично-красный Индуцнрован рентгеном Спонтанный Индуцнрован рентгеном Спонтанный Коричневый Красновато-коричне- вый Оранжево-коричневый (морковный) Темно-рубиновый Бесцветно-белый 545 в 65 25 » Иидупироваи рентгеном Спонтанный ьу, в' Светло-желтый Оранжево-коричневый (абрикосовый) Оранжево-коричневый Оранжево-коричневый Оранжево-коричневый Бесцветно-белый Светлый желто-розо- вый (зозиновый) Светло-желтый Красные точки иа желтом фоне у сам- цовгв Нставка а2 в аз „4 вз Нстнвка кр 2 РР55 Темно-желтый у самцов, светло-желтый у самок Яркие пятна на желтом фоне; у самцов— более темные Та йже,какув в в вяз в'рз Делеция » Индуцярован рентгеном То же Спонтанный в Рв огь в в Светло-желтый у самок; близкий к дикому типу у самцов » Вставка По 2ааьар 2., В(враам Р.М.
(1982). Свн, 30. 529) " У мух днкого типа глаза ннтанснвнп-краевого цвета. показывает, что все онн влияют на функцию, определяющую нормальный цвет глаз. Однако при этом в гене в(зле присутствует и некоторое функциональное разнообразие. Мутации, расположенные в правых сайтах (в' и в'Р'), действуют как доминантные супрессоры расположенного по соседству гена цвета глаз гезге, тогда как мутации пяти левых сайтов такого действия не оказывают.
Механизм этой супрессии неизвестен. Техника рекомбинантной ДНК позволила проанализировать тонкую структуру гена вййе методом рестрикционного картирования его ДНК. 6. Тонкая структура гена 1,5 1,7 бз зл 1,О з,о 2,З Карта Х-хромосомы и! со! зе Сныбббтб т,а! Ы! 1I .™ ! е зр! М Икх О, 005 сн зрб е зрз езяз!язаююяллзевяаабаалтезж ми зса б Зы ЗР! ьиз "' а е! !е зоб ° те на! су тб со! тает сзз „,ез "„и! ыббоаб Тьмечи лар ослоааллй ДНК вЂ” 20 — 10 + 1О + 20 Рис, б.!7.
Генетическая карта тонкой структуры н карта ДНК для гена ы)йзе Взозор)т!!о те!олодоззег. Точкой отсчета иа нижней шкале ДНК в нукдео- тндных парах выбран элемент сорта, вызывающий мутацию ае!. [Уосйот Х., В!лдйот Р.М. (1982). Се11, 30, 529.2 Эта методика будет описана в гл. 9, но сами результаты анализа можно изложить сейчас. Рестрикционный анализ ДНК многих мутантов, из числа представленных в табл. 6.4, позволяет определить делеции и вставки, превышающие размером 50 н.и. Более мелкие изменения, в том числе замены отдельных нуклеотидных иар, пока неразличимы. Как указывается в табл. 6,4, из 14 исследованных независимых спонтанных мутантов восемь содержат вставки больших участков ДНК и один (иеез) представляет собой делецию участка длиной не менее 100 н.п.
Из пяти индуцированных рентгеновским облучением мутаций две оказались крупными делециями. Большинство мутаций, обусловленных вставками, соли ис все, связаны с присутствием лодеыэкных элементое в последовательности дикого типа гена те)т!!е, Подвижные злементы— это длинные последовательности нуклеотидов„встроенные в геномы практически всех эукариот и прокариот„и изредка способные случайно менять свою локализацию.
Этн особенности мы обсудим в следующих главах. Одна из наиболее интенсивно исследовавшихся мутаций те" обусловлена вставкой элемента сор!а. Этот элемент представляет собой нуклеотидную последовательность длиной около 5000 н.п, включающую ДНК провируса РНК-ретровируса, инфицирующего дрозофилу. 184 Организация и передачи генетического материала Карта делеций и вставок в участке ДНК, соответствующем гену згй!Ге, изображена на рис. 6.17. Как уже упоминалось, она складывается из двух функциональных областей.
Левая область, включающая ггаг, и лежащие слева от нее мутации содержат много мутаций, качественно влияющих на пигментацию глаза. Считается, что этот участок копирует некоторый пока еще неизвестный полипептид (или полипептиды), ответственный за пигментацию глаз. Все мутации в правой области сопряжены с сильными изменениями нормальной последовательности ДНК.
Их фенотипическое действие лучше всего можно себе представить, считая, что они влияют на проявление (экспрессию) левой области гена и й!ге. Хотя граница между левой и правой областями четко не установлена, однако мы знаем, что область, кодирующая полипептид, и управляющая область содержат по крайней мере по 7000 н.
и, или несколько больше. Исследование хромосомных перестроек, лежащих справа и слева, но не затрагивающих сам ген гзй!ге, дают верхнюю оценку его размера — примерно 14000 н.п. ДНК. Анализ тонкой структуры гена ззй!Ге у дрозофилы и ги-генов фага Т4 показывает, что изучение фенотипических различий может служить мощным методом генетического анализа нуклеотидной организации ДНК.
Изучение генетической организации началось с исследования тонкой структуры гена ггй!ге за 40 лет до того, как стала известна химическая структура вещества наследственности. Детальный анализ генетической структуры, ставший возможным благодаря нашему пониманию структуры ДНК, предвещает грядущие в ближайшем будущем времена, когда тонкая структура гена может быть изучена в мельчайших деталях.
Применение метода рекомбинантных ДНК к исследованию тонкой структуры гена згй(ге закрывае~ одну из самых ярких глав в истории гене гики. Литература Веппе! В. (1975). ТЬе Т-1осиз оГ Вге нюше, Се11, 6, 441-454. Вепяег 8., 1961. Селе!!с бпе я!гас!иге. 1и: Нзгзеу Ьесгигея, зуо!. 56, Асадепис Ргеяв, ЬГеи 'г'огй.
6е1йагг ГЕ ег в1. (1976), Ехгепя(оп оГ гйе!пп(1з оГ !Ье ХОН я!гас!ига! е1егпепг 1п Вгояорй!!а те!аподатег, Сгепебся, 84, 211-232. 6геел М, М. (1959). Яраг!а! апд Гипс!!опв! ргорегбез оГ ряеидо-а!!е!ея а! 0зе гзй!ге 1осиз гп Оговор!а те!аподазгег, Невод!\у, 13, 302 — 3! 5. Гереоег Н.М. (1973). Апв!уяп оГ Гйгее тйке пшгапц гезий!пд га пзо пегз гесотЬ!пв!гап я!гея в! ГЬе вМге 1осиз гп Вгоюрйг!а те!аподаягег, Оговор)0!а !пГоппабоп Бегу!се, 50, 109-110. Хасйаг 2..
Втдйат Р.М. (1982). Педи1зйоп оГ пыге !осия ехргеяя(оп: гЬе зггисшге оГ гоигвп! айе1ез в! 1Ье пйве 1осия оГ Вгоюрййа тг1оподатег, Се)1, 30, 529-541. усло- Задачи 1 2 3 4 5 6 6. Танкан структура гена Ключевые слова и понятия Вирулентный фаг Гетероаллели Делеционное картирование Комплементацнонный тест Мутон Непермиссивные (рестрнктивные) вия Пермнссивные условия Псевдоаллель Расстояние на карте Рекомбинационный тест / ". :6.1. Обнаружено шесть новых мутаций фага Т4. С помощью комплементационного теста проведен попарный анализ всех мутаций.
Результаты представлены в таблице. Знак « + » означает наличие прозрачного пятна (лизировавшне бактерии). Определите группы комплементации. 1 2 3 4 5 б 6.2. У дрозофилы существует мною рецсссивных мутаций, обусловливающих стерильность самок, в частности это мутации йаке и йт!ннг(ее. Они сцеплены с полом и на карте расположены очень близко друг от друга.
Продумайте постановку эксперимента, позволяющего определить, аллельны ди эти мутации. Рекон Сбалансированная легаль Тонкая структура гена Точечная мутация ?ране-конфигурация Умеренный фаг Условно летальная мутация Цнс-конфигурация Цистрон гП-система 6.3. Новая гП-мутация фага Т4 дает рекомбинанты дикого типа при скрещивании с уЗ (см. рис. 6.10), но не дает их при скрещивании с 1241.
Рекомбинанты дикого типа возникают также при скрещиваниях с 1993, 1695, РТ153 и Н88, но ие появляются прн скрещивании с 386 и 168. В каком участке карты гП локализована мутация? 6.4. гП-мутация, отобранная при длительном культивировании на среде, содержащей 5-бромурацнл, дает рекомбинантов дикого типа при скрещивании с 638 (см. рис, 6.10). Кроме того, рекомбинанты дикого типа обнаруживаются в скрещиваниях с 1589 и 1299 и не обнаруживаются в скрещиваниях с 196, И'8-33, 187 и 1519. Объясните результа '6.5. артнрование тонкой структуры с и ю делеций позволяет однозначно линейно упорядочить мутации.
Отмечать при этом требуется лишь появление (нлн отсутствие) рекомбинантов дикого типа. В таблице представлены результаты попарных скрещиваний между Организация и передача генетического материала 186 ! 2 3 1 О 0 0 2 0 0 3 0 4 5 б кого типа в потомстве. В таблице представлены результаты таких скрещиваний для 15 использованных Бензером неревертирующих мутаций.
Постройте генетическую карту для этих мутаций. Считайте, что каждая мутация означает отсутствие одного определенного участка — другими словами, двойных мутаций в этой группе нет. !Збгазание: сначала определите порядок крупных делеций.) 6.8. Сбалансированные летальные линни сыграли большую роль в развитии генетики дрозофилы. Они сделали возможным конструирование сбалансированных хромосом, содержащих множественные инверсии, запирающие кроссинговер, рецессивные летали и гены стерильности самок, а также доминантные мутации, свидетельствующие о присутствии хромосомы в гетерозиготном состоянии.
Так, например, Х-хромо- шестью гП-делециями; 1 означает появление рекомбинанта дикого типа при скрещивании, 0-отсутствие. Постройте генетическую карту с указанием относительной длины каждой делеции. Какие из этих шести мутаций могли бы быть точечными и при этом результаты, представленные в таблице, не изменились? 4 5 б 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 ! 0 1 0 6.6,)Альбинизм у человека обусловлен гохгойиготностью по аутосомному рецессивному гену. В Англии описан случай, когда у супругов-альбиносов родились трое детей с нормальной пигментацией. Этот факт можно объяснить по крайней мере двояко. Как? б.7 гП-Делеции, с помощью которых ензер разбил область гП на 47 участков, были выбраны им из много большего набора гП-мутаций (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
