Современная генетика. Том 3 - Айала Ф.
Скачать (прямая ссылка):
Электрофоретические варианты 4-10-6
Белые глаза 4-НГ5
Желтое тело 1-НГ4
Mus musculus (мышь)
Коричневая окраска 8-1(Г6
Пегость 31(Г5
Homo sapiens (человек)
Хорея Гентингтона 1-НГ6
Аниридия (отсутствие радужной оболочки) 5-ИГ6
Ретинобластома (опухоль сетчатки) 1 -НГ5
Гемофилия А З-НГ5
Ахондроплазия (карликовость) 4-8-1СГ5
Нейрофиброматоз (опухоль нервной ткани) 2-ИГ4
Эволюция генетического материала
wa
wa
=ЭО
В ? X ю
во
<?
7
(Обработаны
мутагеном)
F,
wa
30
7
30
Wa
30
и'а
30
7
Рис. 20.13. Метод Мёллер-5 для выявления сцепленных с полом летальных
мутаций у дрозофилы. Хромосома Мёллер-5 маркирована рецессивной мутацией
w", доминантной
ВО
<7
С? (Гибнут при наличии летальной мутации)
мутацией В и, кроме того, содержит инверсию, запирающую кроссинговер.
Цветом выделена Х-хромосома дикого типа, исследуемая на присутствие
рецессивных мутаций.
и рецессивным геном apricot (wa), определяющим цвет глаз. Она содержит
также инверсии, запирающие кроссинговер (см. гл. 21). Самки, гомозиготные
по хромосоме Мёллер-5, скрещиваются с самцами дикого типа, спермин
которых исследуются на предмет присутствия рецессивных летальных мутаций
(рис. 20.13). Дочери от таких скрещиваний обладают одной хромосомой
Мёллер-5 и одной исследуемой хромосомой; каждая из них скрещивается
индивидуально в отдельной пробирке с самцом-носителем хромосомы Мёллер-5.
Появление самцов дикого типа в поколении F2 свидетельствует о том, что в
анализируемой хромосоме нет ни одной рецессивной гемизиготной летальной
мутации. Напротив, отсутствие самцов дикого типа в потомстве указывает на
то, что исследуемая хромосома содержит по меньшей мере одну вновь
возникшую летальную мутацию. Пусть, например, в некотором эксперименте
индивидуально скрещивали 6346 самок из поколения Fj и было обнаружено,
что 8 из них-носители вновь возникших, сцепленных с полом леталей. Это
означает, что спонтанная частота возникновения мутаций в хромосоме
составляет 0,13%. Различные линии дрозофилы D. melanogaster
характеризуются различной частотой возникновения спонтанных сцепленных с
полом летальных мутаций от 0,08% до более чем 1%.
Изображенные на рис. 20.13 скрещивания позволяют "заготавливать впрок"
для последующих исследований Х-хромосомы, которые содер-
20. Мутации генов
21
Рис. 20.14. При облучении рентгеновскими лучами частота сцепленных с
полом летальных мутаций у дрозофилы растет прямо пропорционально дозе
радиации.
Доза (рентгены)
жат вновь возникшие летальные мутации, поскольку носителями этих хромосом
являются самки, гетерозиготные по Мёллер-5, а кроссинговер в Х-хромосоме
"заперт" инверсиями. Этот тип скрещиваний используется также для
выявления рецессивных видимых мутаций и рецессивных мутаций,
обусловливающих стерильность самок и самцов.
Метод Мёллер-5 оказался полезным для выявления мутагенности факторов.
Мёллер первым показал, что частота возникновения мутаций сильно
возрастает при облучении рентгеновскими лучами1. Он обнаружил это,
наблюдая потомство самцов дикого типа, подвергнутых облучению перед
скрещиванием с самками, гомозиготными по хромосоме Мёллер-5 (рис. 20.14).
Вообще говоря, частота возникновения мутаций прямо пропорциональна дозе
рентгеновского излучения, измеряемой в рентгенах. (За один рентген
принимают дозу, приводящую к образованию 2,08 ¦ 109 пар ионов в
кубическом сантиметре воздуха.) Рентгеновские лучи вызывают мутации
опосредованно. Ионизация самой молекулы ДНК или ее непосредственного
окружения приводит к повреждению ДНК; это повреждение может оказаться
летальным, а может быть "залечено" (репарировано). Если при репарации
последовательность нуклеотидов восстановится неточно, это приведет к
мутации. Мутагенная активность химического соединения была впервые
обнаружена тоже с помощью метода Мёллер-5. Во время первой мировой войны
в качестве химического оружия применялся горчичный газ (иприт). В годы
второй мировой войны было показано, что обработка самцов дрозофилы
сравнительно малыми сублетальными дозами иприта сильно увеличивает
частоту летальных мутаций в Х-хромосоме (до 7,3%). В настоящее время
метод Мёллер-5 широко используется при проверке на мутагенность
химических соединений, загрязняющих окружающую среду.
1 Мёллер описал мутагенное действие рентгеновских лучей на дрозофил
в 1927 г. За два года до этого, в 1925 г., влияние рентгеновских лучей на
мутаге-
нез у низших грибов было открыто Г. А. Надсоном и Г. С. Филипповым. -
Прим.
перев.
22
Эволюция генетического материала
Дополнение 20.1. Система выявления мутагенов
Вновь возникающие мутации, как правило, вредны. Влияние новой мутации на
жизнеспособность ее носителя может быть как едва заметным, так и
катастрофическим. Вредные мутации, возникающие в человеческой популяции,
усугубляют беды человечества.
В настоящее время ясно, что многие химические соединения, синтезированные
для различных промышленных целей, мутагенны. Для того чтобы свести к
