Современная генетика. Том 3 - Айала Ф.
Скачать (прямая ссылка):
в геле можно судить о генах, кодирующих данный фермент, у каждой
содержащейся в выборке особи. На рис. 22.8 изображен гель, полученный при
исследовании фермента фосфоглю-комутазы у двенадцати дрозофил. Локус,
кодирующий этот фермент, обозначают символом Рдт. Первая и третья особи
88
Эволюция генетического материала
Рис. 22.8. Гель, окрашенный л осле электрофореза для выявления фермента
фосфоглюкомутазы. Гель содержит образцы тканей от 12 самок Drosophila
pseudoobscura. Одно окрашенное пятно в геле соответствует гомозиготным
мухам, а два пятна -гетерозиготным. Перечислим слева направо генотипы
всех 12 особей: (считая слева направо) обладают ферментами с разной
электрофоретической подвижностью и, следовательно, разными
аминокислотными последовательностями. Это в свою очередь означает, что
они кодируются различными аллелями. Обозначим аллели, кодирующие ферменты
первой и третьей особей, символа-
ми Рдт и Рдт соответственно. Числа в верхнем индексе указывают на то, что
фермент, кодируемый аллелем Рдт108, перемещается в геле на 8 мм дальше
фермента, кодируемого аллелем Рдт100. Такие символы широко применяются в
электрофоретических исследованиях, хотя иногда для обозначения аллелей,
кодирующих различные варианты ферментов, используют буквы, например S, М
и F (от англ. slow, intermediate и fast), соответствующие аллелям для
вариантов, перемещающихся с малой, средней и большой скоростью.
Поскольку у первой и третьей особей обнаруживается по одному окрашенному
пятну (рис. 22.8), мы можем заключить, что эти мухи-гомозиготы с
Генотипами Рдт10°/100 и Рдт1081108 соответственно. У второй особи
обнаруживаются в геле два пятна. Одно из этих пятен расположено в геле
там же, где пятно первой мухи, и следовательно, оно соответствует
ферменту, кодируемому аллелем Рдт100 ; второе пятно находится там же, где
пятно третьей мухи, и, значит, оно кодирует-
Рдт1001100, Рдт1001108, Рдт1081108, Рдт100'108, Рдт1081108, Рдт100'100,
Рдт1001100, Рдт1001100, Рдт(tm)8'108, Рдт1001108, Рдт1001100 и Рдт100'100.
На этой и двух следующих фотографиях движение белка при электрофорезе
происходит в направлении снизу вверх.
ся аллелем Рдт108. Таким образом, вторая муха гетерозиготна и обладает
генотипом Рдт1001108.
Молекулы некоторых белков, например фермента малатдегидрогеназы, элек-
трофореграмма _ которого показана на рис. 22.9, состоит из двух
полипептидных цепей; гетерозиготы при этом дают в геле три окрашенных
пятна. Обозначим локус, кодирующий малатдегидрогеназу, символом Mdh.
Вторая муха на рис. 22.9 представлена одним пятном и, значит, ее можно
рассматривать как гомозиготу; обозначим ее генотип символом Mdh94/94.
Первая муха также гомозиготна и имеет генотип MdA104/104. У
гетерозиготных особей синтезируются полипеп-тидные цепи двух типов-А и В,
кодируемые соответственно аллелями Mdh94 и Mdh104. Эти две субъединицы
могут сочетаться в молекуле фермента в трех вариантах АА, АВ и ВВ. Этим
вариантам соответствуют три окрашенных пятна в геле, что мы и наблюдаем
для четвертой мухи на рис. 22.9.
Существуют белки, молекулы которых состоят из четырех и даже большего
числа субъединиц. Особи, гетерозиготные по локусам, кодирующим такие
белки, могут давать при электрофорезе по пять и более окрашенных пятен,
но принцип, позволяющий по данным элек-
Рис. 22.9. Гель, окрашенный после электрофореза для выявления фермента
малатдегидрогеназы. Гель содержит образцы тканей от 12 мух Drosophila
equinoxialis. Как и на предыдущем рисунке, мухи, которым соответствует
одно пятно, гомозиготны, однако у гетерозигот обнару-
живается по три пятна, поскольку малатдегидрогеназа представляет собой
димер. Генотипы второй и девятой мух можно записать как Mdh9*19*, генотип
первой мухи-Mdh10*,i0*, генотипы четвертой, пятой и шестой мух-Mdh9*1104
и т.д.
Рис. 22.10. Гель, окрашенный после электрофореза для выявления фермента
кислой фосфатазы. Гель содержит образцы тканей от 12 мух Drosophila
equinoxialis. Кислая фосфа-таза-димерный фермент, поэтому гетерозиготы
представлены тремя пят-
нами. Все генотипы образованы четырьмя различными аллелями (8 96, 100 и
106). Первая муха слева имеет генотип Acph881100, вторая -Acph 88,88,
третья - Acph 88,96, четвертая-Acph881106, пятая -Ло ph1001100 и т.д.
трофореза судить о генотипе особи, остается тем же. Электрофореграммы,
представленные на рис. 22.8 и 22.9, свидетельствуют о наличии двух
аллелей в каждом из двух исследовавшихся локусов. Локус, гомозиготный по
какому-то аллелю, проявляется как одно и то же пятно для всех особей. С
другой стороны, в локусе часто бывает более двух аллелей. Такой случай
представлен на рис. 22.10, на котором изображена элек-трофореграмма
фермента кислой фосфатазы у дрозофилы.
Варианты ферментов, кодируемые различными аллелями одного локуса
и выявляемые с помощью электрофореза, называются аллоферментами
(аллозимами), или электроморфами. Электроморфы, одинаковым образом
перемещающиеся в геле, могут тем не менее кодироваться разными аллелями,
