Современная генетика. Том 3 - Айала Ф.
Скачать (прямая ссылка):
различных концентраций геля (рис. 22.12). При другом методе образцы ткани
или ферменты подвергаются действию высокой температуры или некоторых
других денатурирующих агентов, например обрабатываются мочевиной. В
результате один из двух электрофорети-чески неразличимых белков может
денатурировать, а второй-остаться
98
Эволюция генетического материала
Рис. 22.13. "Отпечатки пальцев" (fingerprinting) двух ферментов алко-
гольдегидрогеназы.
При использовании обычного электрофореза эти два фермента неразличимы.
Метод "отпечатков пальцев" выявляет присутствие в электроморфе,
обозначенном символом ADHf*, еще одного пептида (21).
Электрофорез-------
в нативной форме. Существует также метод, называемый пептидным
картированием или "снятием отпечатков пальцев". При этом белки сначала
обрабатываются трипсином или каким-либо другим ферментом, гидролизующим
полипептидные цепи, а затем смесь сравнительно небольших молекул пептидов
подвергается двумерной хроматографии или хроматографии в одном
направлении и электрофорезу-в другом (рис. 22.13). Наиболее эффективным
методом было бы, конечно, определение точной аминокислотной
последовательности, но это в высшей степени трудоемкая работа.
В табл. 22.12 суммированы результаты, полученные при последовательном
электрофорезе и с использованием двух различных методов денатурации.
Кроме Я в таблице приводится еще одна мера генетической изменчивости, а
именно пе, эффективное число аллелей. Эта мера непосредственно связана с
Я (см. дополнение 22.2). Среднее увеличение
22. Генетическая структура популяций 99
Дополнение 22.2. Эффективное число аллелей
Ранее в этой главе мы ввели две меры генетической изменчивости: Р, доля
полиморфных локусов в популяции, или полиморфность и Я, средняя доля
гетерозиготных локусов особи, или гетерозиготность. Еще один параметр,
используемый для оценки генетической изменчивости, называется эффективным
числом аллелей и связан с Я простой зависимостью пе = 1/(1 - Я).
Другими словами, пе- величина, обратная доле гомозиготных локусов особи.
пе можно представить себе, как число аллелей, встречающихся в популяции с
равной частотой и при случайном скрещивании обеспечивающих заданную
гетерозиготность. Следовательно, если пе = 1, то Я = 0; если пе = 2, то Я
= 0,50 (если два аллеля встречаются в популя-
ции с равной частотой, то частоты трех генотипов А2АЬ АхА2 и А2А2 будут
0,25; 0,50 и 0,25 соответственно) и т.д.
Увеличение генетической изменчивости удобнее измерять в единицах пе, а не
Я. Рассмотрим переход от двух аллелей, каждый из которых представлен с
частотой 0,50, к четырем аллелям, частота каждого из которых равна 0,25.
Гетерозиготность при этом возрастает от 0,50 до 0,75; увеличение
гетерозиготности составляет 0,25 или 50% от исходного значения (Я'/Я =
0,75/0,50 = 1,50). Но в действительности переход от двух одинаково часто
встречающихся аллелей к четырем представляет собой удвоение генетической
изменчивости. Именно такую оценку и дает сравнение эффективного числа
аллелей n'Jne = 4/2 = 2.
степени гетерозиготности составляет 0,04 при последовательном
электрофорезе и около 0,08 при использовании денатурации; соответствующее
увеличение изменчивости в единицах rie/ne составляет от 12 до 25%. Чем
более гетерозиготны локусы, тем больше скрытой (криптической)
изменчивости обнаруживается. При этом средняя гетерозиготность по
локусам, рассматриваемым в табл. 22.12, составляет от 0,181 до 0,410,
т.е. значительно выше средней гетерозиготности для случайной выборки
локусов различных видов дрозофил, равной 0,150 (табл. 22.11). Вот почему
увеличение изменчивости за счет применения этих методов к случайной
выборке локусов может быть несколько меньше, чем приводимое в табл.
22.12.
В табл. 22.13 представлены данные о криптической изменчивости,
обнаруживаемой тремя различными способами в локусе Adh у дрозофилы. Как и
следовало ожидать, максимальную криптическую изменчивость выявляет
пептидное картирование. Однако сама криптическая из-
Табдица 22.12. Увеличение генетической изменчивости, обнаруживаемое
различными методами у трех видов дрозофилы
Вид Метод Число локусов Стандартный электрофорез
Н пе Н' к'е Н' - Н п'е1пе
D. pseudoobscura Последовательный
электрофорез 13 0,181 1,38 0,221 1,65 0,040 1,12
D. melanogaster Тепловая денатурация 4 0,410 1,73 0,485 2,06 0,075
1,18
D. subobscwa Денатурация мочевиной 8 0,379 1,83 0,456 2,42 0,077
1,25
Эволюция генетического материала
Таблица 22.13. Увеличение генетической изменчивости в локусе Adh
Drosophila melanogaster, обнаруживаемое тремя различными методами. (По
F.J. Ayala, 1982, Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 79, 550-554.)
Метод Н'-Н п'е/пе
Последовательный электрофорез Тепловая денатурация Пептидное картирование
0,00 0,02 0,10 1,00 1,03 1,20
Таблица 22.14. Увеличение генетической изменчивости в трех группах
организмов при учете криптической изменчивости белков. Предполагается,
что среднее увеличение изменчивости составляет 20%, т.е. п'е/пе= 1,20
