Расщепление и рекомбинация внехромосомных генов

В своих попытках обнаружить расщепление и рекомбинацию внехромосомных генов мы, конечно, столкнулись с проблемой, о которой я уже упоминал: трудностью работы с системой материнской наследственности. Внехромосомные гены хламидомонад — не исключение в этом смысле, они также передаются только по материнской линии. Обозначим два типа скрещиваемости буквами mt^- и mt⁺; только mt⁺-клетка передает свои внехромосомные гены потомству.

В подобной системе расщепление и рекомбинация должны, по-видимому, отсутствовать. Однако для ряда организмов нам известны исключения из правила материнской наследственности. При работе с генами устойчивости и чувствительности к стрептомицину неожиданно оказалось, что иногда, правда очень редко, к потомству переходят внехромосомные гены от обоих родителей, а не от одного из них. Нам до сих пор в точности неизвестен механизм этого процесса, но мы научились его использовать. Мы помещаем зиготы (клетки, образующиеся в результате слияния двух родительских клеток) в культуральную среду, способствующую выживанию лишь тех зигот, в которых содержатся внехромосомные гены обоих родителей (смотрите рисунок ниже).

Отбор необычных зигот, передающих потомству внехромосомные гены отца

На этом рисунке показан отбор необычных зигот, передающих потомству внехромосомные гены отца. Как правило, в результате скрещивания (а) между зависящей от стрептомицина (sd, заштрихованное кольцо) материнской особью (+) и чувствительным к стрептомицину (ss, черное кольцо) отцом (—) возникают только sd-клетки, подобные матери; в этом случае для выявления жизнеспособного потомства зиготы необходимо поместить на среду, содержащую стрептомицин. При реципрокном скрещивании (г) зиготы также в большинстве случаев дают клетки, аналогичные материнским, то есть ss-клетки. Для того чтобы отобрать необычные зиготы, передающие внехромосомные гены отца, зиготы, полученные при первом скрещивании, помещают на минимальную среду (б), а зиготы реципрокного скрещивания — на среду, содержащую стрептомицин (в). В обоих случаях выживают необычные зиготы, передающие гены scl и ss всему потомству, которое развивается одинаково хорошо как в присутствии стрептомицина, так и в его отсутствие. Каждая клетка-потомок делится бесполым путем, давая клон, содержащий клетки, чистые по гену sd или ss.

Используя этот метод, Зента Раманис и я отобрали отдельные зиготы, возникающие при полифакториальных скрещиваниях (то есть при скрещиваниях с использованием нескольких маркеров), и изучили затем расщепление и рекомбинацию внехромосомных генов.

«Молекулы и клетки», под ред. Г.М.Франка

• Анализы с применением методов которые были разработаны для изучения хромосомной генетической системы
• Генетический анализ новых мутантных клонов sr’, sc’ и ас’
• Дезоксирибонуклеиновая кислота
• Митохондрии в клетке хламидомонады
• Контроль внехромосомных ген
• Вопрос функции генов
• Упорядоченный характер хромосомной наследственности
• Получение цитоплазмы оплодотворенными клетками у высших растений и животных
• Скрещивание, в котором участвовали две пары мутантных внехромосомных генов и три пары несцепленных хромосомных генов
• Возникновение дочерних клеток
• Вопросы о ДНК оставшиеся без ответа