Википедија

Нулти алел

Нулти алел е нефункционален алел (варијанта на ген) предизвикан од генетска мутација. Ваквите мутации може да предизвикаат целосен недостаток на производство на поврзаниот генски производ или производ кој не функционира правилно; во секој случај, алелот може да се смета за нефункционален. Нулти алел не се разликува од бришење на целиот локус исклучиво од фенотипско набљудување.[1]

Мутантниот алел кој не произведува транскрипт на РНК се нарекува РНК нула (прикажан со северно блотирање или со секвенционирање на ДНК на алел за бришење), а оној што не произведува протеин се нарекува протеин нула (прикажано со западно блотирање). Генетска нула или аморфен алел го има истиот фенотип кога е хомозиготен како и кога е хетерозиготен со недостаток што го нарушува предметниот локус. Генетскиот нулти алел може да биде и протеин нула и РНК нула, но исто така може да изкаже нормални нивоа на генски производ кој е нефункционален поради мутација.

Нултите алели може да имаат смртоносни ефекти во зависност од важноста на мутираниот ген. На пример, глувците хомозиготни за нула алел за инсулин умираат 48 до 72 часа по раѓањето.[2] Нултите алели исто така можат да имаат корисни ефекти,[3] како што е зголемениот индекс на жетва на полуџуџестиот ориз од зелената револуција предизвикан од нултите алели во GA20ox-2.[4]

Доказ

уреди

Полимеразна верижна реакција (PCR)

уреди

Микросателитски нулти алел е алел на микросателитски локус што не се засилува до забележливи нивоа во тестот полимеразна верижна реакција.[5] Микросателитните региони обично се карактеризираат со кратки, повторливи секвенци на нуклеотиди.[5] Прајмери кои се специфични за одреден локус се користат при PCR засилување за да се врзат за овие повторувања на нуклеотидна секвенца и се користат како генетски маркери.[6][5] Прајмерите се анектираат до двата краја на локусот и се изведени од изворните организми во геномската библиотека. Дивергенцијата од референтните секвенци (од генетски мутации) резултира со слабо жарење на прајмерите, така што маркерот не може да се користи, претставник на нула алел.[6]

Анализа на родителство

уреди

Силни докази за нулти алели првпат биле видени во анализа на мечките во 1995 година.[7] Во оваа анализа, било утврдено дека познат родител е хомозиготен на одреден локус, но произвел потомство што изразува различен „хомозиготен“ генотип.[5] Овој резултат довел до заклучок дека родителот и потомството се хетерозиготни за локусот што се проучува.[7]

Примери

уреди

Нулти алели или гени се проучувани кај различни организми од црвените борови во Минесота до Дрософила меланогастер и глувците. Нулти алели е тешко да се идентификуваат бидејќи хетерозиготна индивидуа за еден нулти алел и еден активен алел фенотипски не се разликува од хомозиготна единка со двата активни алели.[8] Со други зборови, нултиот алел може да се идентификува само од фенотипска гледна точка ако поединецот е хомозиготен за нултиот алел. Истражувачите успеале да го решат овој проблем користејќи детална електрофореза, гел анализи и хромозомска манипулација.[8][9][10]

  1. Алендорф и сор. ја проучувале ензимската активност на ист вид семиња од црвен бор собрани од две различни стебла во Минесота. Двете групи дрвја биле третирани како една популација бидејќи не биле забележани отстапувања од очекуваните фреквенции на генотипот, како што би се очекувало доколку популациите се разликуваат една од друга.[8] Многу различни локуси биле тестирани за ензимска активност користејќи специфична техника на електрофореза со гел.[11] Алелите кои произвеле ензим на кои им недостасувале каталитичка активност биле означени како нулти алели. Вкупно 27 локуси биле тестирани кај црвените борови и биле пронајдени нулти алели на 3 од тие локуси.[8]
  2. Популација на Дрософила меланогастер од Рали, NC биле генетски манипулирани од Воелкер и сер. во 1980 година за да се утврди постоењето и фреквенцијата на нулти алели. Експериментот се состоел во тоа хромозомот на дивата мува да се направи хетерозиготен со користење на варијантите на мобилност во локусот што се набљудува. Ако манипулираниот алел (сега хетерозиготен) немал хетерозиготен фенотип, се сомневало дека алелот е нулти. Овие потенцијални нулти алели потоа биле потврдени кога не успеале да произведат хетерозиготна електрофоретска шема. Биле тестирани вкупно 25 локуси при што 5 локуси се поврзани со Х, а останатите 20 автосомни. Не биле откриени нулти алели на X-поврзаните локуси, но 13 од 20 автосомни локуси содржеле нулти алели.[9]
  3. Повеќе различни експерименти користеле генетска манипулација за да предизвикаат нулти алелски мутанти кај популациите на глувци со цел да се набљудуваат последиците од различните алели комбинации на одредени локуси. Два такви експерименти ја истражувале улогата на факторот на раст сличен на инсулин (Igf) во развојот на ембрионот на глувчето. Експериментите се разликувале само во генот што се истражува, Igf-1[10] и Igf-2.[12] И двата експерименти го користеле процесот на мутагенеза, при што се менувала генетската содржина на организмот, за да се добијат индивидуи со различни комбинации на нула мутации.[10][12] Набљудувајќи ги последиците од различните комбинации на неактивни алели, истражувачите можеле да ја заклучат улогата на факторите на раст слични на инсулин во развојот на глувците. Експериментот со Igf-1 открил дека, покрај неговата улога по раѓањето, тој е исто така фундаментален во развојот на ембрионот и диференцијацијата на клетките.[10]
  4. Еден пример за нулти алел е алелот на крвната група „О“ во системот на човечка крвна група А, Б и О. Алелите за А- антигенот и Б-антигенот се ко-доминантни, така што и двата се фенотипски изразени доколку се присутни и двата. Меѓутоа, алелот за крвната група О е мутирана верзија на алелот за А-антигенот, со промена на еден базен пар поради генетска мутација. Протеинот кодиран од алелот O е ензимски неактивен и затоа алелот O се изразува фенотипски кај хомозиготните ОО индивидуи како недостаток на кој било крвен антиген. Така, алелот за крвната група О може да го сметаме како нулти алел.[13]

Поврзано

уреди

Наводи

уреди
  1. ↑ Peter., Snustad, D. (2012). Genetics. Simmons, Michael J. (6th ed., International student version. изд.). Singapore: Wiley. ISBN 978-1118092422. OCLC 770517281.
  2. ↑ Accili, Domenico; Drago, John; Lee, Eric; Johnson, Mark; Cool, Martha; Salvatore, Paola; Asico, Laureano; Jose, Pedro; Taylor, Simeon (January 12, 1996). „Early neonatal death in mice homozygous for a null allele of the insulin receptor gene“. Nature Genetics. 12 (1): 106–9. doi:10.1038/ng0196-106. PMID 8528241.
  3. ↑ Monroe, J Grey; McKay, John; Weigel, Detlef; Flood, Padraic (February 11, 2021). „The population genomics of adaptive loss of function“. Heredity. 126 (3): 383–395. doi:10.1038/s41437-021-00403-2. PMC 7878030 Проверете ја вредноста |pmc= (help). PMID 33574599 Проверете ја вредноста |pmid= (help).
  4. ↑ Sasaki; Ashikari; Ueguchi-Tanaka; Itoh; Nishimura; Swapan; Ishiyama; Saito; Kobayashi (2002). „A mutant gibberellin-synthesis gene in rice“. Nature. 416 (6882): 701–702. doi:10.1038/416701a. PMID 11961544.
  5. ↑ 5,0 5,1 5,2 5,3 Dakin, E E; Avise, J C (2004-08-04). „Microsatellite null alleles in parentage analysis“. Heredity (англиски). 93 (5): 504–509. doi:10.1038/sj.hdy.6800545. ISSN 1365-2540. PMID 15292911.
  6. ↑ 6,0 6,1 Primmer, C. R.; Møller, A. P.; Ellegren, H. (August 1995). „Resolving genetic relationships with microsatellite markers: a parentage testing system for the swallow Hirundo rustica“. Molecular Ecology. 4 (4): 493–498. doi:10.1111/j.1365-294x.1995.tb00243.x. ISSN 0962-1083. PMID 8574445.
  7. ↑ 7,0 7,1 Paetkau, D.; Strobeck, C. (1995-08-01). „The molecular basis and evolutionary history of a microsatellite null allele in bears“. Molecular Ecology (англиски). 4 (4): 519–520. doi:10.1111/j.1365-294x.1995.tb00248.x. ISSN 1365-294X. PMID 8574449.
  8. ↑ 8,0 8,1 8,2 8,3 Allendorf, Fred W.; Knudsen, Kathy L.; Blake, George M. (March 1982). „Frequencies of Null Alleles at Enzyme Loci in Natural Populations of Ponderosa and Red Pine“. Genetics. 100 (3): 497–504. doi:10.1093/genetics/100.3.497. ISSN 0016-6731. PMC 1201825. PMID 17246067.
  9. ↑ 9,0 9,1 Voelker, R. A.; Langley, C. H.; Brown, A. J.; Ohnishi, S.; Dickson, B.; Montgomery, E.; Smith, S. C. (February 1980). „Enzyme null alleles in natural populations of Drosophila melanogaster: Frequencies in a North Carolina population“. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 77 (2): 1091–1095. Bibcode:1980PNAS...77.1091V. doi:10.1073/pnas.77.2.1091. ISSN 0027-8424. PMC 348430. PMID 16592770.
  10. ↑ 10,0 10,1 10,2 10,3 Liu, J. P.; Baker, J.; Perkins, A. S.; Robertson, E. J.; Efstratiadis, A. (1993-10-08). „Mice carrying null mutations of the genes encoding insulin-like growth factor I (Igf-1) and type 1 IGF receptor (Igf1r)“. Cell. 75 (1): 59–72. doi:10.1016/s0092-8674(05)80084-4. ISSN 0092-8674. PMID 8402901.
  11. ↑ Clayton, J. W.; Tretiak, D. N. (1972-08-01). „Amine-Citrate Buffers for pH Control in Starch Gel Electrophoresis“. Journal of the Fisheries Research Board of Canada. 29 (8): 1169–1172. doi:10.1139/f72-172. ISSN 0015-296X.
  12. ↑ 12,0 12,1 Wraight, Christopher J.; Werther, George A. (1995-10-01). „Insulin-Like Growth Factor-I and Epidermal Growth Factor Regulate Insulin-Like Growth Factor Binding Protein-3 (IGFBP-3) in the Human Keratinocyte Cell Line HaCaT“. Journal of Investigative Dermatology. 105 (4): 602–607. doi:10.1111/1523-1747.ep12323716. PMID 7561166.
  13. ↑ Dean, Laura (2005). The ABO blood group. National Center for Biotechnology Information (US).
Преземено од „https://mk.wikipedia.org/w/index.php?title=Нулти_алел&oldid=5173483“