Мутации и мутационный процесс в природных популяциях drosophila melanogaster
Изучение динамики закономерностей формирования генетической изменчивости в природных популяциях Drosophila melanogaster в пространстве и во времени. Характер генетического полиморфизма, выделяемыого из природных популяций в период вспышек мутаций.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | диссертация |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 31.10.2018 |
| Размер файла | 392,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
????????? ?? http://www.allbest.ru/
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
ИНСТИТУТ ЦИТОЛОГИИ И ГЕНЕТИКИ
Диссертация
в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора биологических наук
03.00.15 - генетика
МУТАЦИИ И МУТАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС В ПРИРОДНЫХ ПОПУЛЯЦИЯХ DROSOPHILA MELANOGASTER
Захаров Илья Кузьмич
НОВОСИБИРСК 1995
Работа выполнена в Институте цитологии и генетики
Сибирского отделения РАН, г. Новосибирск
Официальные оппоненты: доктор биологических наук,
профессор Васильева Л.А.,
Институт цитологии и генетики
СО РАН, г. Новосибирск
доктор биологических наук,
профессор Высоцкая Л.В.,
Новосибирский Государственный
университет, г. Новосибирск
доктор биологических наук,
профессор Стегний В.Н.,
Институт биологии и биофизики
Томского Государственного
университета, г. Томск
Ведущее учреждение - Санкт-Петербургский Государственный
университет, г. Санкт-Петербург
Защита состоится " __ " ____________ 1995 г. на ________ заседании диссертационного совета по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук (Д-002.11.01) в Институте цитологии и генетики СО РАН в конференц-зале Института по адресу:
630090, г. Новосибирск, проспект академика Лаврентьева, 10.
С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в библиотеке Института цитологии и генетики СО РАН.
Диссертация
в виде научного доклада разослана "___"____________ 1995 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
доктор биологических наукГруздев А.Д.
1. Общая характеристика работы
Актуальность проблемы.
В основе эволюционного процесса лежит возникновение мутаций и их дальнейшая судьба, их роль в жизни популяции, вида. Оценка скорости мутационного процесса в природных популяциях представляет собой сложную и многофакторную задачу. Уровень существующей генетической изменчивости (концентрация) и частота возникновения de novo (мутабильность) могут быть определены при изучении разного типа мутаций: видимых, летальных, электрофоретических вариантов. Существующие различия по темпам мутирования между генами, между скоростями мутирования одних и тех же генов на разных генетических фонах и в зависимости от факторов среды еще более усложняет оценку потока генов, поставляемого мутационным процессом.
Особый интерес для понимания закономерностей спонтанного мутационного процесса представляют случаи повышенной мутабильности, изучение которой велось разными авторами на дрозофиле в двух направлениях: 1) генетический анализ высокомутабильных локусов - как случаи специфической внутригенной мутабильности, так и взаимодействия в системе генотипа, где повышенная мутабильность в локусе определяется свойствами его самого, генами-мутаторами или внехромосомными агентами; 2) изучение случаев резкого повышения общей мутабильности в лабораторных линиях и искусственных популяциях, отводках из природных популяций и непосредственно в природных популяциях.
Постоянные, длительные во времени, с широким географическим охватом наблюдения за генофондом природных популяций Drosophila melanogaster позволяют проследить глобальные и локальные изменения генофондов и выявить факторы, вызывающие эти изменения. Проводимые отечественными генетиками исследования, дали новое развитие идеи о существовании мутационных периодов и колебаниях мутабильности во времени [Berg, 1966, 1982; Голубовский и др., 1974]. Свое дальнейшее развитие эти исследования получили после открытия и возросшего интереса к мобильным генетическим элементам. Высокомутабильные аллели, выделенные из природы [Голубовский, 1977; Голубовский, Захаров, 1983; Захаров, 1984], были отнесены к инсерционным мутациям [Golubovsky et al., 1977; Голубовский, Беляева, 1985]. Исследования по генетической нестабильности позволили установить несомненную связь этого явления с транспозициями мобильных генетических элементов. Однако, как правило, в подавляющем большинстве исследований изучались искусственно индуцированные мутации и проводился детальный анализ на молекулярном уровне отдельных нестабильных локусов. Описано лишь несколько отдельных случаев исследований мобильных генетических элементов в природных нестабильных хромосомах.
Значительная часть возникающих спонтанных мутаций, по-видимому, являются инсерционными. Следует подчеркнуть, что активация мобильных элементов индуцирует целый спектр генетических событий на генном, хромосомном, организменном и популяционном уровнях: изменение характера экспрессии и регуляции генов, нестабильность генов, увеличение мутабильности, мультигенные повреждения, хромосомные перестройки [McClintock, 1956, 1978; Green, 1977, 1986; Bregliano, Kidwell, 1983; Engels, 1983, 1989; Герасимова и др., 1984; Golubovsky, Kaidanov, 1994]. В последнее время получены новые данные о роли мобильных элементов в горизонтальном переносе генов [Kidwell, 1993; Clark et al., 1994]. Исследования популяций Drosophila melanogaster показали, что существуют глобальные изменения во времени в составе некоторых мобильных элементов [Anxolabehere et al., 1985, 1989; Kidwell, 1992]. Вспышки мутаций, генетическая нестабильность, активация мобильных элементов могут играть важную роль в эволюционном процессе.
Особенности нашего подхода в рассмотрении явления нестабильности заключаются, во-первых, в изучении нестабильных мутаций, возникших и существующих в природных популяциях, во-вторых, в прослеживании изменения, происходящие с линиями на протяжении длительного времени (до 20 лет) их поддержания и наблюдения в лаборатории. Наличие клонов Х хромосом с известными родословными позволяет описать не только статику, но и динамику этого процесса.
Цели и задачи исследования.
В работе поставлены следующие цели исследования:
1) Изучение динамики и выявление закономерностей формирования генетической изменчивости в природных популяциях Drosophila melanogaster в пространстве и во времени.
2) Изучение характера генетического полиморфизма и свойств мутаций, выделяемых из природных популяций в период вспышек мутаций.
3) Определение относительной роли нестабильных мутаций в формировании генофонда популяций.
Особенностью проводимых нами исследований является анализ феномена вспышек мутаций в природных популяциях Drosophila melanogaster, связанного с генетической нестабильностью. В соответствии с этим, в задачи работы входит:
1) Генетический мониторинг аллелофонда и динамики спонтанного мутационного процесса в природных популяциях. Изучение и анализ синхронных изменений концентрации мутаций и локус-специфической мутабильности в природных популяциях Drosophila melanogaster из смежных и географически удаленных регионов.
2) В период глобальной вспышки мутаций (начало в 1973 г.) мы выделили серии нестабильных аллелей гена singed, а в период локальной вспышки (начало в 1982 г.) - аллелей гена yellow. Это явилось базой для классификации нестабильных аллелей локусов Х хромосомы - singed и yellow, выделенных из различных популяций в течение вспышек мутаций на основе двух главных параметров - оценки мутационных свойств и частот межаллельных переходов.
3) Получение комплекса генетических данных о правилах поведения выделенной из природы бимутантной системы sn49::Tn-clw в ряду поколений при длительном разведении линий в лаборатории.
4) Изучение влияния генетического окружения (хромосом, генов-мутаторов, цитотипа) на мутационные свойства нестабильных аллелей.
5) Сравнительный анализ мутационных свойств нестабильных мутаций в генеративных и в соматических клетках.
Научная новизна.
Особенностью проведенных исследований является комплексный подход и непрерывность изучения состава и динамики генофондов природных популяций Drosophila melanogaster. В наших работах были установлены следующие важные черты вспышек мутаций: (1) Вспышки мутаций могут быть как глобальными, так и локальными. При глобальной вспышке мутантные аллели одних и тех же генов появляются одновременно в географически удаленных популяциях D. melanogaster. Этот феномен получил название "моды на мутации" [Голубовский и др., 1974]. (2) Наблюдалось повторное проявление моды на мутации, например, для гена yellow - первая вспышка 30-40-х годов носила глобальный характер, а "возвращение моды" в 80-е годы - локальный [Захаров, Голубовский, 1985, 1989; Захаров и др., 1995; Захаров, Скибицкий, 1995]. (3) Изучена динамика вспышек мутаций. Длительность вспышки - 7-11 лет. (4) Мутации, определяющие вспышку, в своем большинстве нестабильны и, на основании комплекса их генетических свойств, могут быть отнесены к разряду инсерционных мутаций [Golubovsky et al., 1977; Голубовский, Захаров, 1982; Захаров, Голубовский, 1984а; Yurchenko et al., 1984; Захаров, Юрченко, 1985, 1989].
Проведен детальный генетический анализ серии нестабильных аллелей генов singed, yellow, lozenge, который включал определение частот и направлений мутирования различных нестабильных аллелей и их мутантных производных в ряду поколений, изучение влияния генетических и эпигенетических факторов на мутационные свойства нестабильных аллелей в половых и соматических клетках, показана аллелеспецифичность нестабильности и комплексный характер контроля ее мутабильности [Захаров, 1984а; Захаров, Голубовский, 1984, 1985; Захаров, Юрченко, 1985; Голубовский и др., 1986, 1987; Захаров и др., 1995; Вайсман, Захаров, 1995а; Захаров, Скибицкий, 1995]. Впервые исследовался случай совместного мутирования двух генов (бимутантная нестабильная система sn49::Tn-clw), выделенных из природной популяции [Голубовский, Захаров, 1979; Golubovsky, Zakharov, 1980a; Захаров, Юрченко, 1982, 1983, 1984; Yurchenko et al., 1984]; проведен генетический анализ гомологичной рекомбинации нестабильных аллелей гена singed в гомо- и гетероаллельных комбинациях, показано влияние структуры гомологичного локуса на частоту мутирования нестабильного аллеля [Юрченко и др., 1985 а, б; Юрченко, Захаров, 1990]; изучено взаимодействие нестабильных аллелей, связанных с различными мобильными элементами, в системе генотипа [Голубовский и др., 1986].
Причины, индуцирующие синхронную мутабильность в одном и том же гене в удаленных популяциях, должны отвечать следующим требованиям: они должны постоянно присутствовать в природных популяциях; они специфичны к определенным локусам-мишеням, индуцируя в них генетическую нестабильность; они меняют со временем интенсивность и направленность своего действия. Было показано, что нестабильное состояние присуще и аллелям генов, выделенных из природных популяций в которых вспышек мутаций не наблюдалось [Захаров и др., 1995].
Полный перечень установленных событий в экспериментах, связанных со вспышками мутаций, указывает на комплексный характер феномена генетической изменчивости и сложность факторов ее формирующих.
Апробация результатов.
Материалы диссертации были доложены, представлены тезисами докладов или стендовых сообщений: на 3-6-м Всесоюзных совещаниях по проблемам биологии и генетики дрозофилы - Харьков-1979, Минск-1985, Львов-1987 и Одесса-1989; на 1-3 школах-семинарах по генетике и селекции животных - Улан-Уде-1981, Новосибирск-1985 и Бийск-1989; на 45-м симпозиуме в Колд-Спринг Харборе "Подвижные генетические элементы", Колд-Спринг Харбор, США, 1981; на 4-м и 5-м съездах Всесоюзного общества генетиков и селекционеров им. Н.И. Вавилова - Кишинев-1981 и Москва-1987; На 5-м и 6-м Всесоюзных симпозиумах "Молекулярные механизмы генетических процессов" - Москва, 1983 и 1987; на 2-й и 4-й Всесоюзных конференциях "Экологическая генетика растений и животных", Кишинев - 1984 и 1991; на 3 Всесоюзном совещании "Фенетика популяций", Саратов, 1985; на 1-й и 2-й Всесоюзных конференциях по проблемам эволюции, Москва - 1985 и 1988; на Всесоюзном совещании "Экология популяций", Новосибирск, 1988; на 12-м Европейском конгрессе по исследованиям на дрозофиле, Майнц (ФРГ), 1991; на 1-й Всесоюзной конференции по генетике насекомых, Москва, 1991; на научной конференции "Оценка последствий радиационного воздействия ядерных взрывов на Семипалатинском испытательном полигоне и антропогенного загрязнения окружающей среды на население Алтайского края", Барнаул, 1993; на 1-м съезде Вавиловского общества генетиков и селекционеров, Саратов, 1994.; на отчетных сессиях Института цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск, 1988, 1991 и 1994.
Объем и структура работы.
В качестве диссертации представляется совокупность из 44 опубликованных работ. Основные результаты и вытекающие из них выводы изложены в виде научного доклада.
Фактический материал получен автором самостоятельно и в коллективных исследованиях с соавторами опубликованных работ: М.Д. Голубовским, Н.Н. Юрченко, А.В. Иванниковым, Е.Э. Скибицким, О.А. Соколовой, Н.Я. Вайсман, М.А. Волошиной и другими, всем им автор выражает глубокую и искреннюю признательность.
Работа выполнена в лаборатории генетики популяций ИЦиГ СО РАН. Работа поддержана ГНТП "Приоритетные направления генетики".
2. Материалы и методы исследования
Эксперименты проводились в следующих направлениях:
(а) Сбор и генетический анализ выборок Drosophila melanogaster из природных популяций, представляющих экологически сходные и контрастные регионы на территории бывшего СССР - южные районы европейской и азиатской части (юг Западной Сибири, Дальний Восток) России, Украина, Кавказ, Средняя Азия. Особое внимание уделено анализу популяции Умань, которая находится под наблюдением с 30-х годов. Все мухи анализировались под бинокулярным микроскопом для установления фенотипических отклонений. Всех самцов с аномалиями затем индивидуально скрещивали с самками со сцепленными Х-хромосомами для выделения сцепленных с полом видимых мутаций.
(б) Одновременная оценка концентрации и частоты возникновения мутаций Х-хромосомы возможна с использованием инбридинга оплодотворенных в природе самок. Эти методы дают возможность изучать изменения в концентрации и мутабильности отдельных сцепленных с полом генов и сравнивать удаленные популяции, следить за составом и динамикой генофондов в популяциях во времени без вовлечения в скрещивания лабораторных линий.
(в) Особенностью и основой наших исследований нестабильных мутаций является семейный анализ, который, во-первых, позволяет проследить генеалогию межаллельных переходов и установить факты мутирования в исследуемой Х-хромосоме, во-вторых, наряду с суммарной оценкой "частота мутирования" аллеля, мы получаем значения возникновения мутации de novo в семьях, а также можем установить стадию на которой произошло мутационное событие.
(г) Популяционный и генетический анализ серий нестабильных аллелей Х-хромосомы из природы включал, во-первых, изучение состава и динамики генофондов популяций Drosophila melanogaster, во-вторых, классификацию нестабильных мутаций генов singed и yellow и других генов Х-хромосомы, выделенных из природной популяции в период вспышки мутабильности.
(д) Выделение из популяций, генетический анализ, изучение свойств и взаимодействия сцепленных с полом мутаций и генов-мутаторов в системе генотипа проводили с использованием маркерных генов и линий по принятым схемам скрещиваний.
Подробное описание материалов и методов, детали и особенности генетических экспериментов описаны в соответствующих разделах опубликованных работ.
Глава 1. ДИНАМИКА И ОСОБЕННОСТИ ВСПЫШЕК МУТАЦИЙ В ПРИРОДНЫХ ПОПУЛЯЦИЯХ DROSOPHILA MELANOGASTER
Колебания концентрации мутаций и неравномерность темпа спонтанного мутационного процесса в природных популяциях и в лабораторных линиях различных видов дрозофил отмечались целым рядом исследователей. Однако, непрерывных, длительных по времени, с широким географическим охватом исследований популяционной динамики генного состава и динамики темпов (скорости) спонтанного мутационного процесса в популяционной генетике, по существу, нет. Благодаря преемственности в работе нескольких поколений советских генетиков-популяционистов, возникла уникальная возможность свести воедино данные, полученные за более чем полувековой период, при изучении природных популяций Drosophila melanogaster на обширной территории СССР. Результатом этих исследований стало обнаружение и описание целого ряда новых популяционно-генетических феноменов: глобальные и локальные вспышки мутаций или "моды на мутации", возвращение моды на мутации, выделение из популяций и генетический анализ серий нестабильных аллелей разных генов.
Начиная с 1937 года, одновременно по всему ареалу вида в географически удаленных популяциях Drosophila melanogaster на территории СССР в повышенной концентрации распространились сцепленные с полом мутации yellow body и в меньшей степени наблюдалась повышенная активность и в других локусах Х-хромосомы - white eyes и singed bristles [Берг и др., 1941; Гершензон, 1941; Дусеева, 1948] (cм. рис. 1 и 2). В двух популяциях - Воронежа и Душанбе, Н.Д. Дусеева (1948) обнаружила повышенную мутабильность по локусу white. По данным Р.Л. Берг (1965) превышение концентрации и мутабильности наблюдалось и для генов singed и forked bristles, хотя и в меньшей степени, чем для гена yellow. Возможно, что мутационная активность по генам white и singed географически имела мозаичную картину распространения.
Как оказалось, наблюдаемая в этот период повышенная концентрация мутаций в популяциях, сопровождалась (или была следствием) повышенной мутационной активностью нормальных аллелей этих генов, особенно уеllow+ [Дусеева, 1948; Гершензон, 1980]. Интерес исследователей в 30-40-е годы был сфокусирован на описании наблюдаемого феномена и на определении частоты возникновения мутаций, которая была на порядок выше обычной и достигала, например, для yellow-мутаций значений 0.02-0.08%. Исследования периода 1937-1946 годов ограничились лишь изучением мутационных свойств нормальных аллелей и, к сожалению, остались неизученными мутабильные свойства самих мутантных аллелей. Поэтому, исследования первого случая вспышки мутаций в природных популяциях оставили открытым вопрос о генетических (в частности, мутационных) свойствах выделенных из природы аллелей мутаций yellow, white, singed и forked.
По характеру географического распространения мода на мутацию yellow в период 1937-1946 годах носила глобальный характер. Всего было исследовано 35 популяций Европейской и Азиатской части СССР. В среднем, при частотах возникновения yellow-мутаций 0.38% и 0.06% концентрация yellow-мутаций достигала значений 0.06% и 0.17% [Дусеева, 1948; Берг, 1948]. Если за период наблюдения (1937-1945 годы) разница между частотами yellow-мутаций в популяциях и частотами их возникновения (мутабильностью) была незначительной, то в 1946 году для двух исследованных популяций Р.Л. Берг было отмечено резкое различие по этим двум параметрам: в популяции Тирасполя значение мутабильности равное 0.023% было на порядок ниже, чем значение концентрации - 0.233%, в популяции Умани концентрация оставалась без изменения - на уровне 0.3%, при резком падении мутабильности по сравнению с 1937 годом (см. рис. 1).
Период вспышки мутаций 30-40-х годов в популяциях продолжался, по меньшей мере, десятилетие. После 1946 года исследования природных популяций дрозофил на территории Советского Союза были прерваны до 1957 г.
1.1. Возвращение моды на мутацию yellow
После периода вспышки мутаций 30-40-х годов концентрация и частота возникновения yellow-мутаций были фоновыми и не превышали уровня 0.04% [Берг, 1961, 1965]. Замечательное исключение представляет популяция Drosophila melanogaster Умани, где, начиная с 1982 года, нами было обнаружено резкое возрастание концентрации yellow-Х-хромосом и прослежена год за годом динамика вспышки (Табл. 1) [Захаров, Голубовский, 1985, 1989; Голубовский и др., 1987; Захаров и др., 1995; Захаров, Скибицкий, 1995]. Только в популяции Умань в период с 1982 по 1991 годы с повышенной частотой встречались мутантные yellow-самцы - средняя частота за весь период 0.9% (N=11139), гетерозиготные по yellow-мутации самки - средняя частота за весь период 1.7% (N=3217), и оплодотворенные в природе мутантными yellow-самцами самки - средняя частота за весь период 0.8% (N=2609). Концентрация yellow X-хромосом в популяции Умань за весь период в среднем составила 0.9% (N=20182). Средняя концентрация yellow-X-хромосом в 30 раз превышает среднюю частоту возникновения yellow-мутаций, которая равнялась 0.03% (N=198210). Динамика концентрации и мутабильности yellow показана на рис. 1.
Хотя мы и говорим о "возвращении моды на мутацию", по своей сущности, два пика вспышек по yellow различаются по целому ряду свойств (Табл. 2). Как уже было отмечено, в отличие от глобального в 30-40-х годах распространения yellow-мутаций, в 80-х наблюдалась лишь локальная вспышка по yellow, которая была продолжительна по времени, но зарегистрирована только в популяции Умань. Здесь следует отметить, что в период с 1981 по 1993 годы выборки Drosophila melanogaster брались по всему ареалу вида из 36 различных популяций Европейской и Азиатской части СССР.
Отметим еще одну разницу двух периодов -уровень концентрации yellow-X-хромосом в 80-х годах в 30 раз превышал уровень частоты возникновения мутации, тогда как в 30-40-х годах эти параметры были близки, за исключением последнего - 1946, года наблюдения [Берг, 1948] (см. рис. 1).
Экспрессия yellow-аллелей носит тканеспецифический характер. В соответствии с их фенотипическим проявлением выделяют два типа аллелей: yellow-1 - все кутикулярные структуры - тело, аристы, крылья, макро- и микрохеты имеют желтый цвет, и yellow-2 - тело желтое, а остальные структуры практически неотличимы от окраски дикого типа [Lindsley, Zimm, 1992]. По данным С.М. Гершензона (1941) в популяции Китаево (Украина) в 1937 году возникали в основном мутации типа y1. В исследованиях Н.Д. Дусеевой (1948), вновь возникавшие аллели yellow были как y1-, так и y2-типов. Согласно нашим данным, в период вспышки 1982-1991 годов были выделены из природы и вновь возникали исключительно мутации y2-типа [Захаров, Голубовский, 1985; Голубовский и др., 1987; Захаров, Скибицкий, 1994, 1995].
1.2. Вспышка мутаций разных генов, вызывающих сходные аномалии - abnormal abdomen
В период между двумя вспышками по yellow-локусу были выявлены еще два мутационных периода: "abnormal abdomen" и "singed".
В 1968 году во всех изучаемых популяциях в необычно высоких концентрациях распространилась аномалия, нарушающая структуру тергитов и стернитов брюшка, сходная с известной мутацией abnormal abdomen [Berg, 1972, 1973, 1974; Голубовский и др., 1974]. Динамика распространения данной аномалии показана на рис. 3. Увеличение концентрации аномальных мух произошло практически одновременно и во всех исследуемых популяциях. Однако, в отличие от моногенных, с известной локализацией мутаций yellow и singed, гены, определяющие признак abnormal abdomen, могут быть как сцеплены с полом, так и локализованы в аутосомах, признак может иметь полигенный характер наследования и в своем проявлении характеризуется неполной пенетрантностью и изменчивой экспрессивностью. Концентрация аномальных самок и самцов в период вспышки 1968-1975 гг. достигала значений нескольких десятков процентов, что свидетельствует о высоком уровне abnormal abdomen в популяциях по сравнению с фоновым уровнем.
Анализ генетической изменчивости природных популяций показывает, что многие из мутаций характеризуются сложной картиной проявления и взаимодействия, обладают неполной пенетрантностью и изменчивой экспрессивностью, плейотропным действием, связаны с хромосомными мутациями (инверсиями) [Захаров, 1985; Захаров, Юрченко, 1988; Захаров, Иванников, 1991; Захаров и др., 1989, 1991, 1993; Вайсман, Захаров, 1995б; Weisman et al., 1995; Юрченко, Захаров, 1995; Юрченко и др., 1995].
Повышенная концентрация мутации в популяции может быть следствием действия целого ряда причин: результатом отбора за счет преимущества носителей мутантного гена (признака), она может поддерживаться за счет повышенной частоты общего или локус-специфического мутирования. Если повышение концентрации в случае с abnormal abdomen явилось следствием повышенной концентрации фенотипически сходных мутаций, относящихся к разным генам, в результате возросшей мутабильности, то подобного рода явление можно соотнести с явлением, известным под названием "гетерогения сходных фенов". Инъекция ДНК-содержащих онкогенных вирусов в полярную плазму эмбрионов D. melanogaster приводит в потомстве к массовому появлению полудоминантных гетерогенных глазных мутаций типа Lobe и гетерогенных наследственных опухолей [Gazarian et al., 1987]. Другой пример - линия claret у D. ananassae несет экстрахромосомный фактор, который активирует ретротранспозон tom, в составе последнего предполагаются энхансеры, действующие в цис-положении и специфичные для измененной (усиленной или эктопической) экспрессии генов [Hastie, 1986; Hinton, 1984, 1988; Awasaki et al., 1994]. В результате возникают гетерогенные мутации Om, приводящие к уменьшению размеров глаз и локализованные примерно в 20 локусах. Сам по себе tom-элемент способен встраиваться в разные локусы генома, но выражение на уровне фенотипа получают в основном полудоминантные глазные мутации. Аналогичным образом можно представить, что вспышка мутаций типа abnormal abdomen явилась индикатором ответа на возможную вирусную инфекцию или активацию мобильных элементов в популяциях Drosophila melanogaster.
Таблица 1. Концентрация и частота возникновения de novo мутаций yellow в популяции Умань и в других природных популяциях Drosophila melanogaster
|
Концентрация |
Частота возникновения |
||||||||
|
Год |
Умань |
Все другие популяции* |
Умань |
Все другие популяции |
|||||
|
N** |
% |
N |
% |
N |
% |
N |
% |
||
|
1980 |
1241 |
0.08 |
2674 |
0 |
- |
- |
17144 |
0 |
|
|
1981 |
1660 |
0.12 |
9105 |
0.01 |
4800 |
0 |
35808 |
0.003 |
|
|
1982 |
342 |
3.22 |
5596 |
0 |
2929 |
0 |
31991 |
0.001 |
|
|
1983 |
2174 |
0.78 |
11569 |
0 |
4648 |
0 |
30570 |
0 |
|
|
1984 |
3691 |
0.49 |
7286 |
0.01 |
27141 |
0.011 |
42139 |
0 |
|
|
1985 |
720 |
2.50 |
3617 |
0 |
13083 |
0 |
61725 |
0 |
|
|
1986 |
2879 |
0.87 |
8409 |
0 |
20305 |
0.005 |
86142 |
0.001 |
|
|
1987 |
2258 |
1.73 |
7234 |
0 |
34718 |
0.112 |
63295 |
0 |
|
|
1988 |
1738 |
1.04 |
5530 |
0 |
32219 |
0.016 |
123639 |
0 |
|
|
1989 |
2047 |
0.88 |
1216 |
0 |
21946 |
0.027 |
12117 |
0 |
|
|
1990 |
1531 |
0.46 |
3123 |
0 |
16076 |
0 |
24123 |
0.004 |
|
|
1991 |
1142 |
0.35 |
- |
- |
20345 |
0 |
- |
- |
|
|
1992 |
- |
- |
5283 |
0 |
- |
- |
105903 |
0.001 |
|
|
1993 |
885 |
0 |
882 |
0 |
10195 |
0 |
882 |
0 |
*Ежегодно исследовалось несколько популяций из различных регионов. За период 1981-1993 гг. исследовалось 36 популяций. Например, кроме популяции Умань, в 1986 г. были изучены популяции: Чернобыль, Ужгород, Брест, Одесса, Запорожье и Самарканд,
в 1990 г. - Запорожье, Магарач, Минеральные Воды, Хорог, Душанбе.
**N - общее количество изученных Х-хромосом.
Таблица 2. Сравнительная характеристика мутационных периодов в природных популяциях Drosophila melanogaster Евразии в 1931-1994 гг.
|
Годы |
1937-1946 |
1982-1991 |
|
|
Длительность |
Не менее 10 лет |
10 лет |
|
|
Мутация, тип аллеля |
Аллели как yellow-2-, так и yellow-1-типа. Другие гены: singed, forked, white. |
Только аллели типа yellow-2 |
|
|
Характер наследования |
Сцепленная с полом рецессивная мутация |
Сцепленная с полом рецессивная мутация |
|
|
Характер распространения |
Повсеместное распространение yellow-мутаций в популяциях Евразии. Мутация white была обнаружена только в 2 из 35 популяций. |
Локальная вспышка, проявилась только в популяции Умань (Украина) |
|
|
Концентрация |
0.05-0.25% |
В отдельные годы - до 3.2% |
|
|
Частота возникновения |
0.04-0.15% |
В среднем 0.03% |
|
|
Отношение концентрации и частоты возникновения |
Концентрация в популяции и частота возникновения мутации de novo примерно одного уровня. |
Концентрация в популяции превышает мутабильность и концентрация на порядок величин выше, чем в 30-40-х годах. |
|
|
Генетическая нестабильность |
Генетическая нестабильность аллелей не изучалась. Проверялось ревертирование только некоторых аллелей [Гершензон, 1941]. |
Серии нестабильных аллелей yellow-2. Зарегистрированы супернестабильные аллели, мутирующие с частотой до 11% |
|
|
1968-1975 |
1973-1979 |
||
|
8 лет |
7 лет |
||
|
Аномалии, сходные с мутациями типа abnormal abdomen |
singed bristles, фенотипически и мутационно различающиеся аллели |
||
|
Рецессивные и полудоминантные мутации, мутации с неполной пенетрантностью и изменчивой экспрессивностью, обусловленные разными генами, локализованными в различных хромосомах. |
Сцепленная с полом рецессивная мутация |
||
|
Повсеместное распространение в популяциях D. melanogaster Евразии |
Обнаружены в различных популяциях Евразии. Скорее всего, следует отнести к мозаичному характеру распространения по ареалу вида. |
||
|
Самки - от 10 до 60%. Самцы - от 10 до 30%. |
0.03-0.05% |
||
|
Не оценивалась. |
0.01% |
||
|
Чрезвычайно высокая концентрация, возможно, в результате повышения мутабильности фенотипически сходных мутаций разных локусов. Похоже на явление "гетерогения сходных фенов". Не исключено сильное влияние селективных факторов. |
Концентрация и частоты возникновения близки. |
||
|
Не исследована. |
Множественные серии нестабильных аллелей singed. Супермутабильные аллели. Плеяды нестабильных аллелей. |
Таблица 3. Спектр и разнообразие аллелей гена singed bristles в зависимости от направлений и частот мутирования, выделенных из природных популяций Drosophila melanogaster в 1973-1990 гг. [Golubovsky et al., 1977; Захаров, 1984б; Захаров, Голубовский, 1984а; Захаров, Юрченко, 1985].
|
Класс |
Аллель* |
Происхождение, год |
Направление мутирования |
Частота мутирования |
|
|
A1 |
sns-U36 |
Умань, 1979 |
snf |
3x10-3 |
|
|
sn+ |
1x10-3 |
||||
|
snm |
7x10-4 |
||||
|
sns-G78 |
Геленджик, 1978 |
snm |
1x10-3 |
||
|
snf |
1x10-4 |
||||
|
sn+ |
7x10-5 |
||||
|
A2 |
sns-K3-2 |
Краснодар, 1978 |
sn+ |
8x10-4 |
|
|
snf |
7x10-5 |
||||
|
A3 |
sns-V49 |
Владивосток, 1975 |
sn+ |
3x10-3 |
|
|
snm |
3x10-4 |
||||
|
sns-N88 |
Нальчик, 1988 |
snm |
3x10-4 |
||
|
sn+ |
6x10-4 |
||||
|
A4 |
sns-T77-27 |
Ташкент, 1973 |
sn+ |
1x10-2 ** |
|
|
sns-11 |
sns-T77-27 |
sn+ |
2x10-1 ** |
||
|
A5 |
sns-90719 |
Магарач, 1990 |
стабильный*** |
||
|
B1 |
snm-T63-15 |
Ташкент, 1973 |
snf |
1x10-2 |
|
|
sn+ |
3x10-3 |
||||
|
sns |
2x10-3 |
||||
|
B2 |
snm-K33-13 |
Краснодар, 1974 |
sn+ |
1x10-3.** |
|
|
snf |
1x10-3 |
||||
|
snm-90667 |
Магарач, 1990 |
sn+ |
3x10-4 |
||
|
snf |
1x10-4 |
||||
|
B3 |
snm-TB76 |
Тбилиси, 1976 |
sn+ |
2x10-3 |
|
|
sns |
9x10-4 |
||||
|
snm-Z3195 |
Запорожье, 1986 |
sn+ |
5x10-4 |
||
|
sns |
1x10-4 |
||||
|
B4 |
snm-K88-9 |
Краснодар, 1974 |
sns |
1x10-3 ** |
|
|
B5 |
snm-Z514 |
Запорожье, 1987 |
стабильный |
||
|
C1 |
snf-D163 |
Душанбе, 1981 |
sn+ |
1x10-1 |
* Обозначение фенотипического проявления аллелей singed: sns - strong, snm - moderate, snf - faint, sn+ - дикий тип, щетинки и волоски практически неотличимы от нормального фенотипа.
** Данные по частоте мутирования этих аллелей взяты из работы [Golubovsky et al., 1977].
*** Здесь и в табл. 4 аллель обозначен как "стабильный" только в том случае, если его стабильность установлена (оценена его частота мутирования на множестве не менее 10 тыс.).
1.3. Повышенная частота мутаций гена singed в природных популяциях Drosophila melanogaster в 1973-1979 гг.
В 1973-1979 годы в природных популяциях Drosophila melanogaster в повышенной концентрации встречалась другая сцепленная с полом мутация - singed bristles [Berg, 1974; Ivanov, 1974; Иванов, Голубовский, 1977; Захаров, Голубовский, 1984; Захаров, 1984] (рис. 2). Повышенная концентрация мутаций гена singed наблюдалась на фоне повышенной мутабильности нормальных аллелей и вспышка продолжалась до 1979 года. В этот период были выделены нестабильные аллели гена singed, которые при изучении их мутационных свойств дали начало сериям фенотипически различающихся аллелей данного локуса (Табл. 3). В большинстве своем аллели singed из природы оказались генетически нестабильными [Ivanov, 1974; Иванов, Голубовский, 1977; Golubovsky et al., 1977; Голубовский, 1977; Захаров, 1984; Захаров, Голубовский, 1984а; Захаров, Юрченко, 1985]. В работе М.Д. Голубовского и Е.С. Беляевой (1985), методом гибридизации in situ на препаратах хромосом слюнных желез было показано, что в цитологическом районе локализации singed в sn-Х-хромосомах из природы выявляются различные типы мобильных элементов - часть аллелей связана с внедрением P-элементов, часть с внедрением мдг3.
Повышенная концентрация мутаций singed в природных популяциях, скорее всего, явилась следствием повышенного мутирования в локусе singed, а не результатом действия отбора. Об этом свидетельствует, во-первых, тот факт, что из 19 выделенных из природы аллелей 12 были зарегистрированы в момент их возникновения, во-вторых, аллели singed характеризовались высокой мутабильностью и обладали свойством многократного мутирования, сохраняющегося на протяжении десятилетий содержания линий в лаборатории. Возникающие при этом фенотипически нормальные аллели (неотличимые от дикого типа) оказывались в такой же степени нестабильными, как и аллели с мутантным выражением признака. В-третьих, аллели singed с фенотипически сходным проявлением могли существенно различаться по спектру и частотам мутирования как в половых, так и в соматических клетках, что говорит в пользу их независимого происхождения.
Обычно размножение мутантных Х-хромосом и генетический анализ сцепленных с полом мутаций удобно проводить в скрещиваниях анализируемых самцов с самками лабораторных тестерных линий (со сцепленными Х хромосомами, Basc и др.). Для некоторых аллелей гена singed это еще и вынужденная мера, так как гомозиготные самки оказываются стерильными. Это ограничение снимается для yellow-X-хромосом, генетический анализ мутирования которых можно проводить на основе анализа по потомству yellow-самок, не прибегая к скрещиваниям с лабораторными тестерными линиями. Отметим, что именно в наших работах было показано, что повышенная мутабильность в локусе singed не связана с межлинейными скрещиваниями мух из природы с лабораторными линиями, а наблюдается на природном генетическом фоне [Захаров, 1987]. Это было подтверждено и для случая повышения концентрации мутаций по гену yellow в популяции Умань - нестабильное состояние yellow2-аллелей наблюдается и в генотипе самок на природном цитотипе и генотипе [Захаров, Голубовский, 1985; Голубовский и др., 1987; Захаров, Скибицкий, 1995].
Глава 2. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЛЛЕЛЕЙ ГЕНОВХ ХРОМОСОМЫ, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ ПРИРОДНЫХ ПОПУЛЯЦИЙ DROSOPHILA MELANOGASTER В ПЕРИОД ВСПЫШКИ МУТАЦИЙ
После вспышки мутаций в 30-40-х годах, концентрация мутаций yellow в природных популяциях на протяжении почти 4 последующих десятилетий не превышала фоновых и находилась на уровне порядка 10-5. В 1982 году в природной популяции Drosophila melanogaster Умани (Украина) нами было отмечено повышение концентрации мутации yellow [Захаров, Голубовский, 1985, 1989; Голубовский и др. 1987]. Распространение получили только аллели типа yellow-2. Концентрация yellow-2-мутаций с 1982 года по 1991 год в популяции Умань поддерживалась на уровне порядка 10-3-10-2 (Табл. 1). В отдельные годы концентрация yellow-2-Х-хромосом достигала значений 3%. Мутантные самцы и гетерозиготные самки по yellow-2-хромосоме в отдельные годы составляли 4%.
Основным свойством части выделенных yellow-2-аллелей является их генетическая нестабильность (Табл. 4). Частота мутирования yellow-2 в таких линиях могла колебаться от 10-4 до 10-2. Более того, получаемые в результате мутирования нормальные производные - у+, также могли оказаться нестабильными. Это свойство наблюдалось для аллелей, выделенных на протяжении всего десятилетнего периода вспышки мутаций, а с учетом времени развития Drosophila - на протяжении смены сотен поколений, и нестабильное состояние сохраняется столь продолжительное время как для выделяемых из природы аллелей, так и для содержащихся в лаборатории и вновь возникших в лабораторных условиях мутантных и ревертантных аллелей природных Х хромосом. Подчеркнем, что мутационная активность ограничилась только одной популяцией - Уманью, и одним локусом - yellow.
Выделенные из исследованных в этот период популяций Drosophila melanogaster мутантные аллели других генов могли быть как стабильными, например, некоторые аллели dusky, lozenge, rudimentary singed и vermilion, так и нестабильными - dusky, miniatute и singed (Табл. 5) [Захаров и др., 1995; Захаров, Скибицкий, 1994, 1995]. Само по себе присутствие в популяции нестабильных аллелей оказывается не достаточным для поддержания мутации в повышенной концентрации. Об этом свидетельствуют и данные сравнительного анализа соотношения между мутабильностью и концентрацией мутаций двух периодов мутабильности. Если в 30-40-х годах концентрация yellow-мутаций составляла 0,05-0,25% и частота возникновения de novo равнялась 0,04-0,15%, то вспышка 80-х годов имела совершенно другую количественную характеристику. Концентрация yellow-мутаций в популяции Умань в среднем составила 0,9% и в отдельные годы достигала значений 3,2%, что значительно превышало средний уровень частоты возникновения yellow в этот период в популяции - 0,03%. Следовательно, в популяции Drosophila melanogaster Умани должны были сложиться специфические условия, во-первых, для активации мутабильности в локусе yellow и, во-вторых, для сохранения мутантных аллелей и поддержания мутации в повышенной концентрации на протяжении целого десятилетия. Известно, что нестабильное состояние генов, в том числе и yellow, обусловлено процессами внедрения-вырезания мобильного элемента (а в некоторых случаях в гене могут быть локусы-мишени для различных типов мобильных элементов), поэтому полученные нами данные говорят о том, что в популяции должны были возникнуть и существовать длительное время генетические и (или) эпигенетические факторы, инициирующие подвижность мобильных элементов, которые и позволяют поддерживать в популяции инсерционные мутации в высокой концентрации.
Таким образом, выявлена и прослежена динамика локального повышения локус-специфической мутабильности и концентрации yellow-мутаций в природной популяции Drosophila melanogaster. Длительность и систематичность генетико-популяционных исследований популяции Drosophila melanogaster Умани позволяют использовать ее в качестве контрольной. Полученные результаты важны для понимания закономерностей спонтанного мутационного процесса и роли в нем инсерционных мутаций, которые являются значительным компонентом генома.
Таблица 4. Группы множественных yellow-2-аллелей, выделенных из природной популяции Drosophila melanogaster Умани в 1983 и в 1990 годах, различающихся по характеру нестабильности исходных аллелей и их мутантных производных [Захаров, Голубовский, 1985; Голубовский и др., 1987; Захаров, Скибицкий, 1995].
|
Класс |
Аллели yellow-2- |
Мутирование от y2 к y+ |
Частота мутирования |
||
|
частота |
аллели |
от y+ к y2 |
|||
|
I |
y2-стабильные |
0 |
|||
|
II |
y2U1-5 |
2x10-3 |
y+(1-5) |
стабильный |
|
|
y2U23-10 |
7x10-3 |
y+(23-10) |
1x10-4 |
||
|
y2U1-4 |
1x10-3 |
y+(1-4) |
2x10-3 |
||
|
III |
y2U1-6 |
6x10-4 |
y+691 |
стабильный |
|
|
y2U23-11 |
8x10-4 |
y+(23-11) |
4x10-4 |
||
|
y2U23-4 |
4x10-4 |
y+(23-4) |
3x10-3 |
||
|
IV |
y2U23-3 |
3x10-4 |
y+(23-3)* |
3x10-2 |
|
|
y2U23-8 |
1x10-4 |
y+(23-8)* |
1.1x10-1 |
* Возникшие ревертанты у+-аллели в группе IV, оказываются более нестабильными, чем их исходные у2-аллели.
Таблица 5. Частота мутирования аллелей генов dusky (dy), miniature (m), rudimentary (r), singed (sn), vermilion (v) и yellow (y), выделенных из природных популяций Drosophila melanogaster в 1986-1990 гг. [Захаров и др., 1991, 1995; Захаров, Скибицкий, 1995; Юрченко, Захаров, 1995].
|
Аллель |
Проис- хождение |
Направление мутирования |
Изу-чено семей |
Число исключи- тельных потомков в семьях |
Всего изучено самцов-потом-ков |
Частота мутиро-вания (x10-4) |
|
|
dy1-155 |
Алма-Ата, 1988 |
dy dy+ |
133 |
3 |
9801 |
3,1 |
|
|
dyZ7-1 |
Запорожье, 1990 |
dy dy+ |
92 |
3, 15, 21 |
8585 |
45 |
|
|
dyZ7-2 |
Запорожье, 1990 |
dy dy+ |
106 * |
9 |
10232 |
8,8 |
|
|
dy90388 |
Запорожье, 1990 |
dy dy+ |
103 |
0 |
9516 |
0 |
|
|
lz544 |
Умань, 1985 |
** |
1530 |
0 |
|||
|
lz562 |
Умань, 1988 |
** |
388 |
0 |
|||
|
lz563 |
Умань, 1988 |
** |
504 |
0 |
|||
|
m1-47a |
Умань, 1990 |
m m+ |
102 |
21, 25 |
9039 |
51 |
|
|
r 1-157 |
Умань, 1989 |
r r + |
139 |
0 |
9372 |
0 |
|
|
snmZ |
Запорожье, |
snm sn + |
** |
9012 |
3.3 |
||
|
1986 |
snmsnstrong |
9012 |
1.1 |
||||
|
sns-90719 |
Магарач, 1990 |
sns sn + |
107 |
0 |
12508 |
0 |
|
|
snm90667 |
Магарач, |
snm sn + |
92 |
1, 2 |
9333 |
3.2 |
|
|
1990 |
snmsnslight |
1 |
1.0 |
||||
|
sn+35 |
snm90667 |
sn+ sn |
108 |
0 |
10065 |
0 |
|
|
sn+56 |
snm90667 |
sn+ sn |
120 |
0 |
10164 |
0 |
|
|
v90042 |
Умань, 1990 |
v v + |
** |
11351 |
0 |
||
|
v90088 |
Умань, 1990 |
v v + |
** |
9562 |
0 |
||
|
v90225 |
Умань, 1990 |
v v + |
** |
9884 |
0 |
||
|
v90719 |
Магарач, 1990 |
v v + |
** |
13030 |
0 |
||
|
y1-90302 |
Запорожье, 1990 |
y1 y+ |
125 |
1, 2, 5, 17 |
11265 |
22 |
|
|
(y dy)1-156 |
Умань, 1986 |
y dy y+dy+ |
90 |
2, 3, 8, 9, 18, 41 |
8368 |
97 |
|
|
(y+dy+)1-156 |
(y dy)1-156 |
y+dy+ y dy |
189 |
0 |
12508 |
0 |
*В линии зарегистрировано 2 случая возникновения мутации "карликовые крылья" (2 самца), которые дали потомство, но впоследствии линии утеряны.
**Массовые скрещивания.
Исходя из совокупности генетических данных, еще до открытия мобильных элементов дрозофилы, был постулирован инсерционный механизм возникновения в природе серии нестабильных аллелей [Green, 1977; Golubovsky et al., 1977]. Нами установлено, что нестабильное состояние аллелей генов характерно для природных популяций D. melanogaster, хотя это и не всегда связано со вспышками мутаций, но вспышки мутаций, как правило, связаны с нестабильностью. Нестабильное состояние выделенных из природы аллелей генов мы рассматриваем в связи с их инсерционной природой [Golubovsky, Zakharov, 1980 a, b; Голубовский, Захаров, 1982; Захаров, Голубовский, 1984 б; Захаров, Юрченко, 1982, 1985, 1988, 1989; Юрченко, Захаров, 1990, 1995; Захаров и др., 1995]. Выделенные в результате проведенных исследований серии нестабильных аллелей генов singed и yellow, аллелей других сцепленных с полом генов являются базой для дальнейших молекулярно-генетических исследований по выяснению структуры и молекулярных механизмов инсерционых мутаций из природы.
Глава 3. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БИМУТАНТНОЙ СИСТЕМЫ ИЗ ПРИРОДНОЙ ПОПУЛЯЦИИ DROSOPHILA MELANOGASTER
Из популяции Drosophila melanogaster Дальнего Востока была выделена бимутантная система двух тесно сцепленных генов singed и club wing. После того, как было показано наличие мобильных свойств у гена club wing данная система получила обозначение sn49::Tn-clw [Голубовский, Захаров, 1979; Golubovsky, Zakharov, 1980; Yurchenko et al., 1984]. В данной системе мутационные переходы упорядочены в четыре кластера, аллели которых различались фенотипическим проявлением нестабильных singed-производных, направлениями и частотами их мутационных переходов и характером проявления club wing-мутации (Табл. 6, рис. 4). Проведенные исследования нестабильной системы sn49::Tn-clw с помощью метода блот-гибридизации и полимеразной цепной реакции [Юрченко и др., в печати] выявили перестройки внутри первого интрона гена singed-49. В первом интроне у одного из аллельных производных нестабильной системы sn49::Tn-clw найдена инсерционная последовательность с нижним пределом длины 4 тпн. Используя ПЦР-праймеры к этому интрону, был обнаружен полиморфизм длин полученных фрагментов у различных аллельных производных. Принимая во внимание результаты рестрикционного анализа, есть достаточно оснований говорить о том, что в состав Tn-clw может включена последовательность hobo, которая и определяет его мобильные свойства.
Плеяды нестабильных аллелей гена singed, по существу, можно рассматривать как своеобразный модельный аналог выделенных из природных популяций серии нестабильных аллелей. Если многообразие нестабильных аллелей, выделенных из разных популяций, в разные годы имеет, безусловно, различную и независимую историю происхождения, то аллели плеяд - это реализованная в процессе размножения потенциальная возможность одного исходного нестабильного аллеля, где в эксперименте прослежена родословная совокупности вновь появившихся в результате мутационных событий аллелей и изучены их свойства. Из природных популяций были выделены фенотипически различающиеся аллели - snstrong, snmoderate и snfaint. Учитывались различия в спектре, направлениях и частотах мутирования. В результате анализа, в соответствии с разнообразием фенотипического выражения исходных аллелей и разнообразием по спектру и направлениям мутирования, мутационного репертуара мутаций серии нестабильных аллелей подразделяются на классы мутаций (Табл. 3). Несмотря на высокие частоты мутирования, направления изменений определенной мутации оказалось ограничено и, таким образом, предсказуемо. Межаллельные переходы внутри плеяд X-хромосомы sn49 также носят устойчивый, регулярный и упорядоченный характер (Табл. 6).
При анализе мутирования аллеля sn49 и его мутантных производных, были получены данные, подтверждающие ранее сделанные выводы о характере и некоторых свойствах высокомутабильных генов. Во-первых, были выделены фенотипически различающиеся аллели - snmoderate, snstrong и snextreme, а также генетически нестабильные sn+-аллели. Имеется и ограничение - не было обнаружено аллеля snfaint. Во-вторых, были получены аллели, отличающиеся между собой по спектру, направлениям и частотам мутирования. Например, аллель sns49 мутировал к sn+ и обратно с частотой 0,3%, наряду с этим были выделены практически стабильные линии sn+ и sns. С частотой 3х10-4 sns мутировал к snm, который оказался супермутабильным - мутирование в половых клетках достигало значений нескольких процентов.
Таблица 6. Частота мутирования sn49 и его производных. Четыре плеяды [Голубовский, Захаров, 1979а; Golubovsky, Zakharov, 1980a; Захаров, Юрченко, 1982, 1983, 1984, 1985; Юрченко и др., 1984; Yurchenko et al., 1984].
|
Плеяда |
Исходный аллель |
Направление мутирования |
Изучено хромосом |
Частота мутирования |
|
|
1 |
sns1 |
sn+1 |
19392 |
2.7x10-3 |
|
|
sn+1 |
sns1 |
9743 |
8.2x10-4 |
||
|
1 2 |
sns1 |
snm2 |
19392 |
2.6x10-4 |
|
|
2 |
snm2 |
sn+2 |
7959 |
2.1x10-2 |
|
