WikiDer > Супрессорная мутация

Suppressor mutation

А супрессорная мутация это второй мутация что смягчает или обращает вспять фенотипический последствия уже существующей мутации в определенном процессе синтетическое спасение. Таким образом, генетическая супрессия восстанавливает фенотип, наблюдаемый до исходной фоновой мутации.[1] Супрессорные мутации полезны для идентификации новых генетических сайтов, которые влияют на интересующий биологический процесс. Они также подтверждают связь между функционально взаимодействующими молекулами и пересекающимися молекулами. биологические пути.[2]

Внутригенное подавление против межгенного

Внутригенное подавление

Внутригенное подавление результат супрессорных мутаций, которые происходят в одном и том же ген как исходная мутация. В классическом исследовании Фрэнсис Крик (и др.) использовали внутригенное подавление для изучения фундаментальной природы генетический код. В этом исследовании было показано, что гены выражаются в виде неперекрывающихся триплетов (кодоны).[1]

Исследователи показали, что мутации, вызванные одним базовая вставка (+) или одиночный базовое удаление (-) может быть «подавлен» или восстановлен второй мутацией противоположного знака, если две мутации произошли в одной и той же области гена. Это привело к выводу, что гены нужно читать в определенном "рамка чтения"и простая вставка или удаление одного основания сместила бы рамку считывания (мутация сдвига рамки) таким образом, чтобы оставшаяся ДНК кодировала полипептид, отличный от предполагаемого. Таким образом, исследователи пришли к выводу, что вторая мутация противоположного знака подавляет исходную мутацию за счет восстановления рамки считывания до тех пор, пока участок между двумя мутациями не является критическим для функции белка.[1]

В дополнение к рамке считывания Крик также использовал супрессорные мутации для определения размера кодона. Было обнаружено, что в то время как вставки / делеции одного и двух оснований одного и того же знака приводят к мутантному фенотипу, удаление или вставка трех оснований может дать дикого типа фенотип. На основании этих результатов был сделан вывод, что вставленный или удаленный триплет не нарушает рамки считывания, и генетический код фактически является триплетом.[1]

Межгенное подавление

Межгенный (также известен как экстрагенный) подавление снимает последствия мутации в одном гене мутацией в другом месте в пределах геном. Вторая мутация не относится к тому же гену, что и исходная мутация.[2] Межгенное подавление полезно для идентификации и изучения взаимодействий между молекулами, таких как белки. Например, мутация, которая нарушает комплементарное взаимодействие между белковыми молекулами, может быть компенсирована второй мутацией в другом месте генома, которая восстанавливает или обеспечивает подходящее альтернативное взаимодействие между этими молекулами. Несколько белков биохимического, преобразование сигнала, и экспрессия гена пути были определены с использованием этого подхода. Примеры таких путей включают: рецептор-лиганд взаимодействия, а также взаимодействие компонентов, участвующих в Репликация ДНК, транскрипция, и перевод.[1]

Тевенфаг

Супрессорные мутации также встречаются в генах, кодирующих структурные белки вируса. Чтобы создать жизнеспособный вирус фага Т4 (см. изображение), требуется баланс конструктивных элементов. Янтарный мутант фага Т4 содержит мутацию, которая изменяет кодон аминокислоты в белке на бессмысленный стоп-кодон TAG (см. стоп-кодон и бессмысленная мутация). Если при заражении мутант amber, дефектный по гену, кодирующему необходимый структурный компонент фага T4, слабо подавляется (в Кишечная палочка хост, содержащий конкретный измененный тРНК - увидеть подавитель бессмыслицы), это приведет к уменьшению количества необходимых структурных компонентов. Как следствие, образуется мало жизнеспособных фагов. Однако было обнаружено, что жизнеспособный фаг может иногда продуцироваться в хозяине с помощью слабого нонсенс-супрессора, если в геноме фага также присутствует вторая амбер-мутация в гене, кодирующем другой структурный белок.[3] Было обнаружено, что причина, по которой вторая мутация янтаря может подавить первую, заключается в том, что два численно сокращенных структурных белка теперь будут в равновесии. Например, если первая амбер-мутация вызвала сокращение хвостовых волокон до одной десятой нормального уровня, большинство произведенных фаговых частиц будет иметь недостаточно хвостовых волокон, чтобы быть инфекционными. Однако, если вторая янтарная мутация является дефектной в компоненте базовой пластины и приводит к созданию одной десятой числа базовых пластин, это может восстановить баланс хвостовых волокон и базовых пластин и, таким образом, позволить продуцировать инфекционный фаг.[3]

Ревертант

В микробная генетика, а ревертант это мутант который вернулся к своему прежнему генотип или к оригиналу фенотип посредством мутации-супрессора или компенсаторной мутации где-то в гене (реверсия второго сайта).

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е Хартвелл, Л. Х., Худ, Л., Голдберг, М. Л., Рейнольдс, А. Э., Сильвер, Л. М., и Верес, Р. С. (2008). Генетика: от генов к геномам. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.
  2. ^ а б Ходжкин Дж. Генетическое подавление. 2005 27 декабря. В: WormBook: Интернет-обзор биологии C. elegans [Интернет]. Пасадена (Калифорния): WormBook; 2005-.
  3. ^ а б Этаж E (1970). «Взаимодействие морфогенетических генов бактериофага Т4». J. Mol. Биол. 47 (3): 293–306. Дои:10.1016/0022-2836(70)90303-7. PMID 4907266.

внешняя ссылка