WikiDer > Чувствительный к температуре мутант

Temperature-sensitive mutant

Чувствительные к температуре мутанты представляют собой варианты генов, которые обеспечивают нормальное функционирование организма при низких температурах, но изменяют функцию при более высоких температурах. Чувствительные к холоду мутанты представляют собой варианты гены которые обеспечивают нормальное функционирование организма при более высоких температурах, но изменяют функцию при низких температурах.

Механизм

Наиболее чувствительные к температуре мутации влияют на белки, и вызвать потерю функция белка при недопустимой температуре. Допустимая температура - это температура, при которой белок обычно может складывать должным образом или оставаться в сложенном виде. При более высоких температурах белок становится нестабильным и перестает нормально функционировать. Эти мутации обычно рецессивный в диплоид организмы.

Допустимая температура

Допустимая температура - это температура, при которой чувствительный к температуре мутант генный продукт принимает нормальный, функциональный фенотип.[1]Когда чувствительный к температуре мутант выращивают в разрешающих условиях, мутировавший продукт гена ведет себя нормально (это означает, что фенотип не наблюдается), даже если есть мутант аллель подарок. Это приводит к выживанию клетки или организма, как если бы это был дикого типа напряжение. Напротив, недопустимая температура или ограничительная температура - это температура, при которой наблюдается мутантный фенотип.

Использование в исследованиях

Чувствительные к температуре мутанты полезны в биологических исследованиях. Они позволяют изучать основные процессы, необходимые для выживания клетки или организма. Мутации основных генов, как правило, смертельны, и, следовательно, чувствительные к температуре мутанты позволяют исследователям индуцировать фенотип при ограничительных температурах и изучать эффекты. Фенотип, чувствительный к температуре, может быть выражен на определенной стадии развития для изучения эффектов.

Примеры

В конце 1970-х гг. бутоньерки секреторный путь, необходимый для жизнеспособности клетки и роста новых почек, был рассечен с использованием чувствительных к температуре мутантов, в результате чего были идентифицированы двадцать три основных гена.[2]

В 1970-х годах несколько чувствительных к температуре мутантных генов были идентифицированы в плодовая муха, такие как Shibirets, что привело к первому генетическому вскрытию синаптической функции.[3] В 1990-е гг. тепловой удар промоутер hsp70 был использован в температурно-модулированной экспрессии генов у плодовой мушки.[4]

Бактериофаг

Инфекция Кишечная палочка клетка-хозяин бактериофаг (фаг) Т4 термочувствительный (ts) условно смертельный мутант при высокой ограничительной температуре обычно не приводит к росту фагов. Однако коинфекция в ограничительных условиях с двумя ts мутанты, дефектные по разным генам, обычно приводят к устойчивому росту из-за межгенных дополнение. Открытие ts мутанты фага Т4, и использование таких мутантов в тестах комплементации способствовало идентификации многих генов в этом организме.[5] Поскольку несколько копий полипептида, заданного геном, часто образуют мультимеры, смешанные инфекции с двумя разными ts мутанты, дефектные по одному и тому же гену, часто приводят к смешанным мультимерам и частичному восстановлению функции, явление, называемое внутригенной комплементацией. Внутригенное дополнение ts мутанты, дефектные по одному и тому же гену, могут предоставить информацию о структурной организации мультимера.[6]

Рост фага ts мутанты в частично рестриктивных условиях использовались для идентификации функций генов. Таким образом, гены, используемые в восстановление повреждений ДНК были идентифицированы,[7][8] а также гены, влияющие генетическая рекомбинация.[9][10] Например, выращивание ts Мутант репарации ДНК при промежуточной температуре позволит продуцировать некоторое количество фага-потомка. Однако если это ts мутант облучается УФ-светом, его выживаемость будет более сильно снижена по сравнению с уменьшением выживаемости облученного фага Т4 дикого типа.

Условные летальные мутанты, способные расти при высоких температурах, но неспособные расти при низких температурах, также были выделены в фаге Т4.[11] Эти чувствительные к холоду мутанты определили дискретный набор генов, некоторые из которых ранее были идентифицированы другими типами условно-летальных мутантов.

использованная литература

  1. ^ «Допустимая температура». Биологический онлайн-словарь.
  2. ^ Novick, P .; Field, C .; Шекман, Р. (август 1980 г.). «Идентификация 23 групп комплементации, необходимых для посттрансляционных событий секреторного пути дрожжей». Ячейка. 21 (1): 205–215. Дои:10.1016/0092-8674(80)90128-2. ISSN 0092-8674. PMID 6996832.
  3. ^ Йошихара М., Ито К. (2012). «Острая генетическая манипуляция нейронной активностью для функционального расслоения нервных цепей - мечта для пионеров поведенческой генетики». Журнал нейрогенетики (Обзор). Informa Healthcare USA. 26 (1): 43–52. Дои:10.3109/01677063.2012.663429. ЧВК 3357893. PMID 22420407 - через Taylor & Francis Online.
  4. ^ Бренд М, Джарман А.П., Ян Л.Й., Ян Ю.Н. (1993). "чувство это Дрозофила ген-предшественник нейронов и способен инициировать формирование органов чувств » (PDF). Развитие. 119: 1–17.
  5. ^ Эдгар Р.С., Эпштейн Р.Х. Генетика бактериального вируса. Sci Am. 1965 Февраль; 212: 70-8. DOI: 10.1038 / Scientificamerican0265-70. PMID: 14272117.
  6. ^ Бернштейн H, Эдгар RS, Денхардт GH. Внутригенная комплементация среди термочувствительных мутантов бактериофага T4D. Генетика. 1965 июн; 51 (6): 987-1002. PMID: 14337770; PMCID: PMC1210828.
  7. ^ Лысый МВ. Чувствительность к УФ-излучению некоторых чувствительных к температуре мутантов фага Т4 с ранней функцией. Вирусология. 1970 Февраль; 40 (2): 272-87. DOI: 10.1016 / 0042-6822 (70) 90403-4. PMID: 4909413.
  8. ^ Baldy MW, Strom B, Bernstein H. Ремонт алкилированной дезоксирибонуклеиновой кислоты бактериофага T4 с помощью механизма, включающего полинуклеотидлигазу. J Virol. 1971 Март; 7 (3): 407-8. DOI: 10.1128 / JVI.7.3.407-408.1971. PMID: 4927528; PMCID: PMC356131.
  9. ^ Бернштейн Х. Влияние на рекомбинацию мутационных дефектов в ДНК-полимеразе и дезоксицитидилат гидроксиметилазе фага T4D. Генетика. Август 1967; 56 (4): 755-69. PMID: 6061665; PMCID: PMC1211652.
  10. ^ Бернштейн Х. Ремонт и рекомбинация в фаге Т4. I. Гены, влияющие на рекомбинацию. Колд Спринг Харб Symp Quant Biol. 1968; 33: 325-331. DOI: 10.1101 / sqb.1968.033.01.037
  11. ^ Скотти П.Д. Новый класс температурных условно-летальных мутантов бактериофага T4D. Mutat Res. 1968 июль-август; 6 (1): 1-14. DOI: 10.1016 / 0027-5107 (68) 90098-5. PMID: 4885498.