hipotetikus példa a lila virágokról
A komplementációs tesztet legkönnyebben egy példán keresztül érthetjük meg (4.9. ábra). A lila virág pigmentje egy olyan biokémiai útvonaltól függhet, amely nagyban hasonlít a Neurosporában az arginin termeléséhez vezető biokémiai útvonalakhoz (áttekintés az 1. fejezetben). Egy olyan növény, amelyből hiányzik az A gén funkciója (aa genotípus), mutáns, fehér virágokat hozna, amelyek ugyanúgy néznének ki, mint egy olyan növény virágai, amelyből hiányzik a B gén funkciója (bb genotípus). (A két lókusz genetikáját a következő fejezetekben tárgyaljuk bővebben.) Mind az A, mind a B gén ugyanannak az útvonalnak az enzimje, amely a színtelen vegyületből#1, alaposan színtelen vegyületből#2, a lila pigmenthez vezet. Bármelyik lépcsőfok blokkolása fehér, nem pedig vad típusú lila virágot eredményez.
Az A génben mutációval rendelkező törzsek aa genotípusként, míg a B génben mutációval rendelkező törzsek bb genotípusként ábrázolhatók. Tekintettel arra, hogy itt két gén van, A és B, akkor ezek a mutáns törzsek mindegyike teljesebben ábrázolható aaBB és AAbb . (TANULÁSI MEGJEGYZÉS: A diákok gyakran elfelejtik, hogy a genotípusok általában csak a mutáns lokuszokat mutatják, azonban nem szabad elfelejteni, hogy az összes többi gént vad típusnak kell feltételezni.)
Ha ezt a két törzset keresztezzük egymással, akkor a kapott utódok mind AaBb lesznek. Mindkettő vad típusú, funkcionális A génnel és B génnel fog rendelkezni, és így pigmentált, lila virággal, vad típusú fenotípussal fognak rendelkezni. Ez egy példa a komplementációra. Mindkét törzs együttesen biztosítja azt, ami a másiknak hiányzik (AaBb). A mutációk különböző génekben vannak, ezért nem-allélikus mutációknak nevezzük őket.
Most, ha egy harmadik, tisztán tenyésztett, egymástól függetlenül származó, fehér virágú mutáns törzzsel találkozunk, kezdetben nem fogjuk tudni, hogy az A vagy a B génben (vagy esetleg teljesen más génben) mutáns. A komplementációs vizsgálat segítségével meghatározhatjuk, hogy melyik gén mutálódott. A komplementációs teszt elvégzéséhez két homozigóta, hasonló mutáns fenotípusú egyedet keresztezünk (\(\PageIndex{10}\) ábra).
Ha az F1 utódok mindegyike ugyanolyan mutáns fenotípusú (1. eset – \(\PageIndex{10}\)A ábra), akkor arra következtetünk, hogy mindkét szülőben ugyanaz a gén mutálódott. Ezeket a mutációkat akkor allelikus mutációknak neveznénk – ugyanazon a génlokuszon. Ezek a mutációk NEM KOMPLEMENTÁLJÁK egymást (még mindig mutánsak). Ezek vagy pontosan ugyanazok a mutáns allélok lehetnek, vagy különböző mutációk ugyanabban a génben (allélikus).
Ha viszont az F1 utódok mind vad típusúnak tűnnek (2. eset – \(\PageIndex{10}\)B ábra), akkor valószínűleg mindegyik szülő egy-egy mutációt hordoz egy másik génben. Ezeket a mutációkat akkor nem-allelikus mutációknak neveznénk – egy másik génlokuszon. Ezek a mutációk KOMPLEMENTÁLJÁK egymást.
Megjegyzés: Ahhoz, hogy a mutációkat komplementációs tesztekben felhasználhassuk, 1) általában igaz-tenyésztett (homozigóta a mutáns lókuszon), és 2) recesszív mutációknak kell lenniük. Domináns mutáció NEM használható komplementációs tesztekben. Ne feledjük azt sem, hogy egyes mutáns törzseknél egynél több génlokusz mutálódhat, és így több más lókuszból (vagy csoportból) származó mutánsokat nem tudnának komplementálni.
| A. |  |
B. |  |
|
Ábra \(\PageIndex{10}\)A – Megfigyelés: Egy tipikus komplementációs vizsgálatban a két szülő genotípusa ismeretlen (bár biztosan tiszta tenyésztésű, homozigóta mutánsok). Ha az F1 utódok mindegyike mutáns fenotípussal rendelkezik (1. eset), akkor nincs komplementáció. Ha az F1 utódok mind vad típusúak, a mutációk sikeresen komplementálták egymást. |
\(\PageIndex{10}\)B ábra – Értelmezés: A tiszta tenyésztésű, homozigóta mutáns szülők genotípusa a komplementációs vizsgálat előtt ismeretlen volt, de feltételezhető, hogy vagy azonos génekben (1. eset), vagy különböző génekben (2. eset) mutálódtak. Az 1. esetben az összes utód a mutáns fenotípussal rendelkezne, mivel mindannyian ugyanazzal a homozigóta genotípussal rendelkeznének, mint a szülők. A 2. esetben mindkét szülőnek más-más génben van mutációja, ezért az F1 utódok egyike sem lenne homozigóta mutáns egyik lokuszon sem. Megjegyezzük, hogy az 1. esetben a genotípus aa vagy aaBB formában is leírható. (Eredeti-Deyholos-CC:AN) |