hypotesiskt exempel på lila blommor
Det enklaste sättet att förstå ett komplementationstest är genom ett exempel (Fig.4.9). Pigmentet i en lila blomma skulle kunna bero på en biokemisk väg som påminner mycket om de biokemiska vägar som leder till produktion av arginin i Neurospora (genomgång i kapitel 1). En växt som saknar funktionen hos gen A (genotyp aa) skulle producera muterade, vita blommor som såg ut precis som blommorna hos en växt som saknar funktionen hos gen B (genotyp bb). (Genetiken för två loci diskuteras mer i de följande kapitlen.) Både A och B är enzymer i samma väg som leder från en färglös förening#1, genomgående färglös förening#2, till det lila pigmentet. Blockeringar i något av stegen kommer att resultera i en mutant vit, inte vild typ lila, blomma.
Stammar med mutationer i gen A kan representeras som genotypen aa, medan stammar med mutationer i gen B kan representeras som bb. Med tanke på att det finns två gener här, A och B, kan var och en av dessa muterade stammar representeras mer fullständigt som aaBB och AAbb . (LÄRANDE ANMÄRKNING: Elever glömmer ofta att genotyper vanligtvis bara visar muterade loci, men man måste komma ihåg att alla andra gener antas vara av vildtyp.)
Om dessa två stammar korsas med varandra kommer den resulterande avkomman alla att vara AaBb. De kommer att ha både en vildtyp, funktionell A-gen och B-gen och kommer således att ha en pigmenterad, lila blomma, en fenotyp av vildtyp. Detta är ett exempel på komplementering. Tillsammans ger varje stam det som den andra saknar (AaBb). Mutationerna finns i olika gener och kallas därför icke-alleliska mutationer.
Om vi nu presenteras för en tredje renrasig, oberoende härledd mutantstam med vit blomma, kommer vi till en början inte att veta om den är muterad i gen A eller gen B (eller möjligen någon annan gen helt och hållet). Vi kan använda komplementeringstest för att avgöra vilken gen som är muterad. För att utföra ett komplementeringstest korsas två homozygota individer med liknande muterade fenotyper (figur \(\PageIndex{10}\)).
Om F1-avkomman alla har samma muterade fenotyp (fall 1 – figur \(\(\PageIndex{10}\)A), drar vi slutsatsen att samma gen är muterad hos varje förälder. Dessa mutationer skulle då kallas alleliska mutationer – i samma genlokus. Dessa mutationer KOMPLETTERAR inte varandra (de är fortfarande muterade). Det kan antingen vara exakt samma muterade alleler eller olika mutationer i samma gen (alleliska).
Omvänt, om F1-avkomman alla verkar vara vildtyp (fall 2 – figur \(\(\PageIndex{10}\)B), är det mycket troligt att var och en av föräldrarna bär på en mutation i en annan gen. Dessa mutationer skulle då kallas icke-alleliska mutationer – i en annan genlokus. Dessa mutationer KOMPLETTERAR varandra.
Anmärkning: För att mutationer ska kunna användas i komplementeringstester är de (1) vanligen true-breeding (homozygot på det muterade locus), och (2) måste vara recessiva mutationer. Dominanta mutationer kan inte användas i komplementeringstester. Kom också ihåg att vissa mutantstammar kan ha mer än ett genlocus muterat och att de därför inte skulle kunna komplettera mutanter från mer än ett annat locus (eller en annan grupp).
| A. |  |
B. |  |
|
|
Figur \(\PageIndex{10}\)A – Observation: I ett typiskt komplementeringstest är genotyperna hos två föräldrar okända (även om de måste vara renrasiga, homozygota mutanter). Om F1-avkomman alla har en mutantfenotyp (fall 1) finns det ingen komplementering. Om F1-avkomman alla är vildtyp, har mutationerna framgångsrikt kompletterat varandra. |
Figur \(\PageIndex{10}\)B – Tolkning: De renrasiga, homozygota muterade föräldrarna hade okända genotyper före komplementeringstestet, men det kunde antas att de antingen hade mutationer i samma gener (fall 1) eller i olika gener (fall 2). I fall 1 skulle alla avkommor ha den muterade fenotypen, eftersom de alla skulle ha samma homozygota genotyp som föräldrarna. I fall 2 har varje förälder en mutation i en annan gen, varför ingen av F1-avkommorna skulle vara homozygot muterad på något av lokusen. Observera att genotypen i fall 1 kan skrivas som antingen aa eller aaBB. (Original-Deyholos-CC:AN) |