Белый (мутация)

white , сокращенно w , была первой обнаруженной сцепленной с полом мутацией , обнаруженной у плодовой мухи Drosophila melanogaster . В 1910 году Томас Хант Морган и Лилиан Воан Морган собрали единственного белоглазого мутанта -самца из популяции плодовых мух Drosophila melanogaster , у которых обычно темно-кирпично-красные сложные глаза . При скрещивании этого самца с самками дикого типа они обнаружили, что потомство не соответствует ожиданиям менделевского наследования . ^[1] Первое поколение (F1) произвело 1237 красноглазых потомков и трех белоглазых самцов. Второе поколение (F2) произвело 2459 красноглазых самок, 1011 красноглазых самцов и 782 белоглазых самцов. Дальнейшие экспериментальные скрещивания привели их к выводу, что эта мутация каким-то образом физически связана с «фактором», определяющим пол у дрозофилы . Это привело к открытию сцепления с полом , при котором ген признака находится на половой хромосоме . Морган назвал эту черту белой , теперь сокращенно w . ^[2] Мух, обладающих аллелем white , часто используют для ознакомления старшеклассников и студентов с генетикой.

Экспериментальное скрещивание, проведенное Томасом Хантом Морганом , иллюстрирующее Х-сцепленное наследование белого цвета у дрозофилы . ^[3]

Функция

Белок, кодируемый геном white , действует как транспортер АТФ-связывающей кассеты (ABC) . Он переносит предшественники красных и коричневых пигментов глаз, гуанина и триптофана , в развивающиеся глаза во время окукливания. ^[4] Белоглазые мухи не слепы; вместо этого они легко временно ослепляются ярким светом определенных частот, поскольку им не хватает защиты, обеспечиваемой красным и коричневым пигментом. ^[5] Человеческий вариант белого — ABCG1 , он участвует в транспортировке липидов и холестерина в клетки.

Эффекты мутации

Drosophila melanogaster с мутацией белого глаза обычно имеет более короткую продолжительность жизни, чем Drosophila дикого типа . Помимо дефектов глаз, они также испытывают множество неврологических нарушений. Некоторые из недостатков, с которыми они сталкиваются, включают трудности с передвижением и низкую стрессоустойчивость. У дрозофилы melanogaster с мутацией белого глаза часто наблюдается повышенная чувствительность к свету и снижение остроты зрения. У них значительно меньше синаптических пузырьков фоторецепторов.

У белоглазых мутантов Drosophila melanogaster скорость размножения ниже, чем у их собратьев дикого типа, поскольку они испытывают меньшую скорость сексуального возбуждения в дневное время. ^[6] Эктопическая экспрессия white+ индуцирует ухаживание самца за самцом у дрозофилы . ^[7] White+ контролирует успех совокупления у Drosophila melanogaster . ^[8]

Примечания и ссылки

1. Морган TH (июль 1910 г.). «Ограниченное по полу наследование у дрозофилы». Наука . 32 (812): 120–2. Бибкод : 1910Sci....32..120M. дои : 10.1126/science.32.812.120. ПМИД  17759620.
2. По мере развития области генетики названия генов выделялись курсивом , а для дрозофилы нормальному аллелю ( дикого типа ) был присвоен модификатор +, например w +. Названия часто используемых мутаций были сокращены, а поскольку первым был назван белый цвет , его сократили до одной буквы.
3. Морган TH (1919). Физическая основа наследственности. Филадельфия: Компания JB Lippincott.
4. Маккензи С.М., Брукер М.Р., Гилл Т.Р., Кокс ГБ, Хауэллс А.Дж., Юарт Г.Д. (июль 1999 г.). «Мутации в гене белого Drosophila melanogaster, влияющие на транспортеры ABC, которые определяют окраску глаз». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Биомембраны . 1419 (2): 173–85. дои : 10.1016/S0005-2736(99)00064-4 . ПМИД  10407069.
5. Косенс ​​Д., Бриско Д. (апрель 1972 г.). «Феномен переключения в сложном глазу белоглазого мутанта Drosophila melanogaster ». Журнал физиологии насекомых . 18 (4): 627–632. дои : 10.1016/0022-1910(72)90190-4.
6. Феррейро М.Дж., Перес С., Маркесано М., Руис С., Капути А., Агилера П., Баррио Р., Кантера Р. (2017). «Белый мутант Drosophila melanogaster w1118 подвергается дегенерации сетчатки». Границы в неврологии . 11 : 732. дои : 10.3389/fnins.2017.00732 . ПМЦ 5758589 . ПМИД  29354028. 
7. Чжан С.Д., Оденвальд В.Ф. (июнь 1995 г.). «Неправильная экспрессия гена white (w) вызывает ухаживание самцов за самцами у дрозофилы». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 92 (12): 5525–9. Бибкод : 1995PNAS...92.5525Z. дои : 10.1073/pnas.92.12.5525 . ПМК 41728 . ПМИД  7777542. 
8. Сяо С., Цю С., Робертсон Р.М. (август 2017 г.). «Белый ген контролирует успех совокупления у Drosophila melanogaster». Научные отчеты . 7 (1): 7712. Бибкод : 2017NatSR...7.7712X. дои : 10.1038/s41598-017-08155-y. ПМЦ 5550479 . ПМИД  28794482.