progenes | Задачка для генетиков.

Проклонировали из ячменя Новый Несомненно Очень Важный Ген. Назовем его ген Wow. Что характерно, ген ни на какой другой не похож. Проклонировали его из кДНК, то есть пока у нас нуклеотидная последовательность из транслируемой РНК. По ходу дела решили поинтересоваться его геномной последовательностью, тем более в соседнем отделе есть ячменная BAC-библиотека (большие куски ячменного генома растыканы по искусственным хромосомам). Ищем в BACах. Wow не находим, но находим нечто, очень отдаленно похожее на Wow: мордочка практически один в один, а вот тело и хвост сильно отличаются, хотя определяются консервативные аминокислоты, указывающие на функциональный домен. Называем ген Wow 1.

Случайно определяется, что Wow проклонирован из сорта "Барке", а BAC-библиотека и, соответственно, ген Wow 1 из сорта "Морекс". Таким образом в сорте "Барке" есть ТОЛЬКО ген Wow , а в сорте "Морекс" ТОЛЬКО ген Wow 1. Ухты, ну и дела, - подумали мы. А как в других сортах и как они выглядят, если в них встречается оба гена Wow и Wow 1? Заказываем из ген-банка 30 различных сортов ячменя. Анализируем.

Итак, где-то в две-трети сортов обнаружен ген Wow, а в остальных Wow 1. Не нашлось ни одного сорта (из 30ти проанализированных), где бы присутствовали оба гена и ни одного, где бы они оба отсутствовали. В этом месте у нормального молекулярщика наступает когнитивный диссонанс. Забегая наперед скажу, что пришла добрая фея из Питерского ВИРа и рассказала нам в чем дело.

UPD. Возможные варианты объяснений:
1. Гетерозигота (если это действительно аллели одного гена) летальна. Объяснение маловероятно, потому как гибрид в первом поколении уже будет летальным.
2. Ген определяет пыльцевое соответствие. Сорта с геном Wow не опыляют сорта с геном Wow 1 и наоборот. Маловероятно, потому что Барке с Морексом вроде вполне гибридизуется.
3. Конверсия. Хитрое объяснение, требующее дополнительных исследований.
4. Гены Wow и Wow 1 находятся один в озимых сортах, а другой в яровых и редко встречаются в селекции. Однако оба сорта яровые.

UPD2. Правильный ответ. Как оказалось и это подтвердил генбанк, новые сорта ячменной селекции (похоже, что это сейчас рутинная практика) это все дигаплоидные сорта. Такие сорта получают обработкой колхицином пыльцевых зерен в условиях ин-витро. Мы помним, что пыльцевые зерна несут одиночный набор хромосом, а в результате дигаплоидизации набор удваивается, при этом все гены переходят в гомозиготное состояние. Итак, на поверку у нас 30 сортов со всеми гомозиготными генами. Это к вопросу об угрозе биологическому и генетическому разнообразию. Одним приемом мы теряем сразу половину всех генных вариантов. Таким образом, мы не можем ретроспективно судить о возможности комбинаций генов Wow и Wow 1 и нам требуется F1 поколение настоящих гибридов.

UPD3. Для любителей курьезов. С целью изучить функцию гена Wow, соорудили RNAi вектор, чтобы этот ген вырубить. И протрансформировали сорт ячменя "Голден промис", как наиболее легкотрансформируемый. Это было сделано до того, как обнаружилась аллель Wow 1. Получили интересный фенотип, описали и опубликовали. Когда всплыла история с разноаллельностью, пережили приятный миг холодного душа, поскольку было ровным счетом неизвестно, какой из двух вариантов присутствует в "Голден промис". К счастью оказалось, что таки Wow.