Задачка для генетиков.

[progenes]

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.

Comments

[afp-zp.livejournal.com]

типа гомологичные (гены) аллели одного локуса ...но почему ТАКИЕ разные??!

[progenes.livejournal.com]

тепло. Но почему не встречаются вместе?

[afp-zp.livejournal.com]

Так ячмень, вроде как самоопылитель = сорта ГОМОзиготные

[progenes.livejournal.com]

тоже тепло. Но при конструкции сортов их как бы переопыляют.

[afp-zp.livejournal.com]

А Вы брали ГОТОВЫЕ, а не гибридный мавтериал

[progenes.livejournal.com]

ну да, готовые. Ну даже если ячмень самоопылитель, разве у него все гены гомозиготные? И если да, то почему? Или на него велась селекция?

[zametilprosto.livejournal.com]

Как вариант. Семена получаются мелкими, к примеру. И в банки не попадают.
Или просто нежизнеспособный вариант выходит.

[progenes.livejournal.com]

Даже если предположить, что комбинация генов летальна, то селекционеры ячменя должны были несомненно на него наткнуться ранее: скрещиваешь два здоровых хороших сорта, и обязательно получаешь кучу летальных и мелких вариантов.

[zametilprosto.livejournal.com]

Просто я подумал, что в банке должны храниться лучшие представители сорта, а не "летальные и мелкие варианты". То есть, пусть даже гетерозиготы нелетальны, но вызывают такое отвращение у селекционеров, что выбрасываются из банков. :) (То есть на поле они есть и отбор происходит впоследствии)

[afp-zp.livejournal.com]

Наиболее вероятный механизм Wow + Wow-1 = Леталь!!!!!

[progenes.livejournal.com]

ну это было наше первое предположение, но мы еще поскрещиваем-посмотрим. ген действительно задействован в секшуал репродакшн, так что может быть и леталь. но пока есть более материальное объяснение, вокруг которого вы уже все вытоптали, но приблизились "впрытул"!

[afp-zp.livejournal.com]

"Пропусти меня к ОТВЕТУ: я от страсти трэ-пэ-щщю!!" Интриганка! :)))

[afp-zp.livejournal.com]

типа: "гранаты не той системы": пыльца от WoW не прорастает на рыльцах Wow-1 ? и наоборот?!

[progenes.livejournal.com]

это была версия номер два и мы действительно сильно подозреваем, что ген задействован в системе пыльцевой инкомпартибилити. Видимо он и мутирует со страшной силой так, что его ортолог в пшенице вообще на него не похож. Но Самую Правдоподобну Версию я отправила в личку.

[afp-zp.livejournal.com]

успокоился и осчастливился = пусть теперь ДРУГИЕ МУЧАЮТСЯ!!!

[adanu.livejournal.com]

можно мне тоже Самую Правдоподобну Версию

[progenes.livejournal.com]

а помучаться и погадать? (пишет в личку)

[gleb-kudr.livejournal.com]

Я об этом как раз подумал первым делом.

[kondybas.livejournal.com]

С репродуктивностью не выйдет. Это получается, что целая популяция должна была синхронно промутировать. Я в такое не верю.

А вот в гибридицазию с последующим неудачнім расщеплением по аллелям - поверю.

[progenes.livejournal.com]

ну тут подразумевалось, что не сразу промутировало, а летальная комбинация аллелей.

[kondybas.livejournal.com]

Мне видится, что даже хитрее. Обязательно либо А, либо В, но не оба вместе. Это означает отсутствие общего предка и невозможность такого расклада при обычной дивергенции. Единственный мыслимый мне вариант, ведущий к такому раскладу - это гибридизация носителя А с носителем В таким, что гибрид АВ - репродуктивен. Потом расщепление, при котором А заменился на В.

[progenes.livejournal.com]

Ну вот допустим получили гибрид АВ. В следующем поколении мендель говорит, что будет три варианта: А, В и АВ. А -есть, В-есть, а АВ нету. Куда подевался?

[http://users.livejournal.com/_bigbrother_/]

Вот ведь блин!

Я понимаю всё обсуждение. Больше того, до меня начало доходить первичное ощущение "некоторой странности".

Получается, что любой сорт по этому гену гомозиготен.

Значит, гетерозиготные как-то жестоко вырубаются или не образуются.
Даже не представляю, почему :).

Буду ждать ответа :). Наверное, вместе со всеми :).

[progenes.livejournal.com]

ответ в апдейте!

[http://users.livejournal.com/_bigbrother_/]

Охренел.
Я даже знаю термин "дигаплоид", но я бы сам не додумался ни в жизни.

Но - как страшно жить...