Про Менделевский горох

[progenes]

Помните эксперименты Грегора Менделя с горохом? Ну, там горох гладкий и морщинистый. В учебниках картинка еще была, помните? Менделю еще тогда очень повезло, что он случайно взялся наблюдать наследование признаков, которые оказались моногенные. Моногенные - это значит один ген - один признак. Есть и полигенное наследование, это когда один признак - много генов. Если бы он на такой полигенный признак попал, неизвесто еще где бы была современная генетика. Но вот везуха, Мендель взял горох морщинистый, понаблюдал и вывел законы наследования. Было это в 1865 году.

А вот если кому интересно, что теперь генетике и молекулярной биологии известно о том гене, который делает семена гороха морщинистыми - тому

Аллель "морщинистого" гена в 1917 обозначили маленькой буквой r (rugosus), и генотип записывался как rr (две аллели). Гладкий горох обозначали аллелью с прописной буквы R и генотип его следовательно был RR или Rr.

Гороховое семя запасает три основных вида веществ: белки, жиры и углеводы. Углеводы в виде крахмальных гранул, белки в виде белковых тел и жиры, которых совсем немного. Уже в 1903 году семена рассмотрели под микроскопом и обнаружили, что у морщинистых семян изменена структура крахмальных гранул. У нормальных гладких семян крахмальные гранулы были большими, а у морщинистого - маленькие и помятые какие-то. Интерес к менделевскому гороху возобновился в 80х годах, померяли биохимический состав семян и обнаружили, что морщинистое семя содержит больше жиров и меньше запасных белков, кроме того, количество свободных моно - и дисахаров было тоже повышенным. Самые большие подозрения все-таки пали на крахмально-сахарный метаболизм. И в 1990 определили, какой именно ген был мутировавшим в менделевском горохе. А был это starch-branching enzyme, фермент, который катализирует присоединение свободных сахаров к растущей крахмальной цепи.
Поэтому и крахмал там запасался плохо, а свободный сахар болтался в семенных клетках. Это важно! Потому что свободный сахар способствует повышенному осмотическому давлению - клетки удерживают много воды. А когда они созревают и подсыхают, вода уходит и семя сморщивается. Вот почему морщинистое!

Да, так как же ген смутировал? Ген starch-branching enzyme выделили и прочитали его нуклеотидную последовательность и сравнили с такой же у нормального гладкого гороха. Обнаружилось, что в ген естественным образом "прыгнул" мобильный элемент генома транспозон и сдвинул рамку считывания неподалеку от начала старта синтеза белка. Таким образом ген не то, чтобы выключился, а поломалась его функция. Все остальные наблюдаемые эффекты в изменении композиции семян - это уже вторичные проявления, которые нарастают как снежный ком по мере развития семени. Свободный сахар действует как сигнал для запасания более энергоемких соединений вроде жиров. Потому и жиров больше.

Откуда взялся такой горох у Менделя? Это вопрос к селекционерам. Как раз в 1800 годах появилась мода на эти сорта гороха, незрелые семена которых были слаще, благодаря свободному сахару, который не использовался в крахмальном синтезе.

Comments

[murrka.livejournal.com]

прикольно :)

[sergeyr.livejournal.com]

Вах. Так вот он какой - мой любимый зелёный горошек, который сладкий. B-)

[nastyas.livejournal.com]

Да, я тоже думала о том, что Менделю повезло, попал как раз на моногенное наследование. :-)

*потихоньку* в посте много опечаток...
"что семя содержит больше жиров и меньше запасных белков" -- морщинистое семя;
"ген не то, чтобы включился, а поломалась его функция" -- выключился;
"В был это starch-branching enzyme" -- А был это.

[progenes.livejournal.com]

спасибо большое, сейчас поправлю!

[chieffa.livejournal.com]

Да, я тоже думала о том, что Менделю повезло, попал как раз на моногенное наследование. :-)
Да еще и не сцепленных генов. Повезло - не то слово.

[potan.livejournal.com]

Возможно, было много исследователей, которым не повезло.

[gmelin.livejournal.com]

интересно, насколько часто такие явные мутации происходят за счет транспозонов?
и кстати, как эколог генетику - как часто транспозон "выпрыгивает" из гена и признак восстанавливается? как то интуитивно кажется, что это должно происходить чаще, чем при точечных заменах.

[progenes.livejournal.com]

Честно признаюсь, я о транспозонах мало чего знаю, кроме того, как обнаружить их в геномной последовательности. Ни о частоте, ни о тенденции к "выпрыгиванию" ничего внятного сказать не могу. Есть у меня тут френд, который когда-то про транспозоны у дрозофилы писал, он может знает. Поищу пост.

[btr-a.livejournal.com]

во всех научных дисциплинах полно случайностей, приводящих к открытиям
"случайности не случайны" @ Угвей

[ex-poi90.livejournal.com]

"Случайностей" не бывает! Или, точнее, бывают подобные бросанию костей -- вопреки Эйнштейну: Бог бросает кости и из получившихся случайностей выбирает сколько Ему нужно.

...

[tolut.livejournal.com]

Детектив :) Красивая история.

[govorilkin.livejournal.com]

спасибо, упер к себе.
в замен, делюсь оффтопом ;) ;) ;)

ГМО
Просыпаюсь утром рано, плавники спущу с дивана,
Ощущая острый голод, к холодильнику бегу.
Всем известен кубик «Магги», он из жеваной бумаги,
Но теперь его разгрызть я, извините, не могу.

Лучше съем бутылку сыра, пару ломтиков кефира,
А потом закинусь сверху холодцом из огурцов.
Не поджарить ли картошки? У нее такие ножки,
Только их побрить немножко – и сойдет, в конце концов.

Ни к чему скулить и хныкать, и под шарфом жабры ныкать:
Все, что Дарвин накарябал – устаревшее дерьмо!
Дарвинисты нынче сами с чешуею и с усами,
А на помощь им приходят замечательные ГМО.

В каждом маленьком ребенке есть на лапах перепонки,
Превращаются в мутантов миллионы Маш и Вить.
Так мы поздно или рано дно освоим океана!
…Жаль, сосиски разбежались – буду к ужину ловить.

Пусть на воздухе нам душно, но зато и жить не скучно –
Превратился каждый завтрак в интересную игру!
Разве это не прекрасно – пожевать арбузной пасты?
А сейчас прошу прощенья: мне пора метать икру.

(C)Sliff_ne_zoSSchitan

[progenes.livejournal.com]

Смешной стишок! Спасибо!

[mininand.livejournal.com]

думаю, что Менделю не "тогда очень повезло", а он сознательно выбрал для скрещивания, а точнее, для представления своих результатов по скрещиванию, именно такие признаки, у него был математический ум, главное было формализовать идею двух аллелей и под нее "подогнать" экспериментальные результаты; подозреваю, что на старости лет он разочаровался не в своей науке, как ему часто приписывают, а в том, что даже самые умные его не поняли.

[mininand.livejournal.com]

ой, как всегда, забыл сказать спасибочки за отличный пост!

[progenes.livejournal.com]

Да не за что!

[russian-o.livejournal.com]

Я думаю, это не везение было, а наблюдательность+интуиция. Кроме того, мы не знаем какое количество наблюдений он проделал за другими признаками и растениями.

[snickeringhound.livejournal.com]

Ух, здорово! Спасибо.

[shvarz.livejournal.com]

Офф-топ: Тут недавно статья проскакивала в одном из вполне серьезных журналов про ГМО. Опять крыс им кормили и вроде как нашли какие-то негативные последствия. Я краем глаза посмотрел, а сейчас потерял. Может вы чего знаете?

[progenes.livejournal.com]

Эта? http://nature-wonder.livejournal.com/174266.html

[nezkor.livejournal.com]

ну - повезло, це сначяла...

от вікіпєдія (шоб далеко не лазить):

Мендель сделал открытие чрезвычайной важности, и сам сначала был, повидимому, в этом убеждён. Но потом он предпринял ряд попыток подтвердить это открытие на других биологических видах, и с этой целью провёл серию опытов по скрещиванию разновидностей ястребинки — растения семейства астровых, затем — по скрещиванию разновидностей пчёл. В обоих случаях его ждало трагическое разочарование: результаты, полученные им на горохе, на других видах не подтверждались. Причина была в том, что механизмы оплодотворения и ястребинки, и пчёл, имели особенности, о которых в то время науке ещё не было известно, а теми методами скрещивания, которыми пользовался Мендель в своих опытах, эти особенности не учитывались. В конце-концов великий учёный сам разуверился в том, что совершил открытие.

да... пчьоли - це канєшно круть, потомушо у трутня папа - його дєд! (ілі мама, єслі угодно)

[progenes.livejournal.com]

Та ясно, що така малина часто не трапляється, як ми вже знаємо.

[yurvor.livejournal.com]

Может, таких Менделей было полно, но одному только повезло с моногеном? Не повезло бы ему, повезло бы другому.

[victorieuse.livejournal.com]

О, я в юности думала становиться генетиком. Даже в каких-то олимпиадах побеждала. И вот я все пыталась получить менделевское расщепление. Меченосцев мучила, помнится. И все время попадала на полигенные признаки как раз. У проклятых меченосцев цвет тушки передавался одним геном (а может, и не одним), а вот цвет полосы- другим. Так ничего и не вышло.

[victor-zagorski.livejournal.com]

Интересно.

Подозреваю, что кроме самого Менделя была ещё куча других менделей (с маленькой буквы, типа нарицательное), которые пытались вывести закономерности на других объектах с другими же признаками. Менделю повезло.

[akurlovich.livejournal.com]

Я даже читал о ком-то из них, вернее о двух-трёх авторах.

[akurlovich.livejournal.com]

Да уж, повезло падре Грегору глобально :) Везение - оно везде нужно, практически в любой области.

[stetson-hat.livejournal.com]

Спасибо, интересно!

[dorinem.livejournal.com]

Как интересно! Спасибо.

[andreamster.livejournal.com]

Пізнавально.

[malck.livejournal.com]

О! Спасибо за пост! :)