hypotetický příklad fialových květů
Nejjednodušší způsob, jak pochopit komplementační test, je na příkladu (obr. 4.9). Pigment ve fialovém květu by mohl záviset na biochemické dráze podobně jako biochemické dráhy vedoucí k produkci argininu u Neurospory (přehled v kapitole 1). Rostlina, které chybí funkce genu A (genotyp aa), by vytvářela mutantní bílé květy, které by vypadaly stejně jako květy rostliny, které chybí funkce genu B (genotyp bb). (Genetika dvou lokusů je podrobněji rozebrána v následujících kapitolách.) Jak gen A, tak gen B jsou enzymy ve stejné dráze, která vede od bezbarvé sloučeniny#1, důkladné bezbarvé sloučeniny#2 k fialovému barvivu. Zablokování kteréhokoli z těchto kroků bude mít za následek mutantní bílý, nikoli fialový květ divokého typu.
Kmeny s mutacemi v genu A lze znázornit jako genotyp aa, zatímco kmeny s mutacemi v genu B lze znázornit jako bb. Vzhledem k tomu, že zde existují dva geny, A a B, pak každý z těchto mutovaných kmenů lze úplněji znázornit jako aaBB a AAbb . (POZNÁMKA: Student často zapomíná, že genotypy obvykle zobrazují pouze mutované lokusy, je však třeba si uvědomit, že všechny ostatní geny se považují za divoký typ.)
Pokud se tyto dva kmeny spolu zkříží, výsledné potomstvo bude mít všechny genotypy AaBb. Budou mít jak divoký typ, funkční gen A, tak gen B, a budou tedy mít pigmentovaný, fialový květ, fenotyp divokého typu. To je příklad komplementace. Každý kmen dohromady poskytuje to, co druhému chybí (AaBb). Mutace jsou v různých genech, a proto se nazývají nealelické mutace.
Pokud nám nyní bude předložen třetí čistokrevný, nezávisle odvozený mutantní kmen s bílými květy, nebudeme zpočátku vědět, zda je mutantní v genu A nebo v genu B (případně v nějakém úplně jiném genu). Ke zjištění, který gen je mutovaný, můžeme použít komplementační test. Provedeme komplementační test tak, že zkřížíme dva homozygotní jedince s podobnými mutantními fenotypy (obrázek \(\PageIndex{10}\)).
Pokud mají všichni potomci F1 stejný mutantní fenotyp (případ 1 – obrázek \(\PageIndex{10}\)A), pak usuzujeme, že u každého z rodičů je mutován stejný gen. Tyto mutace by se pak nazývaly alelické mutace – ve stejném genovém lokusu. Tyto mutace se navzájem NEKOMPLEMENTUJÍ (jsou stále mutantní). Mohlo by se jednat buď o naprosto stejné mutované alely, nebo o různé mutace ve stejném genu (alelické).
Pokud se naopak všichni potomci F1 jeví jako divoký typ (případ 2 – obrázek \(\PageIndex{10}\)B), pak každý z rodičů s největší pravděpodobností nese mutaci v jiném genu. Tyto mutace by se pak nazývaly nealelické mutace – v jiném genovém lokusu. Tyto mutace se navzájem KOMPLEMENTUJÍ.
Poznámka: Aby mohly být mutace použity v komplementačních testech, jsou (1) obvykle pravé (homozygotní v mutovaném lokusu) a (2) musí se jednat o recesivní mutace. Dominantní mutace NELZE použít v komplementačních testech. Nezapomeňte také, že některé mutantní kmeny mohou mít mutovaný více než jeden genový lokus, a proto by se nepodařilo komplementovat mutanty z více než jednoho jiného lokusu (nebo skupiny).
| A. |  |
B. |  |
|
Obrázek \(\PageIndex{10}\)A – Pozorování: V typickém komplementačním testu nejsou známy genotypy dvou rodičů (ačkoli se musí jednat o čistokrevné, homozygotní mutanty). Pokud mají všichni potomci F1 mutantní fenotyp (případ 1), ke komplementaci nedochází. Pokud jsou všichni potomci F1 divokého typu, mutace se navzájem úspěšně doplnily. |
Obrázek \(\PageIndex{10}\)B – Výklad: Čistokrevní, homozygotní mutantní rodiče měli před komplementačním testem neznámé genotypy, ale lze předpokládat, že měli buď mutace ve stejných genech (případ 1), nebo v různých genech (případ 2). V případě 1 by všichni potomci měli mutantní fenotyp, protože by všichni měli stejný, homozygotní genotyp jako rodiče. V případě 2 má každý z rodičů mutaci v jiném genu, proto by žádný z potomků F1 nebyl homozygotně mutovaný v žádném z lokusů. Všimněte si, že genotyp v případě 1 lze zapsat jako aa nebo aaBB. (Original-Deyholos-CC:AN) |