Причуды генетики

объясняется тем, что ее возбудитель - малярийный плазмодий - не может

 жить в эритроцитах, содержащих аномальный гемоглобин.

Летальные мутации.

Известны  случаи, когда один ген может оказывать влияние на несколько

признаков, в том числе и на жизнеспособность. Летальные мутации

вызывают  такие изменения в развитии, которые несовместимы с

жизнедеятельностью. Доминантные летальные гены трудны для изучения, и

сведения  о них ограничены. Напротив, гены с рецессивным летальным

действием изучены гораздо лучше. Известно множество рецессивных

мутаций у различных организмов, которые  никак себя не проявляют

фенотипически. Существует также очень много  доминантных мутаций,

имеющих в гетерозиготном состоянии четко отличающийся фенотип,

которые в гомозиготном состоянии вызывают летальный эффект. Фаза

летального  действия, т.е. время, когда мутантный ген реализуется,

существенно варьирует: от самых первых этапов эмбрионального развития

до периода  полового созревания. В некоторых случаях летальные гены могут

иметь более одной фазы летального действия.

Это означает, что ген или его продукты могут  иметь несколько раз активно

работать  и использоваться в ходе онтогенеза. Летальный эффект одних

мутантных генов проявляется всегда, другие показывают существенную

зависимость от условий среды. У человека и у других млекопитающих

определенный  рецессивный ген вызывает образование  внутренних спаек 

легких, что приводит к смерти при рождении. Другим примером служит ген,

который влияет на формирование хряща и вызывает врожденные уродства,

ведущие к смерти новорожденного.

Воздействие летального гена ясно видно на примере  наследования

окраски шерсти у мышей. У диких мышей  шерсть обычно серая, типа агути;

но у некоторых мышей шерсть желтая. При скрещивании между желтыми

мышами  в потомстве получаются как желтые мыши, так и агути в отношении 2:1.

Единственное  возможное объяснение таких результатов  состоит в том, что

желтая  окраска шерсти доминирует над агути, и что все желтые мыши

гетерозиготны. Атипичное менделевское отношение  объясняется гибелью

гомозиготных  желтых мышей до рождения. При вскрытии беременных

желтых мышей, скрещенных с желтыми же мышами, в их матках были

обнаружены  мертвые желтые мышата. Если же скрещивались желтые мыши

и агути, то в матках беременных самок не оказывалось желтых мышат,

поскольку при таком скрещивании не может быть потомства, гомозиготного

по гену желтой шерсти.

Мутации, характеризующиеся в гомозиготном состоянии летальным

эффектом, далеко не всегда фенотипически проявляются  у гетерозигот. К их

числу относится комплекс рецессивных t- мутаций у мышей, локализованных

в аутосоме. Одной из самых ранних мутаций у млекопитающих, является

мутация t12, вызывающая гибель гомозигот уже на стадии морулы (~20-30 клеток).

Гетерозиготные  животные [pic] имеют нормальный фенотип и

жизнеспособность.

Летальные мутации обнаруживаются не только у  животных. Наглядный

пример, иллюстрирующий летальное действие генов у растений, - явление

хлорофильных  мутаций. У гомозиготных по хлорофильной мутации 

растений нарушен синтез молекулы хлорофилла. Такие растения

развиваются до тех пор, пока запасы питательных веществ в семени не

 иссякают, поскольку они не способны к фотосинтезу.

Значение  мутаций

Хромосомные и генные мутации оказывают разнообразные  воздействия на

организм. Во многих случаях эти мутации летальны, так как нарушают

развитие; у человека, например, около 20 % беременностей  заканчиваются

естественным  выкидышем в сроки до 12 недель, и в половине таких случаев

можно обнаружить хромосомные аномалии. В  результате некоторых

хромосомных мутаций определенные гены могут оказаться вместе, и их

общий эффект может привести к появлению какого-либо «благоприятного»

признака. Кроме того, сближение некоторых генов друг с другом делает

менее вероятным их разделение в результате кроссинговера, а в случае

благоприятных генов это создает преимущество.

Генная  мутация может привести к тому. Что в определенном локусе

окажется  несколько аллелей. Это увеличивает  как гетерозиготность данной

популяции, так и ее генофонд, и ведет к  усилению внутрипопуляционной

изменчивости. Перетасовка генов как результат  кроссинговера, независимого

распределения, случайного оплодотворения и мутаций  может повысить

непрерывную изменчивость, но ее эволюционная роль часто оказывается

преходящей, так как возникающие при этом изменения могут быстро

сгладиться вследствие «усреднения». Что же касается генных мутаций, то

некоторые из них увеличивают дискретную изменчивость, и это может

оказать на популяцию более глубокое влияние. Большинство генных мутаций

рецессивны по отношению к «нормальному» аллелю, который, успешно

выдержав  отбор на протяжении многих поколений, достиг генетического

равновесия  с остальным генотипом.

Будучи  рецессивными, мутантные аллели могут  оставаться в популяции в

течение многих поколений, пока им не удастся встретиться, т.е. оказаться в

гомозиготном  состоянии и проявиться в фенотипе. Время от времени могут

возникать и доминантные мутантные аллели, которые немедленно дают

фенотипический  эффект. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы:

1. Наследственность и гены, «Наука и жизнь», март 2007

2. Хорошавина С.Г. Концепции современного естествознания. Изд. 4-е.

3. Ф.Кибернштерн, Гены и генетика. Москва,