Функциональные особенностиrIi-мутаций

Генетический анализ состоит в экспериментальном изучении отношений, существующих между мутантами. Для определения характера этих отношений используются два основных приема-рекомбинационный тест и тест на комплементацию. Рекомбинационный тест, как мы уже отмечали в предыдущем разделе, определяет взаимное пространственное расположение мутаций на генетической карте. Комплементационный тест, с другой стороны, определяет функциональные отношения мутантов. Все rII-мутанты обладают одинаковым фенотипом (табл. 6.1). Одинаковы ли их генетические функции? Для ответа на этот вопрос клетки Е. coli К (λ) заражали различными парными комбинациями мутантов rII, как это схематически изображено на рис. 6.6. Если в такой дважды инфицированной клетке возникает потомство фага, то это означает, что каждый из двух мутантных фагов осуществляет функцию, которую не в состоянии осуществлять второй мутант. Такие два мутанта называют комплементарными. С другой стороны, если в такой дважды инфицированной клетке потомства фагов не возникает, то это означает, что оба мутанта не способны осуществлять одну и ту же функцию.

Комплементационный анализ rII-мутантов легко проводится с помощью так называемого spot-теста. Клетки, инфицированные rII-мутантом с множественностью 0,1 (примерно один фаг на десять бактериальных клеток) смешиваются с теплым расплавленным агаром, и смесь наносится на поверхность питательной среды в чашке Петри. Когда агар затвердевает, на его поверхность капают несколько капель среды, содержащей другой rII-мутант. В месте падения капель некоторые клетки инфицируются обоими мутантами. Если при этом происходит комплементация, то в инфицированных клетках возникает потомство фагов обоих родительских генотипов (а также рекомбинантных генотипов). Это потомство инфицирует затем все остальные бактериальные клетки в покрытом каплей участке и убивает их. Таким образом, комплементация проявляется в лизисе бактерий на месте капли (рис. 6.7).

Результаты комплементационного теста показывают, что все rII-мутации, за исключением некоторых делеций, распадаются на две группы, обозначаемые как А и В. Следовательно, rII-фенотип может быть обусловлен утратой одной из двух генетических функций, А или В. Например, принадлежащий группе А мутант 104 не дает потомства при одновременном заражении с мутантами 47, 101 и 106 (рис. 6.4) и дает потомство при совместной инфекции с фаговыми мутантами из группы В, например 51 и 102. Делеций, которые не могут быть отнесены ни к одной из этих групп, включают в себя на генетической карте границу между этими двумя группами комплементации и потому утрачивают обе функции.

6. Тонкая структура гена167

Рис. 6.6. Положительный (мутанты А и В) и отрицательный (мутанты B и С) ответы при постановке комплементационного теста между фаговыми мутантами.

168 Организация и передача генетического материала

Рис. 6.7. Комплементационный тест между парами rII-мутаций фага Т4. Пять прозрачных пятен указывают на комплементацию. В шестом секторе комплементации нет.