Тонкая структура гена

Ступенчатый аллелизм. В 1929 г. в нашей стране в работах А. С. Серебровского и его молодых сотрудников — Н. П. Дубинина, Б. Н. Сидорова и других была впервые экспериментально показана функциональная сложность гена. Авторы исследовали у дрозофилы серию множественных аллелей локуса scute (от лат. scutum – щиток), локализованного в нулевой точке хромосомы Х. Мутации этого локуса sc₁, sc₂; sc₃ и другие обусловливают редукцию разных щетинок на теле мухи.

При скрещивании особей, гомозиготных по тем или иным мутантным аллелям, например х , выявилась интересная картина: у гетерозигот , как правило, отсутствовали лишь те щетинки, которые были редуцированы у обеих гомозигот и .

Более того, если два аллеля нарушали paзвитие совсем разных щетинок, то в компаунде они давали возврат к норме: развивались все щетинки, например у особей sc⁵/sc⁶.

Всего было исследовано 17 различных мутаций в локусе scute, и при их сочетании наблюдалась одна и та же закономерность.

Авторы впервые в мире сделали вывод о «делимости» гена, т.е. о его сложной, многосоставной природе.

Авторы назвали ген scute базигеном, который состоит из многих частей. Эти части, т. е. элементарные участки внутри базигена были названы центрами. Мутации (трансгенации) могут захватывать как отдельные центры, так и целые их группы. При этом аллели (т. е. измененные центры, или трансгены) расположены ступенчато. Это явление было названо ступенчатым аллелизмом.

Псевдоаллелизм. Если считать, что ген не делится в результате кроссинговера, то при гаметогенезе у компаундов, несущих два аллеля одной серии (), могут образовываться гаметы только двух типов — а₁ и а₂. При возвратном скрещивании таких особей с любой из родительских форм возможно появление только мутантных форм: . Действительно, это и наблюдается при исследовании ограниченной выборки потомков от возвратного скрещивания.

Однако если выборку увеличить, например, до 100 тысяч и болееособей, то в ней окажутся и потомки дикого типа. Такие особи могут появиться только при двух условиях: мутация затрагивает часть гена дикого типа, и между частями гена может происходить кроссинговер.

Это можно представить следующим образом:

ген а₁:; ген а₂:.

Тогда гетерозигота имеет такой вид: .

При кроссинговере между частями гена получатся следующие гены: