govorilkin (govorilkin) wrote,
govorilkin
govorilkin

Category:

Про Менделевский горох

Помните эксперименты Грегора Менделя с горохом? Ну, там еще горох гладкий и морщинистый. В учебниках картинка еще была, помните? Менделю еще тогда очень повезло, что он случайно взялся наблюдать наследование признаков, которые оказалаись 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.


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 кранулы 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.

автырь
Tags: полезное
Subscribe

  • Дмитрий Шатров "Зомбоапокалипсис обычного человека"

    Новостные ленты две недели пестрели заметками о новой африканской напасти. Черный континент опять выдал на гора очередную, трудноизлечимую пакость со…

  • Дедукция

    Евгений Иванович Турин возглавлял кадровую службу в компании «Газпоставка» давно. Больше 10 лет. Должность была ответственная, так как…

  • Снова, снова и снова

    Все началось с Лайонела Колдуэлла. Он родился в 1900 году в строгой менонитской семье, где искренне верили в то, что грех непотребства – это…

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments