Герман Дж. Мюллер (1890–1967), лауреат Нобелевской премии 1946 года, ввел термины аморф, гипоморф, гиперморф, антиморф и неоморф для классификации мутаций на основе их поведения в различных генетических ситуациях, а также взаимодействия генов между собой. [1] Эти классификации до сих пор широко используются в генетике дрозофилы для описания мутаций. Для более общего описания мутаций см. Мутации , а для обсуждения взаимодействий аллелей см. Отношения доминирования .
Ключ: В следующих разделах аллели обозначаются как + = дикий тип, m = мутант, Df = делеция гена, Dp = дупликация гена. Фенотипы сравниваются с «>», что означает «фенотип более серьезен, чем».
Потеря функции
Аморф
Аморфный описывает мутацию, которая вызывает полную потерю функции гена . [1] Аморф иногда используется как синоним «генетического нуля ». Аморфная мутация может вызвать полную потерю функции белка из-за нарушения трансляции («белок нулевой») и / или предотвращения транскрипции («РНК-нулевой»).
Аморфный аллель вызывает один и тот же фенотип, когда он гомозиготен и когда гетерозиготен по хромосомной делеции или дефициту, которые нарушают тот же ген. [2] Эту взаимосвязь можно представить следующим образом:
м / м = м / Df
Аморфный аллель обычно рецессивен своему аналогу дикого типа. Аморф может быть доминантным, если рассматриваемый ген требуется в двух копиях, чтобы вызвать нормальный фенотип (т. Е. Гаплонедостаточный ).
Гипоморф
Гипоморфный описывает мутацию, которая вызывает частичную потерю функции гена . [1] Гипоморф - это снижение функции гена из-за снижения экспрессии (белка, РНК) или снижения функциональной способности, но не полной потери.
Фенотип гипоморфа более серьезен в случае транс- аллеля с делецией, чем в случае гомозиготного. [2]
м / DF> м / м
Гипоморфы обычно рецессивны, но случайные аллели доминируют из-за гаплонедостаточности .
Усиление функции
Гиперморф
Гиперморфная мутация приводит к увеличению нормальной генной функции. [1] Гиперморфные аллели - это аллели с усилением функции. Гиперморф может быть результатом увеличения дозы гена (дупликации гена), увеличения экспрессии мРНК или белка или конститутивной активности белка.
Фенотип гиперморфа ухудшается при увеличении дозы гена дикого типа и снижается при снижении дозы гена дикого типа. [2]
m / Dp> m / +> m / Df
Антиморф
Антиморфы - это доминантные мутации, которые действуют против нормальной активности генов . [1] Антиморфы также называют доминантно-отрицательными мутациями.
Увеличение функции гена дикого типа снижает фенотипическую серьезность антиморфа, поэтому фенотип антиморфа хуже, когда он гетерозиготен, чем когда он транс к дупликации гена . [2]
m / m> m / Df> m / + >>> + / Df> + / + [3]
Антиморфная мутация может повлиять на функцию белка, который действует как димер, так что димер, состоящий из одного нормального и одного мутированного белка, больше не функционирует.
Неоморф
Neomorphic мутация приводит к доминирующему усилению генной функции, которая отличается от нормальной функции. [1] Неоморфная мутация может вызывать эктопическую экспрессию мРНК или белка или новые функции белка из-за измененной структуры белка.
Изменение дозы гена дикого типа не влияет на фенотип неоморфа. [2]
m / Df = m / + = m / Dp
Изоморф
После классификации Мюллера из мутации гена , isomorph был описан как немой точка мутанта с идентичной генной экспрессией в качестве исходного аллель . [4] [5]
m / Df = m / Dp
Следовательно, что касается отношения между исходным и мутировавшим генами, нельзя говорить об эффектах доминирования и / или рецессивности . [4] [5] [6]
Обзор
- Классификация мутантных аллелей Мюллера
Категория | Альтернативная функция |
Дикого типа | Экспрессия референтного гена , полная («нормальная»), экспрессия родительского аллеля |
Аморф | Дисфункциональный, с нулевым выражением |
Гипоморф | Снижение или частичное снижение активности генов |
Гиперморф | Повышенная или частичная повышенная активность родительского гена |
Неоморф | Новая функция по сравнению с исходной, новой собственностью |
Антиморф | Противодействие, антагонизм или вмешательство в активность гена |
Изоморф | Идентичное выражение с исходным (родительским) аллелем, в основном в результате молчащих точечных мутаций |
Рекомендации
- ^ a b c d e f Muller, HJ 1932. Дальнейшие исследования природы и причин генных мутаций. Труды 6-го Международного конгресса генетиков , стр. 213–255.
- ^ a b c d e Wilkie, AO 1994. Молекулярные основы генетического доминирования. Журнал медицинской генетики 31: 89-98. [1]
- ^ Хоули RS, Walker YM (2003) Advanced Генетический анализ: Finding Значение в геноме , С. 6-7. ISBN 1405123923
- ^ а б Лоуренс Э., изд. (1999). Словарь биологических терминов Хендерсона . Лондон: ISBN Longman Group Ltd. 0-582-22708-9.
- ^ а б Ригер Р. Михаэлис А., Грин М.М. (1976). Глоссарий генетики и цитогенетики: Классический и молекулярный . Берлин - Гейдельберг - Нью-Йорк: Springer-Verlag. ISBN 3-540-07668-9.CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
- ^ http://www.its.caltech.edu/~bi190/SG4.pdf