Метод Бейтмана-Мукаи - Bateman-Mukai method

В генетика, то Метод Бейтмана – Мукаи, иногда называемый техникой Бейтмана – Мукаи, представляет собой традиционный метод, используемый для описания частота мутаций за гены через наблюдение за физическими чертами (фенотип ) живого организм. Этот метод включает в себя поддержание многих линий накопления мутаций исследуемого организма и поэтому является трудоемким.

Источник

Основополагающие документы, из которых этот метод получил свое название, был проведен генетиками А. Дж. Бейтманом в 1959 г.^[1] и Т. Мукаи в 1964 г.^[2] Бейтман использовал раннюю форму этого метода, чтобы понять, как радиация влияет на выживание хромосомы из-за радиации мутации. План эксперимента Мукаи в значительной степени соответствовал плану исследования Бейтмана, но вместо того, чтобы вызывать мутации через какой-либо внешний фактор, исследование было направлено на описание спонтанных естественных вредная мутация скорость обыкновенной плодовой мухи.

Процедура

Метод требует установления множества линий накопления мутаций с использованием внутри линии селекции диплоид организмы. Эти линии содержатся в благоприятной среде для накопления вредных мутаций, так что они не могут быть очищены естественный отбор: излишки еды и других ресурсов остаются доступными для устранения конкуренция, а родители следующего поколения выбираются случайным образом, без оглядки на фитнес. Важно отметить, что таким образом эксперименты по накоплению мутаций пытаются описать истинную частоту мутаций, которая наблюдалась бы в отсутствие естественного отбора.

Бесполое размножение организмы могут просто выбрать одного родителя в качестве родителя для следующего поколения каждой линии. В половым путем организмов, необходимо принять меры, чтобы исследователи могли быть уверены, что мутации унаследованный в будущих поколениях линий накопления мутаций. Использование балансирующий ген могут быть реализованы с этой целью. В эксперименте Мукаи самцы мух гомозиготный для хромосомы 2 дикого типа всегда спаривались с самками гетерозиготы для гена-балансира Pm / Cy, который дает наблюдаемый фенотип в крыльях, при этом гомозиготный Pm / Cy является летальным. Это гарантирует, что исследователи могут выбирать организмы, которые не проявляют фенотипических признаков гена-балансира, что, в свою очередь, означает, что только хромосомы дикого типа будут переданы следующему поколению. Таким образом, у организмов, размножающихся половым путем, любые спонтанно возникающие мутации, возникающие в линии накопления мутаций, должны иметь случайный шанс из-за независимый ассортимент, чтобы быть исправленным в следующем поколении линии.

Основными измерениями, полученными на основе результатов метода Бейтмана – Мукаи, являются: частота вредных мутаций, ${\displaystyle U}$, а средний коэффициент отбора, ${\displaystyle E(a)}$, хотя они должны быть получены из наблюдения фенотипа.^[3] ${\displaystyle U}$, который, в частности, представляет собой частоту мутаций для одной копии гена, получен из предположения, что вредные мутации фиксируются случайным образом, и из природы диплоидных организмов, у которых есть две копии каждого гена. Таким образом, частота мутаций обеих копий, ${\displaystyle 2U}$, умноженное на заселенность линии, ${\displaystyle p}$, с предположением случайной фиксации дает, что частота вредных мутаций,${\displaystyle U=(p2U/p2)}$, так что каждая мутация в строке на поколение напрямую учитывается в скорости мутации. Отслеживая количественные вредные изменения в дельте M признака (т. Е. Количество потомков), скорость мутации может быть определена в пределах одной строки как: ${\displaystyle \Delta M=UE(a)}$.

Рекомендации

1. Бейтман, А.Дж. (Январь 1959). «Жизнеспособность почти нормальных облученных хромосом». Международный журнал радиационной биологии и смежных исследований в области физики, химии и медицины. 1 (2): 170–180. Дои:10.1080/09553005914550241. ISSN  0020-7616.
2. Мукаи, Теруми (июль 1964 г.). «Генетическая структура природных популяций Drosophila Melanogaster. I. Скорость спонтанных мутаций полигенов, контролирующих жизнеспособность». Генетика. 50 (1): 1–19. ISSN  0016-6731. ЧВК  1210633. PMID  14191352.
3. Халлиган, Дэниел Л .; Кейтли, Питер Д. (декабрь 2009 г.). "Исследования спонтанного накопления мутаций в эволюционной генетике". Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики. 40 (1): 151–172. Дои:10.1146 / annurev.ecolsys.39.110707.173437. ISSN  1543–592X.