Опять вернулась к школьным годам, когда мы учили законы Менделя и выясняли наследование признаков желтого и зеленого гороха и гладких и морщинистых семян.
Когда, наконец, выяснили почему семена гороха зеленые и желтые, то всем стало интересно, а почему морщинистые и гладкие?
Если вы помните, гладкие семена признак доминантный (RR или Rr), и морщинистый рецессивный (rr).
Потребовалось немало времени, чтобы разобраться. Однако к 1988 году все стало понятно.
Всё зависит от содержания и структуры крахмала в этих семенах. Структура крахмала зависит от присутствия или отсутствия одной из двух форм фермента, расщепляющего крахмал (SBEI).
В семенах, в которых отсутствует этот фермент, содержание сахара выше, чем в семенах, в которых есть фермент, поэтому горошек сладкий. Такие семена накапливают больше воды, чем его аналог с фенотипом гладкие семена. Семеня носителя генотипа «морщинистые семена» набухает до большего размера на ранней стадии своего развития, но быстро сморщиваются по мере высыхания. Вот поэтому-то эти семена становится морщинистыми.
Смит из Института Джона Иннеса в Норвиче обнаружил, что гороху с генотипом rr, то есть морщинистому, всегда не хватает SBEI.
Мадан Бхаттачарья, Кэти Мартин и их коллеги из института клонировали фрагмент ДНК, кодирующий SBEI, из гороха Pisum sativum, который использовал Мендель в своих экспериментах по скрещиванию. Выяснили, что этот фрагмент, находился в локусе «r», то есть отвечал за форму семян гороха.
Они обнаружили, что размер информационной РНК гена SBEI в семенах rr был намного больше, чем в семенах с генотипом RR. А семена rr производили только около одной десятой количества информационной РНК, которое производили семена RR, по весу.
Наконец, команда обнаружила, что дополнительный генетический материал в последовательности, кодирующей SBEI, представлял собой вставленный фрагмент длиной около 800 пар оснований и с повторяющимися парами оснований на обоих концах.
По мнению исследователей, этот фрагмент очень похож на определенные транспонируемые последовательности ДНК в других растениях, таких как кукуруза. То есть относятся к классу транспозонов.
Вставка транспозона вызывает морщинистый фенотип, потому что она препятствует нормальной экспрессии (работе) гена SBEI.
Бхаттачарья и его коллеги приходят к выводу, что «поскольку все данные, которые предоставил Мендель, соответствуют предположению, что он использовал мутант r, и поскольку на данный момент нет никаких других доказательств наличия другой мутации, мы считаем, что клонированный нами ген является тем, который изучал Мендель»
Вот открыта еще одна тайна признаков, используемых Менделем в эксперименте и которые мы изучаем в школе.