Наследуемые биохимические различия (часть 1)

Молекулярной основой биохимического полиморфизма являются мутации генов, которые ведут к изменению последовательности аминокислот в полипептидной цепи, составляющей первичную структуру белковой молекулы. В результате этого образуются белки, сходные по своей основной функции, но различающиеся некоторыми свойствами — теплоустойчивостью, ферментативной активностью, электрическим зарядом и т. д.
Успехи в изучении биохимической генетики связаны с разработкой метода электрофореза, позволяющего разделять белки по их подвижности в электрическом поле. Электрофоретический анализ включает три основные процедуры: экстрагирование исследуемого белка из ткани, "разгонку" пробы белка в электрическом поле в средненосителе (крахмальном или полиакриламидном геле) и выявление белка с помощью специфического гистохимического окрашивания геля. В результате электрофореза получают фореграмму - участок геля, на котором фенотип особи по данному белку выявляется в виде спектра окрашенных полос.
Электрофоретический анализ является высокочувствительным методом и в некоторых случаях позволяет идентифицировать белки, различающиеся только по одной аминокислоте. Таким образом, на фореграммах удается дифференцировать аллельные варианты полиморфного белка - его аллозимы.
Одной из характеристик аллозимов белка является их относительная подвижность (ЭФ) в электрическом поле, определяемая по взаимному расположению отдельных фракций на фореграмме. У одного и того же полиморфного белка различают медленные, быстрые, сверхбыстрые и другие фракции. В более редких случаях аллозимы сходны по электрофоретической подвижности, но различаются по интенсивности окрашивания.
Разные аллозимы полиморфного белка обозначают обычно заглавными буквами латинского алфавита: А, В, С, D и т. д. (в порядке возрастания их электрофоретической подвижности), а кодирующие их аллельные гены — в виде сокращенного названия белка (на английском языке) с индексом, обозначающим конкретный аллель. Например, четыре аллельных варианта альбумина-2 у пеляди обозначены, как А, В, С, D, а соответствующие им аллельные гены — как Alb-2a, Alb-2b , Alb-2c, Alb-2d. Возможна цифровая символика, указывающая ЭФ соответствующих аллозимов. Для приведенного выше примера она будет следующей:

Наследуемые биохимические различия (часть 1)

Закономерности наследования белков изучают с применением обычных методов генетического анализа. Для большей части белков характерно кодоминантное наследование — проявление у гетерозигот обеих аллельных форм, что дает возможность определять генотип особи непосредственно по ее фенотипу. Некоторые белки наследуются по доминантно-рецессивному типу, при этом один аллель является "нулевым" и обусловливает отсутствие белка (или отсутствие его активности).
Изучению биохимического полиморфизма у рыб посвящена обширная литература. Среди объектов товарного рыбоводства в этом отношении наиболее полно изучены карп и форель, у которых выявлено и исследовано много полиморфных локусов (табл. 5) , Ряд полиморфных систем исследован у пеляди, начато исследование биохимического полиморфизма у растительноядных рыб, буффало, тиляпий и некоторых других видов.
Наследуемые биохимические различия (часть 1)

Наследуемые биохимические различия (часть 1)