Вопреки отсутствию у прокариот диплоидного генома, они все же различают рецессивные и доминантные мутации благодаря

Прокариоты имеют особенность отсутствия диплоидного генома, в отличие от эукариот. Однако, несмотря на это, прокариоты все же способны распознавать и различать "рецессивные" и "доминантные" мутации. Это объясняется возможностью введения в прокариотические клетки искусственной плазмиды, содержащей дополнительную копию интересующего гена.

Для понимания процесса, представьте, что у нас есть клетка прокариот, содержащая только один набор генов, включая ген, ответственный за синтез белка lac-репрессора. Это белок выполняет функцию регуляции экспрессии генов, связываясь с определенными участками ДНК и блокируя их транскрипцию.

На изображении представлена структура белка lac-репрессора, и мы обратили внимание на мутацию, которая произошла в области с характерным для ДНК-узнающих белков мотивом "спираль-поворот-спираль". Эта мутация оказывает существенное влияние на функциональность белка и его способность связываться с ДНК.

Теперь, вернемся к введению искусственной плазмиды в клетку прокариот. Плазмида содержит дополнительную копию интересующего гена, в данном случае гена lac-репрессора. Когда такая плазмида вводится в прокариотическую клетку, она интегрируется в ее геном и клетка начинает синтезировать дополнительные экземпляры белка lac-репрессора.

Предположим, что введенная плазмида содержит нормальный, непомеченный ген lac-репрессора. Такая клетка, содержащая дополнительную копию гена, будет иметь гемизиготное состояние для этого гена. Это означает, что в клетке присутствует одна нормальная аллель гена и одна мутантная аллель, в которой произошла описанная мутация в области связывания с ДНК.

Теперь, если мы изучаем функцию белка lac-репрессора в такой клетке, мы сможем определить, является ли мутация доминантной или рецессивной. Если мутация полностью отменяет или меняет функцию белка таким образом, что он больше не может связываться с ДНК, то такая мутация будет рецессивной. Это происходит потому, что нормальный аллель гена lac-репрессора, присутствующий в клетке, может компенсировать функциональные недостатки мутантного аллеля.

С другой стороны, если мутация не оказывает существенного влияния на способность белка lac-репрессора связываться с ДНК и выполнять свою функцию, то такая мутация будет доминантной. В этом случае, мутантный аллель гена lac-репрессора подавляет функцию нормального аллеля и приводит к изменению регуляции экспрессии генов.

Таким образом, благодаря введению искусственной плазмиды, содержащей дополнительную копию интересующего гена, мы можем определить, является ли мутация в гене lac-репрессора доминантной или рецессивной. Полученные данные помогают нам лучше понять функцию белка и его влияние на регуляцию генной экспрессии в прокариотических клетках.

Надеюсь, что этот развернутый ответ позволил вам лучше понять значение искусственной плазмиды и ее роли в определении доминантных и рецессивных мутаций у прокариот.