Pärmide mutandid

Mutandiks nimetatakse mutatsioonist põhjustatud fenotüübimuutusega isendit (pärmigeneetikas räägitakse tüvest), kes on erinev looduslikus populatsioonis levinud tavavormidest (nn. metsktüüpi tüvest).
 
Pärmide kui geneetiliste mudelite eeliseks on nende haploidne ja diploidne elutsükkel. Nii pagaripärm Saccharomyces cerevisiae kui ka poolduv pärm Schizosaccharomyces pombe jagunevad haploidsete rakkudena. See võimaldab eraldada ja iseloomustada retsessiivseid mutatsioone. Haploidseid rakke ristates saadakse diploidid. Ka diploidsed rakud jagunevad. Diploide on võimalk kasutada mutantide komplementatsiooni uuringutel. Mõlemas pärmis toimub efektiivselt homoloogiline rekombinatsioon. Tänu sellele saab lihtsalt konstrueerida null mutatsiooniga tüvesid, st. eemaldada geeni kodeeriv järjestus.
 
Pärmide mutantide eraldamiseks kasutatakse nii sõelumist ("screening") kui ka selektsiooni ("selection").
  • Sõelumine on meetod, mille abil otsitakse huvipakkuvat mutanti paljude kolooniate seast. Tavaliselt külvatakse välja 10 000 kolooniat. Seejärel kasutatakse tingimusi, kus otsitavad mutandid ei ole võimelised kasvama.
  • Selektsioon on meetod, mille puhul kasutatakse tingimusi kus ainult mutandid on võimelised kasvama. Ühele tassile saab külvata kuni 108 rakku. Tavaliselt otsitakse inhibiitoritele ja mürkidele mittetundlikke mutante.
Näiteks, mürgi hüdroksüuurea tundlike mutantide isoleerimiseks kasutatakse sõelumist. Külvatakse välja kogu rakupopulatsioon ning seejärel analüüsitakse tekkinud kolooniate tundlikkust mürgi suhtes. Mürgi hüdroksüuurea resistentsete mutantide isoleerimiseks kasutatakse aga selektsiooni. Rakud külvatakse mürki sisaldavale söötmele. Vaid mutandid, kes on mürgi suhtes resistentsed, on suutelised moodustama kolooniad. Seega, esimesel juhul otsitakse mutante, kes ei ole võimelised kasvama mürgi juuresolekul. Teisel juhul soovitakse saada mutandid, kes on võimelised mürgi juuresolekul moodustama koloonia.

Rakus toimuvate protsesside uurimisel on eriti kasulikud mutatsioonid, mis muudavad uuritava valgu funktsiooni. Mutatsioonid võivad kas aktiveerida valgu või inaktiveerida selle. Mutatsiooni poolt põhjustatud fenotüüp annab infot nii geeni, valgu või raja funktsiooni kohta. Mutatsioone jagatakse:
  • dominantsed
  • retsessiivsed
Mutatsiooni olemus tehakse kindlaks ristamise teel metsiktüüpi tüvega (Joonis 1). Moodustuvad diploidid on uuritava lookuse suhtes heterosügoodid. Üks kromosoomidest sisaldab metsiktüüpi alleeli, teine aga mutantset alleeli. Mutatsioon on dominante kui heterosügootne diploid omab mutantset fenotüüpi e. diploidil ja mutantsel haploidil on samasugune fenotüüp. Mutatsioon on retsessiivne kui heterosügootne diploid on metsiktüüpi fenotüübiga e. diploidil ja metsiktüüpi haploidil on samasugune fenotüüp.
 
Joonis 1. Mutatsiooni retsessiivsuse ja dominantsuse testimine metsiktüüpi tüvega ristamisel.
« Eelmine | Järgmine »