7.11E: Komplementering

Komplementering hänvisar till ett förhållande mellan två olika stammar av en organism som båda har homozygota recessiva mutationer som ger samma fenotyp (t.ex. en förändring av vingeformatet hos flugor), men som inte finns på samma (homologa) gen.

Dessa stammar är äkta avel för sin mutation. Om vissa avkommor, när dessa stammar korsas med varandra, uppvisar återhämtning av vildtypens fenotyp, sägs de uppvisa ”genetisk komplementering”. När detta inträffar levererar varje stams haploid en allel av vildtyp för att ”komplettera” den muterade allelen i den andra stammens haploid, vilket gör att avkomman har heterozygota mutationer i alla relaterade gener. Eftersom mutationerna är recessiva kommer avkomman att uppvisa vildtypsfenotypen.

En komplementeringstest (ibland kallad ”cis-trans”-test) hänvisar till detta experiment, som utvecklades av den amerikanske genetikern Edward B. Lewis. Det besvarar frågan: ”Räddar en vildtypkopia av gen X funktionen hos den muterade allel som tros definiera gen X?”. Om det finns en allel med en observerbar fenotyp vars funktion kan tillhandahållas av en vildtypsgenotyp (dvs. allelen är recessiv), kan man fråga sig om den funktion som gått förlorad på grund av den recessiva allelen kan tillhandahållas av en annan mutantgenotyp. Om inte, måste de två allelerna vara defekta i samma gen. Det fina med detta test är att egenskapen kan fungera som en avläsning av genens funktion även utan kunskap om vad genen gör på molekylär nivå.

Komplementering uppstår eftersom funktionsförlust i gener som ansvarar för olika steg i samma ämnesomsättningsväg kan ge upphov till samma fenotyp. När stammar föds upp tillsammans ärver avkomman vildtypsversioner av varje gen från endera föräldern. Eftersom mutationerna är recessiva återställs funktionen i denna väg, så att avkomman återfår den vilda fenotypen. Testet används alltså för att avgöra om två oberoende av varandra härledda recessiva mutantfenotyper orsakas av mutationer i samma gen eller i två olika gener. Om båda föräldrastammarna har mutationer i samma gen ärvs inga normala versioner av genen av avkomman; de uttrycker samma muterade fenotyp och komplementering har misslyckats.

Med andra ord, om kombinationen av två haploida genomer som innehåller olika recessiva mutationer ger en muterad fenotyp finns det tre möjligheter: Mutationer förekommer i samma gen, den ena mutationen påverkar uttrycket av den andra, den ena mutationen kan resultera i en hämmande produkt. Om kombinationen av två haploida genomer som innehåller olika recessiva mutationer ger en vildtypsfenotyp, måste mutationerna finnas i olika gener.

.