Método Bateman-Mukai

En genética , el método Bateman-Mukai , a veces denominado técnica Bateman-Mukai, es un método tradicional utilizado para describir las tasas de mutación de genes mediante la observación de rasgos físicos ( fenotipo ) de un organismo vivo . El método implica el mantenimiento de muchos linajes de acumulación de mutaciones del organismo estudiado y, por lo tanto, requiere mucha mano de obra.

Origen

Los artículos fundamentales de los que este método recibe su nombre fueron realizados por los genetistas AJ Bateman en 1959 ^[1] y T. Mukai en 1964. ^[2] Bateman utilizó una forma temprana de este método para comprender cómo la radiación afecta la supervivencia de los cromosomas debido a mutaciones inducidas por radiación . El diseño experimental de Mukai siguió en gran medida el diseño del estudio de Bateman, pero en lugar de inducir mutaciones a través de cualquier factor externo, el estudio tuvo como objetivo describir la tasa de mutación deletérea espontánea y natural de la mosca común de la fruta.

Procedimiento

El método requiere el establecimiento de muchos linajes de acumulación de mutaciones utilizando el mejoramiento de líneas dentro de la línea de organismos diploides . Estas líneas se mantienen en un entorno favorable para que se acumulen mutaciones deletéreas, de modo que no sean purgadas por selección natural : el exceso de alimentos y otros recursos se mantienen disponibles para eliminar la competencia , y los padres de la próxima generación se eligen al azar sin ningún tipo de competencia . en lo que respecta a la aptitud . Es importante destacar que de esta manera, los experimentos de acumulación de mutaciones intentan describir las verdaderas tasas de mutación que se observarían en ausencia de selección natural.

Los organismos que se reproducen asexualmente simplemente pueden tener un solo padre seleccionado como padre para la próxima generación de cada línea. En los organismos que se reproducen sexualmente , se deben tomar medidas para que los investigadores puedan estar seguros de que las generaciones futuras heredarán las mutaciones de las líneas de acumulación de mutaciones. El uso de un gen equilibrador se puede implementar con este fin. En el experimento de Mukai, las moscas macho homocigotas para el cromosoma 2 de tipo salvaje siempre se aparearon con heterocigotas hembras.para el gen equilibrador Pm / Cy que produce un fenotipo observable en las alas, siendo letal el homocigoto Pm / Cy. Esto asegura que las investigaciones puedan seleccionar organismos que no exhiban el rasgo fenotípico del gen equilibrador, lo que a su vez significa que solo los cromosomas de tipo salvaje pasarán a la siguiente generación. De esta manera, en los organismos que se reproducen sexualmente, cualquier mutación que ocurra espontáneamente que ocurra en la línea de acumulación de mutaciones debería tener una posibilidad aleatoria, debido al surtido independiente , de ser fijada en la próxima generación de línea.

Las principales medidas que se derivan de los resultados de un método de Bateman-Mukai son: la tasa de mutación deletérea , y el coeficiente de selección promedio , aunque deben derivarse de la observación del fenotipo. ^[3] , que es específicamente la tasa de mutación para una sola copia de un gen, se deriva de la suposición de que las mutaciones deletéreas se fijan al azar y de la naturaleza de los organismos diploides, que tienen dos copias de cada gen. Entonces, la tasa de mutación de ambas copias, multiplicada por la población de la línea , con el supuesto de fijación aleatoria da que la tasa de mutación perjudicial,${\displaystyle U}$${\displaystyle E(a)}$ ${\displaystyle U}$${\displaystyle 2U}$${\displaystyle p}$${\displaystyle U=(p2U/p2)}$, de modo que cada mutación por línea por generación cuenta directamente para la tasa de mutación. Mediante el seguimiento del cambio deletéreo cuantitativa en un delta rasgo M (. Es decir, número de la descendencia), la tasa de mutación se puede definir dentro de una línea como: .${\displaystyle \Delta M=UE(a)}$

Referencias

1. Bateman, AJ (enero de 1959). "La viabilidad de los cromosomas irradiados casi normales". Revista internacional de biología de las radiaciones y estudios relacionados en física, química y medicina . 1 (2): 170–180. doi : 10.1080 / 09553005914550241 . ISSN  0020-7616 .
2. Mukai, Terumi (julio de 1964). "La estructura genética de las poblaciones naturales de Drosophila Melanogaster. I. Tasa de mutación espontánea de Polygenes que controla la viabilidad" . Genética . 50 (1): 1–19. ISSN 0016-6731 . PMC 1210633 . PMID 14191352 .   
3. Halligan, Daniel L .; Keightley, Peter D. (diciembre de 2009). "Estudios de acumulación de mutaciones espontáneas en genética evolutiva". Revisión anual de ecología, evolución y sistemática . 40 (1): 151-172. doi : 10.1146 / annurev.ecolsys.39.110707.173437 . ISSN 1543-592X .