Бог Амон и кукуруза. Кукуруза как объект исследования механизмов наследственности / God Amun and Corn. Corn as an Object of Research on Inheritance Mechanisms
В головном уборе Амона можно увидеть два початка кукурузы. Бог Амон готовил перерождение человечества и, как оказалось, основные механизмы наследственности ученые раскрыли, изучая кукурузу:
1/ Американский ученый-цитогенетик Барбара Мак-Клинтон выбрала кукурузу как основной объект исследования, составив ее генетическую карту с помощью микроскопа, и сделала ряд фундаментальных, ключевых открытий, касающихся передачи наследственной информации от поколения к поколению, став первой женщиной-президентом Генетического общества США в 1945 г. (Цитогенетика - от греч. κύτος — «клетка» и γενητως — «происходящий от кого-то»)
Разработанная ей теория объясняла то, как происходит передача генов между поколениями, как возникают рекомбинации генов благодаря транспозонам («прыгающим» по хромосоме участкам генов), какие могут быть мутации хромосом после разрыва под действием облучения. В ходе работы над получением мутаций у кукурузы она обнаружила кольцевые хромосомы, которые образовывались путём соединения разрывов хромосом, вызванных радиационным воздействием.
Исследования Барбары Мак-Клинтон в 1940-х годах показали, что внутри хромосом есть зависимые друг от друга транспозоны, мобильные элементы двух типов - диссоциаторы и активаторы, которые контролируют проявление и работу генов, являясь причиной генетической изменчивости. В 1953 году она обнаружила еще один элемент – Супрессор-мутатор (англ. Suppressor-mutator, Spm), охарактеризованный как траспозон и обладающий сложными свойствами, так же как и комплекс Ac/Ds (система «ассоциация — диссоциация»).
Транспозоны обычно не перемещаются до тех пор, пока клетка не попадёт под воздействие радиации или не претерпит цикл «breakage-fusion-bridge» - «разрыв-слияние-создание перемычки» - порочный круг массовых мутаций нескольких поколений клеток.
В 1951 году ее доклад об изменчивости генов на ежегодном симпозиуме в Колд Спринг Харбор был встречен «каменным молчанием». В 1983 г. она получила Нобелевскую премию по физиологии и медицине «За открытие мобильных генетических элементов». В общей сложности Мак-Клинток была удостоена 14 почётных докторских степеней и степени L.H.D.
2/ Другой американский цитогенетик Маркус М. Роудс опять-таки на примере кукурузы раскрыл механизм ЦМС – цитоплазматической мужской стерильности. Для ЦМС характерен так называемый материнский тип наследования.
Цитоплазматическая мужская стерильность проявляется во взаимодействии ядерного генома с митохондрионом. Она возникает в результате определённой мутации в митохондрионе, в результате чего пыльца становится нежизнеспособной или пыльники не раскрываются и т.д.
У кукурузы (Zea mays L.) известно несколько типов ЦМС, наиболее известные Т-тип, который также называют техасский, С-тип – парагвайский или колумбийский, С- или М-тип – молдавский. Каждый тип ЦМС определяется своей специфичной мутацией в митохондрионе и восстанавливается своими генами-восстановителями фертильности. Эти особые гены (restorer of fertility или Rf-гены) находятся в ядерном геноме.
«…его исследования в области изучения цитогенетики кукурузы, классического генетического модельного организма привели к важным открытиям как в фундаментальной, так и в прикладной генетике. Один из отцов-основателей и первый попечитель Сообщества генетиков кукурузы (англ. Maize Genetics Cooperation). На протяжении всей жизни занимался исследованием поведения анормальной хромосомы 10 кукурузы, а именно генетического расщепления, индукции образования неоцентромер и мейотического драйва, наблюдавшегося цитологически в отличие от подобных явлений у другого классического генетического модельного организма Drosophila melanogaster, именно Маркус Роудс совершил окончательные исследования структурной организации хромосомы 10 кукурузы. И после официального ухода в отставку в 1973 году, на протяжении десяти лет продуктивно работал на поприще изучения генетики кукурузы…
В 1981 году Маркус М. Роудс и Барбара МакКлинток первыми получили медали Томаса Ханта Моргана от Общества генетиков Америки в знак признания значительного вклада в развитие генетики. Был членом Национальной Академии наук США (1946), Американского философского общества (1962) и Американской академии искусств и науки (1966).»