Введение
Нулевой аллель – это нефункциональный аллель (вариант гена), вызванный генетической мутацией. Такие мутации могут приводить к полному отсутствию продукции соответствующего генного продукта или к продукции нефункционального продукта; в любом из этих случаев аллель может считаться нефункциональным. Нулевой аллель невозможно отличить от делеции всего локуса только по фенотипическим признакам. Мутантный аллель, не производящий РНК-транскрипт, называется РНК-нулевым (определяется методом норд-блоттинга или секвенирования ДНК аллеля делеции), а аллель, не производящий белок, называется белковым нулевым (определяется методом вестерн-блоттинга). Генетический нулевой или аморфный аллель проявляет одинаковый фенотип как в гомозиготном состоянии, так и в гетерозиготном состоянии с дефицитом, нарушающим данный локус. Генетический нулевой аллель может быть как белковым нулевым, так и РНК-нулевым, но также может экспрессировать нормальные уровни генного продукта, который нефункционален из-за мутации. Нулевые аллели могут оказывать летальное воздействие в зависимости от важности мутировавшего гена. Например, мыши, гомозиготные по нулевому аллелю инсулина, погибают через 48–72 часа после рождения. Нулевые аллели также могут оказывать благоприятное воздействие, например, повышенный индекс урожайности полукарликового риса в период «зеленой революции», вызванный нулевыми аллелями в гене GA20ox2.
A null allele is a nonfunctional allele (a variant of a gene) caused by a genetic mutation. Such mutations can cause a complete lack of production of the associated gene product or a product that does not function properly; in either case, the allele may be considered nonfunctional. A null allele cannot be distinguished from deletion of the entire locus solely from phenotypic observation. A mutant allele that produces no RNA transcript is called an RNA null (shown by Northern blotting or by DNA sequencing of a deletion allele), and one that produces no protein is called a protein null (shown by Western blotting). A genetic null or amorphic allele has the same phenotype when homozygous as when heterozygous with a deficiency that disrupts the locus in question. A genetic null allele may be both a protein null and an RNA null, but may also express normal levels of a gene product that is nonfunctional due to mutation. Null alleles can have lethal effects depending on the importance of the mutated gene. For example, mice homozygous for a null allele for insulin die 48 to 72 hours after birth. Null alleles can also have beneficial effects, such as the elevated harvest index of semi dwarf rice of the green revolution caused by null alleles in GA20ox 2.
Полимеразная цепная реакция (ПЦР)
Нулевой аллель микроспутника – это аллель в локусе микроспутника, который не амплифицируется до обнаруживаемых уровней в тесте полимеразной цепной реакции. Области микроспутников обычно характеризуются короткими, повторяющимися последовательностями нуклеотидов. В данном анализе у известного родителя был определен гомозиготный генотип по определенному локусу, однако его потомство проявляло другой "гомозиготный" генотип. Иными словами, нулевой аллель можно идентифицировать только на фенотипическом уровне, если индивидуум гомозиготен по этому аллелю. Исследователи смогли решить эту проблему, используя детальный электрофорез, гелевый анализ и хромосомные манипуляции. Аллендорф и соавторы изучали ферментативную активность семян красной сосны одного и того же вида, собранных из двух разных популяций в Миннесоте. Две группы деревьев рассматривались как одна популяция, поскольку не было обнаружено отклонений от ожидаемых частот генотипов, что могло бы наблюдаться при расхождении популяций. Аллели, кодирующие фермент, лишенный каталитической активности, обозначались как нулевые аллели. Всего было протестировано 27 локусов у красной сосны, и нулевые аллели были обнаружены в 3 из них. В обоих экспериментах использовался процесс мутагенеза, посредством которого изменяется генетический состав организма для получения индивидуумов с различными комбинациями нулевых мутаций.