Test di complementazione
Occasione, si osservano mutazioni multiple di un singolo fenotipo wild type. La domanda genetica appropriata da porre è se tutte le mutazioni sono in un singolo gene, o se ogni mutazione rappresenta uno dei diversi geni necessari per l’espressione di un fenotipo. Il test più semplice per distinguere tra le due possibilità è il test di complementazione. Il test è semplice da eseguire: si incrociano due mutanti e si analizza la F1. Se la F1 esprime il fenotipo wild type, concludiamo che ogni mutazione è in uno dei due possibili geni necessari per il fenotipo wild type. Quando si dimostra geneticamente che due (o più) geni controllano un fenotipo, si dice che i geni formano un gruppo di complementazione. In alternativa, se la F1 non esprime il fenotipo wild type, ma piuttosto un fenotipo mutante, concludiamo che entrambe le mutazioni avvengono nello stesso gene.
Questi due risultati possono essere spiegati considerando l’importanza dei geni nella funzione fenotipica. Se sono coinvolti due geni separati, ogni mutante avrà una lesione in un gene mantenendo una copia wild type del secondo gene. Quando la F1 viene prodotta, esprimerà l’allele mutante del gene A e l’allele di tipo selvatico del gene B (ciascuno contribuito da uno dei genitori mutanti). La F1 esprimerà anche l’allele wild type del gene A e l’allele mutante del gene B (contribuito dall’altro genitore mutante). Poiché la F1 esprime entrambi i necessari alleli wild type, si osserva il fenotipo wild type.
Al contrario, se le mutazioni sono nello stesso gene, ogni omologo esprimerà una versione mutante del gene nella F1. Senza un prodotto genico funzionante normale nell’individuo, si verifica un fenotipo mutante.
Il colore degli occhi in Drosphila è un buon modello per dimostrare il test di complementazione. Una vasta gamma di mutazioni spontanee è stata studiata. Questi esperimenti hanno dimostrato che cinque geni (bianco, rubino, vermiglio, granato e garofano) che controllano il colore degli occhi risiedono entro 60 cM l’uno dall’altro sul cromosoma X. L’allele wild type dominante per ogni gene produce gli occhi rosso intenso. Gli alleli mutanti producono un colore diverso. Se i mutanti di uno qualsiasi di questi cinque geni vengono incrociati, la F1 esprimerà il colore rosso intenso degli occhi (fenotipo wild type).
Cinque diversi alleli (buff, coral, apricot, white e cherry) sono noti anche per il gene bianco, ognuno dei quali rappresenta una mutazione in una posizione diversa del gene. Se le mosche mutanti per uno qualsiasi dei cinque alleli bianchi sono incrociati, la prole F1 avrebbe un colore degli occhi mutante. Pertanto, due geni coinvolti nell’espressione di un fenotipo si completano a vicenda. Ma la complementazione tra due alleli dello stesso gene non si verifica.
