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Lexikon der Biologie: white-Locus

white-Locusm, Genlocus (Genort), der bei Drosophila melanogaster die Ausprägung der Augenfarbe beeinflußt. Es sind zahlreiche Veränderungen an diesem Genlocus bekannt, die bewirken, daß die normale ziegelrote Augenfarbe in blassere Varianten bis zum reinen Weiß übergeht. Ursprünglich nahm man an, daß es sich dabei um Punktmutationen handelt. Heute weiß man hingegen, daß die meisten dieser Augenfarben-Mutationen durch bewegliche Elemente (z.B. P-Elemente, copia-Elemente; transponierbare Elemente) hervorgerufen werden. Verschiedene, an der Bildung der Augenpigmente beteiligte Enzyme werden von Genen codiert, die außerhalb des white-Locus liegen. Der Mechanismus, mit dessen Hilfe das vom white-Locus codierte Protein die Augenfarbe beeinflußt, ist in seinen Einzelheiten nicht bekannt. Durch verschiedene Mutationen an diesem Locus werden unterschiedliche Pigmentmengen gebildet, so daß Fliegen mit unterschiedlicher Augenfarbintensität entstehen. Auf der DNA dieser Mutanten ließen sich am white-Locus zahlreiche repetitive bewegliche Sequenzelemente nachweisen ( vgl. Abb. ). Obwohl die inserierten Sequenzen nicht für Proteine codieren und sich wahrscheinlich auch außerhalb der Protein-codierenden Abschnitte des white-Locus befinden, beeinflussen sie dennoch die Augenfarbe – vermutlich, indem sie die Transkription dieses Locus verändern. Heute schätzt man, daß ungefähr die Hälfte aller spontanen Mutationen bei Drosophila keine Punktmutationen sind, sondern mit der Unterbrechung von Genaktivitäten nach Insertionen beweglicher Elemente zusammenhängen. Hybriddysgenese.



white-Locus

Restriktionskarte des white-Locus von Drosophila mit Angabe einiger inserierter beweglicher Elemente, die zu Augenfarben-Mutationen führen. Die Transkriptionsstartstelle und die poly(A)-Stelle des white-Locus sind mit einer Wellenlinie markiert, die Insertionen sind als Keile dargestellt. Der mit wi (englisch: ivory, elfenbeinfarbig) gekennzeichnete Keil repräsentiert eine Mutante, die nahezu keine Augenpigmente bildet. Diese Mutation wird durch eine 3 kb lange, in einer Tandemwiederholung angeordnete Sequenz verursacht, deren repetitiver Charakter sich durch die wiederholten Schnittstellen von Restriktionsenzymen offenbart (XbaI, BamHI). Aus der Insertion eines 10 kb langen beweglichen Elements innerhalb der duplizierten wi-Region resultiert die Mutante wc mit blaßroten Augen. Das derart mutierte Gen erlaubt die Augenpigmentbildung in geringem Umfang, da die auf eine DNA-Duplikation zurückgehende wi-Umordnung teilweise wieder aufgehoben wird. Durch die Insertion zweier copia-Elemente entstehen schließlich wa-Mutanten, die geringfügig hellere Augen als die wc-Mutante besitzen. Auch bei der wDZL-Mutante, die durch die Insertion eines langen repetitiven Elements „stromaufwärts“ (upstream) von der Startstelle des white-Locus entstanden ist, liegt eine blasse Augenfarbe vor.

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