Caenorhabdistis elegansA freg biolgijaA Caenorhabditis elegansnak nincs magyar neve. Feltehetleg kicsisge, hasonlsga ms fonlfrgekhez s rejtett letmdja miatt a magyar kztudat nem ismeri s nem illette nvvel. Tudomsom szerint ms nyelveken sincs kln neve a fajnak. Azok a laboratriumok, amik hasznljk, kutatjk, C.elegans, vagy csak egyszeren freg nven emlegetik. A magyarban ugyanezeket hasznlhatjuk. A C.elegans egy mm krli hoszszsg, ttetsz, apr fonlfreg, szemmel ppen hogy lthat. A termszetben, a talajban l s talajlak mikrobkkal tpllkozik. A Fld teljes szrazfldi terletn elterjedt. Nem okoz krttelt, nem parazitl semmilyen llnyt. A C.elegans populci elssorban hmns s kevs (0,1-0,2%) hm egyedekbl ll. A C.elegans genetiknak nem volt elzmnye 1963-at megelzleg. Sydney Brenner vlasztotta genetikai modellrendszerl s dolgozta ki laboratriumi fenntartsnak s genetikai vizsglatnak mdszert. Elssorban abbl a clbl vlasztotta, hogy a szvetes llatok differencildsnak s az idegrendszer mkdsnek tanulmnyozsra alkalmas genetikai rendszert ptsen ki.

C.elegans anatmija A C.elegans ttetsz teste knlja szkpban az apr rszletek is ltva lehetsget a sejtszint anatmiai lenyoss tehetk, mgis kevs anatmiai rsra (http://www.wormatlas.org/). s rszlet fedezhet fel a fregben. valban rvid letciklusa sorn minden A kifejlett frgek morfolgija neaz adult testt alkot sejt eredett vmi dimorfizmust mutat. A hermafroditk gigkvettk, s lertk leszrmazsi vonagyobbak a hmeknl, rendszerint penalt. A kifejlett C.elegans egyedek teste tk ltszanak bennk. Testfelletkn szigoran azonos szm testi sejtbl ll, egyetlen megklnbztethet morfolgia hermafroditk 959, a himek 1031 ai kplet lthat, a vulva, az ivarnyls. sejtbl. Nem tudjuk ez a szigor sejtEz a freg testhossza felnl egy kis kiszm szablyozs mennyire elterjedt az cscsosods a hasi oldalon. A hmek lvilgban, a muslicra az egrre s az teste rvidebb s karcsbb a emberre bizonyosan nem rvnyes. A hermafroditknl. Vulvjuk nincs. A C.elegans tulajdonsgai azonban nafarkukon egy jellegzetes legyez-szer gyon elnys ksrleti rendszert ajnl kplet lthat. arra, hogy tanulmnyozhassuk, milyen A freg testfelptse nagyon stimulusok hatsra s hogyan vlik egy egyszer. A kutikula alatt egymshoz bizonyos sejt egy osztds utn egy, az szorosan tapad sejtekbl ll eredeti sajtossgtl klnbz msik hipodermisz s izomok veszik krl a tpuss, vagyis, hogyan differencildik. testreget. Az idegrendszer a A C.elegans teste egy vastag kuhipodermisz s az izmok kz gyazot. tikulval fedett cs. Br teste tltsz, s kontraszt interferencia (Nomarski interferencia) segtsgvel a fnymikro-

1. bra. A C.elegans anatmija. Az bra fels felben a hermafrodita fregrl kszlt fnykp s rajz, az alds feln a hm llat fnykpe s rajta lthat.

Az ells testvgen nyl szjtl emsztcsatorna egyenes csknt hzdik a vgblnylsig. Az emsztcsatorna eleje a nyelcs, ami a blben folytatdik, a bl a fark tvben vgbl-

nylsban vgzdik. Az emsztrendszer cs a frget alkot csben. A kt cs kztti, pszeudoclmnak nevezett teret a gondok tltik ki.

2. bra. A C. elegans emsztrendszere.

A kifejlett freg testregnek nagy rszt a gondok tltik ki. A hermafroditk testben a vulvt alkot ivarnylshoz kpest elre s htra nyl, pros, kt lebenybl ll gondot tallunk. Az ivarnylst a kt karral az uterusz kapcsolja ssze. A gondok teljes hosszuk felnl visszahajlanak, disztlis s proximlis kart alkotnak. A

proximlis karokon az uterusz fele haladva petevezetket s spermatkt tallunk, ami az uteruszhoz kapcsoldik. rett kifejlett llatban a petevezetket s az uteruszt centripetlis irnyban nvekv mret petesejtek tltik ki. A gondok petesejteket s spermiumot egyarnt termelnek.

letciklusa A frgek petvel szaporodnak, amibl lrva bjik ki. A lrva kikelskor kb. 250 mret. A lrva nvekszik, tbbszr vedlik, majd adult vlik. A C.elegans esetben a szoksos laboratriumi felttelek kztt egy letciklus krlbell hrom napig tart.

3. bra. A C.elegans letciklusa.

A megtermkenytstl a lrva kikelsig az embrigenezis 14 rt vesz ignybe. A C.elegans lrva lete hrom vedlssel elhatrolt, ngy lrva llapoton (L1, L2, L3 s L4) t tart, mikzben az llat folyamatosan tpllkozik s nvekszik. Az L4 lrva szakasz vgre sorn a gondok mkdni kezdenek, s a hermafroditknan is spermiumokat termelnek. Az L4 lrva kifejlett, szaporodkpes, adult fregg vedlik, majdnem pontosan kt nappal azutn hogy kibjt a petbl. A fent lert lrva fejlds egy krnyezetfgg alternatvja is ltezik. Kedveztlen krlmnyek sorn, slyos tpanyaghiny, szrazsg esetn az L2

szakaszban a lrva fejlds lell. Ilyenkor az L2 lrvk nem szablyos L3 lrvv, hanem egy u.n. dauer (=tarts) lrvv vedlenek. A dauer lrvt vastag, a kiszradsnak ellenll kutikula vdi. Ez az alak nem tpllkozik, nyugalmi llapotba vonul, s hnapokig (akr fl vig) kpes elviselni a tpllkhinyt s a szrazsgot. Nyugalmi llapotban is rzkeli krnyezett, rintsre mozgssal reagl. Ha tpllkhoz jut, az maghoz veszi, L4 lrvv vedlik, s visszatr a fejldsbe. A kifejlett hermafroditk az adult vedlst kvet hrom-ngy nap alatt aktvan termelnek petket. Mint adult llatok, mintegy kt htig maradnak letben.

C.elegans egy hermafrodita llny A C.elegans szaporodsa nem a magasabb rendeknl megszokott mdon trtnik, hanem a kt alteratv nem egyike hermafrodita, a msik hm. A nemmeghatrozs kromoszma httere XX/X0. A hermafroditk kt X kromoszmt hordoznak, a hmeknek egyetlen X kromoszmjuk van (X0). A hmekre jellemz kariotpus nondiszjunkcival jn ltre, ami magyarzza ritkasgukat is. A kt nem ltalnos morfolgiai klnbsgei is megmutatjk, hogy a hermafroditk petket termelnek.

4. bra. C.elegans hermafrodita gond ells lebenynek morfolgija s a gamtk kialakulsa, fejldse. A fnykpen az amboid mozgsra kpes spermiumok ltszanak.

A hermafroditkban a gondok cscsain sejtmembrn nlkli szincciumban osztdnak mitzissal, folyamatosan a csiravonal ssejtjeit alkot sejtmagok. A sejtmagok a gond cscstl eltvolodva a disztlis s proximlis kar hatrhoz kzeledve meizisba kezdenek. A meizis termkei elklnlt sejtekknt jelennek meg. A meitikus termkek a gondok visszahajlsban jelennek meg. A meitikus termkek az L4 lrvalet vgn az adult vedlsig spermiumok (gondonknt mintegy 150 db), az adultokban azutn csak petesejtek keletkeznek (sszesen mintegy 1000). A spermiumok az ivarnylsok eltt s mgtt elhelyezked spermatkkba (ells s htuls spermatka) kerlnek s ott raktrozdnak. A spermiumok a magasabb rendeknl megszokott flagellummal rendelkez

alak helyett amboid mozgsra kpes izodiametrikus sejtek. A petesejtek a petevezetben az uterusz irnyba vndorolnak, mikzben rnek. A spermatkk a petevezetk s az uterusz tallkozsnl biztostjk a megtermkenytst, ami a petesejt spermatkn trtn thaladsakor trtnik meg. A zigta mintegy 2 rt tartzkodik az uteruszban. Ez alatt vastag peteburok alakul ki. A hmek gondjainak csak egy lebenye van. A gamtk ugyangy jnnek ltre, mint a hermafroditkban, de petesejtek nem keletkeznek. A C.elegans szaporodsa hmek nlkl nmegtermkenytssel zajlik. Keresztezhetjk a hermafroditkat hmek hozzadsval. A przst jellegzetes viselkeds elzi meg. A kopulci sorn a hm specilis tskeszer kpletet (spicula) hasznl, amit bevezet a

hermafrodita vulvjba, s ezen t juttatja be spermiumt. A spermiumok az ueruszbl bevndorolnak a spermatkba. A przst kveten lerakott petk

szinte kivtel nlkl hibridek. A przs eredmnyeknt ltrejv zigtk fele XX, fele X0.

5. bra. Prz C.elegans.

A sejtsors trkp A zigta a megtermkenytst kveten vek keletkeztek. A Nomarski interferencia mikroszkpia, amivel keskeny optikai azonnal osztdni kezd. A sejtosztdsok jelents hnyada klnbz mret skokban pontosan megfigyelhetk az l sejtek, lehetv tette, hogy sejtenutdsejteket eredmnyez, ez gy nevezet unekvlis osztds. A nagy sejteket knt kvessk az osztdsokat. Alapos vizsglattal vgigkvettk a C.elegans blasztomereknek nevezik. Az embri 28 blasztomer llapotban mg minden sejt mindkt nem minden szomatikus sejtjnek leszrmazsi sort. A sejtsors trrintkezik a pete felsznvel. A kvetkez osztdsnl kt sejt bevndorol az kp cell lineage nven kerlt az irodalomba. A vizsglatok egyik fontos kembri belsejbe s a bl primordiumt kpezi. Amikor a lrva kikel, 558 sejtbl vetkeztetse az, hogy minden egyedben pontosan ugyangy trtnik a sejtosztll. Az embriosztds sajtossgai ds. Ez all csak a csrasejtvonal kivtelvel. A hermafrodita 959 szomatikus lehetv teszik, hogy pontosan kvethet s lerhat legyen, hogy klnbz sejtjnek pontos leszrmazsi sora az egyedfejlds egy klnleges kpt adsejteknek mely sejtek voltak a szlei, illetve, hogy mely sejtekbl milyen szerja.

6. bra. A C.elegans teljes sejtsors trkpe.

A sejtsors trkp nhny ltalnos szablyt vilgt meg. Br a nematoda teste nem tagoldik zekre, mint az zeltlbak, vagy nem szelvnyes mint a gerincesek, mgis bizonyos szakaszai metamerek, azaz ismtldnek. Pldul a ventrlis idegkteg a test hosszban egyenletesen eloszl12 ssejtje azonos mintzat szerint osztdik s hoz ltre analg funkcij sejteket.

Az egyes szerveket hat u.n. alapt (founder) sejt hozza ltre. Ezek kzl hrombl (E, D, P4) csak egy szerv (bl, izomzat s csravonal), a msik hrom (AB, MS, C) tbb csiralemez, kvetkezskppen tbb szerv ltrehozsban is rszt vesz. Az alapt sejtek ltrehozsrt felels sejtosztdsok nem szinkronok, mi tbb, osztdsuk eltr ideje genetikailag meghatrozott.

7. bra. A C.elegans alapt (founder) sejtjei, osztdsi idejk s leszrmazottaik.

A vizsglatok sorn figyeltk meg az apoptzis, vagyis a programozott sejthall jelensgt. Azt nevezetesen, hogy bizonyos sejtek sorsa a fejlds sorn az, hogy elpusztulnak. A sejtsors leszrmazsok tanulmnyozsnak msik technikja a lzer sejttrls. A mikroszkp optikjn t vezetett lzer nyalbbal egyes sejtek elpusztthatk s azutn kvethet a sejt trls kvetkezmnye. A C.elegans bio-

lgijnak egyik sajtossga, hogy sejtjei a magasabb rendek embrionlis sejtjeitl eltren nem totipontensek. Elpuszttsuk vagy eltvoltsuk esetn ms sejtek nem kpesek tvenni szerepket. Mskppen fogalmazva, egyetlen sorsra determinltak. Br a jelensg pontos okt nem ismerjk, ez a sajtossg teszi a frget klnsen alkalmass a sejtsors vizsglatra.

A genomA C.elegans genom A C.elegans genom teljes nukleotid sorrendjt 1998-ban tettk kzz. A C.elegans az els szvetes llny aminek leolvastk a teljes genom nukleotid sorrendjt. A genom teljes hossza 97 Mb. A freg genom tzszer nagyobb, mint a Saccharomyces cerevisiea genomja, s kb. ktharmada a Drosophila melanogaster genomnak. A C.elegans kariotpusa hat, kis mret, egymstl nehezen megklnbztethet kromoszmbl ll. A freg kromoszminak klnlegessge, hogy holocentrikusak, azaz centromereik nincsenek jl krlhatrolva, hanem diffzak, a hzfonalak a kromoszma tbb pontjn tapadnak meg. A kromoszmk szegregcija ugyangy trtnik, mint a jl azonosthat centromert visel kromoszmkkal rendelkez sejtekben.

A genetikai s a fizikai trkp viszonya A C.elegans genetikai trkpn a lkuszok (mintegy 1600) eloszlsa nem egyenletes. Minden kromoszma kzepn srn, csoportosulva, egymstl rvid rekombincis tvolsgra helyezkednek el a gnek, a kromoszmk tbbi rszn azonban egyenletes az eloszls s nagyobbak a lkuszok kztti tvolsgok. A gnek csoportosulsa a genetikai trkpen annak a jele, hogy kevesebb tkeresztezds trtnik itt a lkuszok kztt, mint a kromoszma tbbi rszn. A jelentget ktflekppen magyarzhatjuk: a csoportosul gnek terletn a rekombinci gtolt; vagy a rekombincihoz szksges bemetszs vgz endonuklez clsorrendjei ritkbban helyezkednek el ezen a szakaszon. A genetikai s a fizikai trkp sszevetse megmutatta, hogy a kromoszmk kzepn a gnek kztti fizikai tvolsg nem kisebb, mint a kromoszmk ms szakaszain. Az 1 cM-ra es fizikai tvolsg a kromoszmk kzepn 1500 kb, a kromoszma karokon egy cM csak 50 kb. A gnek csoportosulsa terletn

teht gtolt a rekombinci. Az osztdsi ors fonalai elssorban ezekhez a szakaszokhoz kapcsoldnak, azaz .

ugyanezen a terleten srnbb a diffz centromerek elfordulsa is.

8. bra. A C.elegans genetikai trkpe. (Harewell: Genetics: From Gene to Genomes, 2nd Ed. p.791, Fig C.2)

A C.elegans genom szervezdse A C.elegans genom nukleotid sorrendben 19.000-re becslik a gnek szmt. Egy gnre tlagosan 5 kb DNS esik, ami kompakt genomot jelez. A gnek kis mrett az intronok kis mretvel magyarzzk. A C.elegans gnek sorrendjbl lefordtott fehrjeflesgek minden nagyobb csoportja homolg valamilyen ms llnybl ismert fehrjvel. Freg specifikus fehrjk alig tallhatk. A sejt alapvet letfolyamataihoz szksges fehrjk a C.elegans proteom mintegy 20% teszi ki. Ezek homolgjai minden l sejtben megtallhatk. A tbbi fehrjrl gy vlik, a szvetes szervezdshez szksgesek. A C.elegans genom nem gazdag ismtld DNS sorrendekben. Ezek kzl a transzpozon ismtldsek a legjobban vizsgltak. Htfle transzpozont rtak le a freg genomjbl, ezeket Tc1tl Tc7-ig neveztk el. A legtbb trzsben a transzpozonok stabilak, nem mozognak. Vannak azonban trzsek, amik aktv transzpozont hordoznak.

C.elegans gnek sajtossga A freg gnjeinek 25% a baktriumoknl megismerthez hasonlan, policisztronokba szervezett. A gnek jelents rszrl (70%) kszlt mRNS k-

lnleges abban, hogy 5 vgn kt lehetsges vezet sorrend kzl hordoz egyet. Ezek a vezet sorrendek 22 nukleotid mretek, s a spliceing pti ezeket be a primer transzkriptbe. A folyamat transz-spliceing, azaz a 22

nukleotid hossz szakasz egy msik transzkriptrl kerl spliceing folyamat eredmnyknt a mRNS 5 vgre. Transz-spliceinget korbban csak a tripanoszma egysejteknl ismertek.

9. bra. Policisztronikus transzkripci s trans-spliceing C.elegansban. (Harewell: Genetics: From Gene to Genomes, 2nd Ed. p.792, Fig C.3)

Genetikai eszkztrj mutnsok ellltsa Az j mutnsok ellltsnak technikjt Sydney Brenner dolgozta ki. Evvel a technikval 1967-ben vgzett ksrletbl 1974-ben kb. 100 gn genetikailag jellemzsrl szmolt be. A smt s a ksrlet kivitelezst vltozatlanul hasznljk, jobb hatkonyabb mdszert azta sem sikerlt kidolgozni. A sma recesszv, morfolgiai mutnsok azonostst clozza. A morfolgiai fenotpus ennl a rszletszegny anatmival rendelkez lnynl nem csak az anatmiai eltrsekre (hossz, tmzsi, kicsi, szemlcss, vills fej, lehajl fej, stb), hanem mozgsuk eltrseire is vonatkozik. St ez utbbi normlis hullmvonal mozgstl az eltrsek szles palettja jelentkezett, radsul ezek az emberi szem szmra knnyen azonosthatk. A f fenotpus osztlyt uncordinated, unc (=koordinlatlan)nak neveztk el. Ezek mozgsa egyszeren klnbzik a normlistl. Elfordulnak azonban rngatzk (twiching muscle), vagy egyirnyban krzk (roller), stb. rdekes mdon a laboratriumi tenyszetekben a tkletes, j mozgs a frgek szmra nem ltszksglet. A laboratriumi tenyszetekben baktriumtenyszetben frdenek az llatok. Ahhoz, hogy egyenek, csak a szjukat kell kittaniuk, nem kell, megkeressk s megszerezzk a tpllkot. A szaporodshoz sincs a mozgsra szksgk,

hiszen a hermafrodita, przs nlkl is ltrehozza az utdokat. Brenner ttr munkjban ellltott mutnsok nagy rsze az idegrendszer mkdst rinti. Msik nevezetes egyszer, kzvetlen mutnsizollsi ksrletben Sulston s Horwitz vulva nl-

kli (vulvaless) s tbb vulvj (multivulva) fenotpussal nagyszm mutnst izolltak. Az egyes mutcik ltal azonostott gnek az EGF/RAS s a Notch jeltviteli tvonalak feltrshoz vezetett.

10. bra. EMS mutagenezis protokol frgekben. Tipikus F2 mutagenezishez a frgeket a kvetkezkppen kezelik. Krlbell 10 freget (P0 nemzedk) mutagn kezels utn nagy petricsszre helyeznek, s miutn krlbell 100 F1 utdot hoztak ltre a P0 llatokat eltvoltjk, az F1-et adultt nevelik. A felntt F1-et egy napig hagyjk petzni, majd a felntteket s a mr kikelt F2 lrvkat lemossk a lemezrl. Az F2 petk jl tapadnak a tptalajhoz, gy egy 14 rnl fiatalabb F2 csapat marad a lemezen. gy az F1 llatok egyedenknti potencilis 250 utdja egy rsze (20-30 db), mint minta marad. Ebbl a 20-30-bl az egy-negyed lesz homozigta a mutns kromoszmra nzve, vagyis a P0 csravonalban bekvetkezett mutcibl 5-7 homozigta utdot vrunk. Mivel minden fregtenyszet 100 F1 leszrmazottja, minden lkusz 200 pldnyt vizsgljuk. Tipikus mutagn koncentrcit hasznlva (50 mM EMS, etil-metilszulfont), egy gn 2000 pldnyt kell tnzni, hogy egy mutcit talljunk. Vagyis krlbell tz lemezt kell tvizsglni, hogy a figyelemre szmot tart gn egy mutcijt megtalljuk. Az F2 utdokat a fenotpus szempontjbl vizsgljuk s a mutns jelltet friss lemezre tesszk, hogy meggyzdjnk a fenotpus rkldsrl. (Nature Reviews Genetics (2002): 3, p360, Box2)

A pontmutcik esetn a mutns fenotpust okoz gn molekulris azonostsra leggyakrabban hasznlt mdszer a pozicionlis klnozs. A mdszer hatkonysgnak elfelttele az, hogy ismeretek legyenek molekulris

markerek az illet gn krnykn. A C.elegans genomban ma mr nagyszm SNP (single nukleotid polimorphism) hely ismert. Ezek helyzete a genomban pontosan lerhat, gy ha ezekhez trkpezzk a fenotpus vltozst eredm-

nyez mutcit, akkor nhny jellt gnre szkthetjk a jellt (candidate) gnek szmt. A mutcit okoz gn pozitv azonostsra a fenotpust menektst okoz, a genomikus szakaszt lefed genomikus klnokkal vgzett transzformlsval lphetnk elre. A klnok mretnek cskkentsvel s a fenotpus kvetsvel szkthetjk azutn a keresst egyetlen gnre. Az RNS interferencia egy msik hatkony lehetsget biztost, amikor a jellt gnekre specifikus RNSi konstrukcikkal llapthatjuk meg, hogy melyik gn csendestse eredmnyez a mutnssal azonos fenotpust.

A reverz genetikai megkzeltsben a krds az, hogy egy bizonyos aminosav sorrendet kdol gn elrontsa eredmnyez-e fenotpus vltozst egyltaln, s ha igen milyen folyamatot befolysol az. Ez esetben transzpozon mutagenezist hasznlnak. Nagyszm transzpozon inszercit lltanak el, s azt vizsgljk PCR segtsgvel, hogy melyik llatban keldtt a transzpozon a szban forg gnbe. Ez a vizsglat trgyt kpez gnre s a transzpozonra specifikus primer prral vgzett PCR ad kzvetlen lehetsget.

11. bra. Mozgkony elem inszerci okozta mutci azonostsa. A pldban aktv Tc1 transzpozont hordoz trzsbl nagyszm fggetlen mutnst lltanak el. Minden trzsbl genomikus DNSt izollnak, a trzsbl egy mintt lefagyasztanak (a C.elegans fagyasztva trolhat). A Tc1-re s a keresett gnre (YFG) specifikus primer-prral vgzett PCR csak akkor eredmnyez termket, ha a transzpozon a gnbe keldtt. A jellt vonal azutn felolvasztva vizsglhat fenotpusra.

DNS transzformls Transzgnikus C.elegans ellltsa lehetsges. Idegen DNS injektlsa a gondok disztlis, szincciumot tartalmaz szakaszba rendszerint avval jr, hogy az utdokba is tjut az injektlt DNS. Mindez gy kvethet legknynyebben, ha riporter fehrjt kdol DNS-t injektlunk. Riporterknt az E.coli lacZ enzimt, ma inkbb a meduza zld fluoreszcens fehrjt (green fluorescent protein, GFP) hasznljk. Ez utbbi kzvetlenl lthat az l llatban. Az injektlt DNS nem pl be a kromoszmba, de fennmarad a sejtekben. Fokozatosan mind a mitzisok, mind a meizis sorn vsz el, ami kihasznlhat mozaik ellltshoz.

12. bra. C.elegans transzformlsa DNS-el. (Harewell: Genetics: From Gene to Genomes, 2nd Ed. p.798, Fig C.8a)

Ha az injektlt DNS-t hordoz llatokat ionizl sugrzsnak tesszk ki, a transzgn bekeldik a kromoszmkba. A bekelds helye vletlen. Az rklds ezutn stabil.

Homolg rekombincin keresztl trtn gnbeplst is lertak a C.elegansban, ez azonban nagyon alacsony gyakorisggal kvetkezik be.

Gncsendests Nvnyek RNS vrusok elleni vdekezse kapcsn felfedezett, azta rszletesen feltrt s RNS-kzvettett interferencia (=RNS-mediated interference, RNSi) nven elterjedt technikv vlt mdszerrel a C.elegans genetikai kutatsokban korn lehetv vlt egyes gnek kikapcsolsa. Az RNAi, mint a szervezet vdekezsi mechanizmusainak egyike, a kikapcsolni kvnt gn egy rvid trd szakasznak ktszl msolata sejtbe juttatsval, a megfelel mRNS gyors degradlst erdmnyezi. A hats egyik f kzvettje a dicer enzim komplex, ami hszonegy nukleotid hosszsg darabokra vgja a ktszl RNSt. A keletkez RNS darabok, small interfering RNAs (=kis interferl RNSek, siRNSs), a target mRNS komplementer szlval ktszl szakaszt kpez, ami gy rszben endonuklezok szubsztrtjv vlik, elvgdik s lebomlik. Msrszt, a ktszl szakasz reverz transzkriptz szubszrtknt RNS-DNS heteroduplexet hoz ltre, amit a dicer feldarabol. Ez utbbi esemnysor fokozza a hatst, s akr tbb nemzedken keresztl rvnyesl. A vgeredmny a specifikus mRNS alacsony szintje. Legtbbszr azonban az RNSi nem amorf llapotot, hanem cskkent mRNS szintet eredmnyez. Ezrt nevezzk magyarul gncsendestsnek. A siRNS darabok sejtrl sejtre is kpesek terjedni s kvetkezskpen hatst okozni, ami elnys az alkalmazs szempontjbl. A C.elegans kutatsban knyelmes a technika hasznlata, ugyanis a gncsendest hats gy is elrhet, ha a frgeket a ktszl RNS-t kifejez baktriummal etetjk.

13. bra. Az RNS interferencia mechanizmusa. (Harewell: Genetics: From Gene to Genomes, 2nd Ed. p.799, Fig. C.9)

Mozaik analzis Ha egy llny testt klnbz genotpus sejtek alkotjk, akkor genetikai mozaikokrl beszlnk. Mozaikok tbbflekppen jnnek, vagy hozhatk ltre. A genetikai mozaikok alkalmasak hogy megllaptsuk egy vizsglt gn hatsnak fkuszt, azaz azt, hogy milyen szervben, szvetben, sejtben fejti ki a hatst. A mozaikok vizsglata, a mozaik analzis a fejldsgenetika kzponti fontossg eszkze. A mozaik analzis f lehetsgt a fregben az adja, hogy a kromoszmk holocentrikus termszete miatt a kromoszma darabok csak fokozatosan vesznek el. A vizsglatok azt jelzik, hogy a kromoszma darab, az un szabad duplikci (free duplication) elvesztshez mintegy 200 sejtosztdsra van szksg. A szabad duplikci jelenlte lthatv tehet markergnnel (pl. GFP), s gy jelenlte az osztdsok sorn akr sejtrl sejtre kvethet. Mozaikokat gy lltanak el, hogy homozigta mutnsba juttatnak be a mutcit tfed, markergnnel felszerelt szabad duplikcit, s azt kvetik, hogy azokban az egyedekben, amik a mutns fenotpust mutatjk milyen sejtekben veszett el a duplikci. Elegend mozaik tvizsglsa utn egyrtelm kp rajzoldik ki, hogy mely szvet vagy sejttpus kell, hogy hordozza a vizsglt gn vad tpus alllt ahhoz, hogy a mutns fenotpus ne fejezdjn ki. Knnyen belthat pldul, hogy egy bnasgot eredmnyez mutci esetn evvel a technikval egyrtelmen eldnthet, hogy a mutci fkusza az ideg- vagy az izomsejtekben van-e. A freg sejt leszrmazsi vonalainak ismert adatai segtsgvel az is kikvetkeztethet a mozaik adatokbl, hogy melyik sejtosztdstl szksges a gn hatsa.