Остается, однако, неясным, в чем состоит нормальная функция гена dor+. Мы можем приступить к этому вопросу, рассмотрев, во-первых, плейотропный эффект мутации dor, вызывающей аномальную пигментацию глаз, а во-вторых, характер продукта другого мутантного гена - rudimentary, наследуемого по тому же типу. Аномальная пигментация глаз у мутантов dor связана с синтезом птеридинов - группы гетероциклических соединений, родственных нуклеиновым кислотам. Ген rudimentary, как показали Норби, Джарри и Фальк (Norby, Jarry, Falk), а также Роулс и Фристром (Rawls, Fristrom), кодирует первые три фермента, участвующие в биосинтезе пиримидинов. Об участии гена dor в метаболизме нуклеиновых кислот свидетельствует также то, что стерильность самок dor/dor можно частично ослабить, добавляя в среду, на которой выращиваются эти мухи, дополнительное количество пуринов. Поэтому возникает мысль, что аномалии, обусловливаемые мутацией dor, а возможно, и другими сходными с ней мутациями, возникают в результате нарушения синтеза или распада нуклеиновых кислот. На примере таких мутаций видно, как трудно отличать неспецифичные генетические мутации от мутаций, специфически воздействующих на механизмы, которые относятся только к морфогенезу.
Более вероятный кандидат на роль мутации, вызывающей недостаток фактора, необходимого для морфогенеза, - мутация oocytedeficient (о) у аксолотля (см. гл. 4). Пересаживая яичники от особей с мутацией о нормальным особям, Хамфри (Humphrey) показал, что влияние этого гена автономно, т.е. ограничено яичниками мутантных особей. Такой автономности нельзя ожидать, если дефект вызван недостаточностью какого-либо низкомолекулярного метаболита, способного распространяться путем диффузии. Однако, несмотря на обширные исследования Бриггса (Briggs) и его сотрудников, в результате которых было идентифицировано некое белковоподобное спасающее вещество, содержащееся в нормальных зародышах и ооцитах, точная природа этого дефекта неизвестна. Весьма любопытно, однако, что спасающий белок локализуется в зародышевом пузырьке (ядре ооцита), позволяя думать, что этот белок каким-то образом взаимодействует с генетическим материалом. В связи с такой возможностью интересно рассмотреть одну мутацию, обнаруженную недавно у дрозофилы. Мортен и Лефевр (Mortin, Lefevre) описали сцепленную с полом доминантную мутацию, локализованную в Х-хромосоме и названную ими Ultrabithoraxlike (Ubl). У самок, гетерозиготных по этой мутации (Ubl/+ ), жужжальца, или органы равновесия, имеющиеся у всех двукрылых, увеличены по сравнению со своими обычными размерами. Жужжальца расположены на третьем грудном сегменте и в эволюционном смысле представляют собой зачаточные крылья, играющие роль стабилизаторов во время полета. Мутация Ubl похожа на другую доминантную мутацию в третьей хромосоме, названную Ultrabithorax (Ubx), которая гомеозисна по своей природе. Более полное обсуждение этого и других гомеозисных локусов дается в гл. 8.
Увеличение жужжальца указывает на преобразование этого органа в направлении полностью дифференцированного крыла. Это проявляется в фенотипе самок мух, гетерозиготных по гену Ubl в Х-хромосоме (Ubl/ +) и по гену Ubx в третьей хромосоме (Ubx/+). Жужжальца таких мух снабжены маргинальными волосками и щетинками, характерными для крыла, а также крылевыми жилками; ни тех ни других структур на маленьких луковицеобразных жужжальцах обычно не бывает. Еще одно открытие Мортена делает мутацию Ubl очень подходящим объектом для обсуждаемого здесь вопроса: она обладает материнским эффектом (в отличие от Ubx). У гомозиготных самок и гемизиготных самцов аллель Ubl летален. Однако, снабдив муху дупликацией, содержащей нормальный аллель Ubl, можно получить взрослых самок с генотипом Ubl/Ubl/+ . При скрещивании с нормальными самцами эти самки фертильны и дают гетерозиготных потомков Ubl/+ . Если же скрещивать их с самцами Ubl/Y/+ (которые жизнеспособны благодаря той же самой дупликации), то эти самки оказываются совершенно стерильными и неспособны производить даже потомков Ubl/+ . Этот пример обладает одной любопытной особенностью, отличающей его от случая сходной стерильности, которая обнаружена у самок dor и которую можно устранить введением цитоплазмы мух дикого типа; она касается природы генного продукта локуса Ubl. Гринлиф (Greenleaf) и его сотрудники обнаружили в этом локусе еще одну мутацию, определяющую устойчивость к α-аманитину, который специфически подавляет РНК-полимеразу II эукариотических организмов. Эта полимераза - тот фермент, который осуществляет транскрипцию генов, кодирующих мРНК, т. е. структурных генов. Кроме того, подобно мутации Ubl в данном локусе, аллель, устойчивый к α-аманитину, во взаимодействии с геном Ubx детерминирует формирование крылоподобных жужжалец.
