Частота мутаций

Мутации происходят редко. Так, например, вероятность того, что данная клетка Е. coli мутирует от Tl^S (чувствительность к фагу Т1) к типу T1^R (устойчивость к фагу Т1), очень мала. Когда вероятность каждого отдельно взятого события очень мала, а число испытаний, в которых может возникнуть событие, очень велико, то частота событий подчиняется распределению Пуассона (см. приложение П.IV).

Пуассоновское распределение можно использовать для оценки частоты мутаций за поколение (m) от Tl^S к T1^R. Для этого Сальвадор Луриа и Макс Дельбрюк приготовили 20 образцов бактериальной культуры, каждый из которых содержал в 0,2 мл питательной среды клетки Е. coli типа Tl^S в концентрации 10³/мл, образцы инкубировали до тех пор, пока титр клеток не достигал примерно 10⁹/мл. Для этого потребовалось около 20 генераций. В девяти из двадцати опытных культур было обнаружено различное количество клеток T1^R, в одиннадцати культурах клеток T1^R не было. Нулевой член пуассоновского распределения имеет вид

где N число клеток в культуре (в данном случае 0,2 · 109 = 2 · 108) определяет вероятность того, что культура не содержит мутантных клеток. Логарифмируя, получаем

Поскольку 11 культур не содержали клеток типа , то р0 = 11/20 = = 0,55. Следовательно,