И.Ф. Жимулёв - Общая и молекулярная генетика (1117666), страница 30
Текст из файла (страница 30)
е. легаль будет располагаться на расстоянии в 4,9 сМ от с/ и 8,1 —- от г (см. рис. 5.9„о). Для окончательного картирования леталей следует использовать делеции и дупликации (см. рис. 4.15). б.б.З. Селектиеные схемы скрещиеанил В некоторых случаях особенности организации гена. участка хромосомы нли самой хромосомы позволяют составить схемы скрещиваний, позволяющие анализировать огромные выборки потомков, в результате чего появляется возможность картировать мутации на очень коротких расстояниях и даже внутри гена.
Известны схемы, позволяющие надежно картировать взаимное расположение генов, лежащих рядом, и определять расстояние между ними, например, картирование леталей, локализованных очень близко друг к другу в Х-хромосоме дрозофилы. В этом случае летали (/,, /) маркируются рецессивными видимыми мутациями, часть которых расположена дистальнее (тп ш,), часть -- проксимальнее (тп /и„) леталей (рис.
5.10). 11опучают самок, гетерозиготных по этим леталям, их скрещивают с любым самцом и анализирукзт потомство: подсчитывают число самок, а самцы-некроссоверы все гибнут, так как обе Х-хромосомы у самки-матери не- Селективная схема скрещиваний, с помощью которой картнруют близко расположенные летали: а -- нетань /, расположена слева от летали!„ б — - легаль 1, расположена правее, чем лотзль /, ОБО(Ая и мОлекуляРИАя ГенетикА Таблица 5.1.
Соотношение кроссоверных н молекулярных карт [Ееж(п, 1994. С. 128) Размер генома в парах Число кроссоверпых Размер кроесоверпой единицы Види ' * нуклсотидов (а) единиц карты в гсномс (6) в парах нуклсотидов (а!о) чЭаг Т4 Е сок 800 2 400 ! 750 4 200 Дрожжи 1'рибы Неьнп оды Дрозофила Мышь 1 000 280 1 700 Человек (чуж.) Человек (жен.) 2 809 4 782 ощущение„что кроссоверные расстояния относительны и они пе имеют соответствия какимто реальным физическим единицам, например числу нуклеотидов ДНК. Обычно, чтобы получить данные о таком соотношении, значение размера генома (в парах нуклеотидов) деляг на общую длину кроссоверной карты (табл.
5.1). Подобные данные позволяют заключить, что частота генетической рекомбинации значительно выше у прокариот и низших эукариот. Так, дрожжи имеют кроссовсрную карту размером 4200 единиц, в то время как дрозофила или нематода (представитель круглых червей) — 280 и 320 соответственно.
Как следствие, у прокариот число нуклеотидов на единицу карты значительно ниже, чем у эукариот. 5.6.4. Соотношение кроссоверной и яяолекулярной карт генов 26,5 43,2 44,0 50,0 62,0 70,7 26,5 16,5 6,0 12,0 8,5 100,7 О,О 0,5 Стандартная мсйотичсская карта !! 8 !3 Митотнческая рекомбннация 11 7 16 13 15 2 70 100 80 Полнтенные хроыосочы слюнных желез Сопоставление расстояний между генами третьей хромосомы дрозофнлы, выявленных с помощью мейотнческого н митотнческого кроссннговера [АяЬЬпгпег, 1989.
Р. 912] 1,6х10з 4,2 х !О" 2,0 х 107 ",7 х 107 8,0 х !07 14 х108 3,0 х10" 3,3 х 109 3,3 х10~ сут летали. Выживают только кроссоверы +++4++, т. е. если кроссинговер произошел между леталями и эти летали расположены в том порядке, как указано на рис. 5.10, а. Если 1 расположена левее 1л выживают кроссоверы ян, зн, + + и, ш, (рис. 5.10, 6). Расстояние между леталями определяется как отношение удвоенного числа выживших самцов к числу самок в потомстве [Ее)ссге, ! 971; Е!з!шп)ес е( а1., 19811. Поскольку на частоту кроссинговера влияют разнообразные факторы, всегда остается 5 000 27 000 250 000 500 000 1 800 ООО ! 200 000 700 000 Гэипи 5.
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ: КАРТИРОВАНИЕ ГЕНОВ Серебровский А. С. Генетический анализ. Мс Наука, )970. 342 с. Тихомирова М. М. Генетический анализ. Ли Изд-во Ленингр. ун-та, 1990. 280 с. Фннчем Дж. Генетическая комплемептация. Ми Мир, )968. 183 с. Азййпгпег М. $уго>ор)пуа. Л )аЬога)огу ЬапйЬоо)с. Со!д Врипб На>Ьог: Со!о 8рг)пЬ> Наг)юг Ргем, 1989. Р. 912. Лпс)с) В.
Н, бйеп М. ЪЧ., Капйпап Т. С. ТЬе апа)о>пу апс) й>псйоп оГ а зоб>поп! оГ сйе Х сЬгопюкоп>е о( В>окорби)и те)ипокиэ>е> Л бепебсш !')72. Чо). 7 !. Р. 139 — 156. ).еГезте С. 3г. 8а)гаагу сЬгошокоше Ьапдк апс) >Ье 1гес)цепсу оГ сток>йпб окег >и )Эгозор)>))с> пш)ипогиэ>сг»' бспейск 197 !. Чо). 6>.
Р. 497-5)3, Ь)пс)з)еу $). $ ., Уаппп С. С. ТЬе бепоше о1 2угозор)»чи те!ипияик>ет Еап ГУ)ебо; Нет Уог)с; Воа)оп; Ьопс)оп: Лсас)еш)с Ргем, 1992. ) 133 р. О'Впеп Я. бепсйс шарк СаЫ Ерппб НагЬог: Со!о 8Рпп8 НагЬог ЬаЬога)огУ Ргеаги 1982. Чо). 2. 405 р. ХЬппп)ет 1. Е> РойЬоикока С. Ч., Вба)от А. Ъ'., Яегпекып Ч. Ро Ве1Уаека Е. 8. )йпе сУ)о!об)са! апа)усйа оГ >Ье Ьапс) ! ОА1-2 апй гйе ас))о)о)пб геб)опа >и гйе ()гикор)п)и те)ипогс>х>ег Х сйгоп>окоп>е. Н.
Г>епейса) апа)уз)з Д СЬгошокоша. 198). Чо!. 82. Р. 25-40. 5.7. МЕТОД >)))НЕУПЛОИДНЫХ ТЕСТЕРОВ в хромосоме В. Полностью генотипы для первого скрещивания записываются следующим образом: Р О,О,„ хААВ В АО,В В мутантный фенотип г Для второго скрещивания: 5.7.Т. Нуллисомия Иногда картирование производится уже в процессе создания линий нуллисомиков. удалось показать, что ген красной окраски зерна у пшеницы располагается в 3)3-хромосоме (третьей хромосоме генома $3), так как у нуллисомика именно по этой хромосоме зерно белое )Майстренко, ! 9711 5.7.2. Л))оносомия Для картировання гена с использованием моносомиков ставится следующее скрещи- 5.6.5.
Картирование генов с помощью хромосомных перестроек Мутации лучше всего картировать, используя наборы делеций (см. рис. 4.14-.4.16) и дупликаций. С помощью транслокаций (изменяется сцепленность наследования) можно определять группы сцепления (см. разд. 4.3.2).
5.6.6. Картирование генов с помощью соматического кроссинговера Порядок генов в хромосоме можно определить и с помощью митотического кроссинговера. Однако расстояния получаются совершенно иные (рис. 5.11). Литература к разделам 5.7 — 5.6 Гершензон С. М. Основы современной генетики. Киев: Наук. думка. 1983. С. 135 — )69. Захаров И. А. Генетические карты высших организмов. Ли Наука, 1979.
157 с. Инге-Вечтомов С. Г. Генетика с основами селекции. М., Высш. шк., 198'>. С. 144 — 169. Кушев В. В. Механизмы генетической рекомбннапии. Ли Наука. 1971. 247 с. Лобаспев М. Е. Генетика. Ли Нзл-ао Ленингр. ун-та, 196>7. С.
226-257, Анеуплоиды .— это особи, в геноме которых отсутствует какое-то число хромосом или присутствуют дополнительные. Если недостает двух гомологичных хромосом, таких особей называют нуллисомиками. одной хромосомы — — моносомиками, при наличии одной лишней гомологичной хромосомы --. трисомиками (см. разд. 4.4.4). Если скрещивание линии, содержащей картируемую мутацию г, с тестерной линией нулли-А дает в Р, нормальных потомков, Р 0 О,хгг Р; дикий тип то в этом случае мутация г не картируется в хромосоме А и нужно взять следующую линию-тестор, например нулли-В: Р Ов0 х >т Р, мутантный фенотип г В этом скрещивании проявляется мутантный фенотип >", значит, мутация картирована Р ААО„ОахААВ В Р'> ААВ Ов проявляется мутантный фенотип г 92 ОБ! ЦАЯ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА ванне: АОлВлВлх ААВ В ААВВ иАО,ВВ дикий тип Литература к разделу 5.7 ААВ О,хААВ В АА„ и ААВ Ов дикий тип мутант 1; 1 5.8.
ЛОКАЛИЗАЦИЯ ГЕНОВ С ПОМОЩЬЮ ГИБРИДИЗАЦИИ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ П(г' В!ТУ При локализации мутации в той же хромосоме, по которой взят моносомик (В): 5.8. МЕТОДЫ КЛЕТОЧНОЙ БИОЛОГИИ В последнее время для картирования генов широко используют методы клеточной биологии. С 60-х гг. повсеместно используют метод получения гибридных клеток в культуре. Удалось получить гибриды клеток разнообразных животных и растений, известны гибриды соматических клеток человека и животных (мышей, китайского хомячка и др.) и даже млекопитающих и растений. Сначала использовали вирус Сендай, добавление которого в культуру способствует увеличению частоты слияния разных клеток от 0,0001 до 5-10 %. Затем стали применять полиэтиленгликоль, после воздействия которым через 2 — 5 ч можно наблюдать слившиеся клетки.
После образования соматических гибридов происходит выравнивание митотических циклов, оба ядра делятся одновременно. Но постепенно начинается элиминация хромосом, причем теряются хромосомы одного вида. Так, в гибридных клетках мыши и китайского хомячка в одних условиях могут элиминироваться хромосомы хомячка, а в других -- только Метод гибридизации нуклеиновых кислот ги з91и был разработан Дж.
1"олпом (1. Па!!) и М. Пардью (М. Рагдце) (рис. 5.12) в 19б9 г. и стал незаменимым для выявления участка хромосомы, в котором располагается интересующий исследователя фрагмент ДНК. По сведениям Х. Макгрегора, из 32 тыс. работ, опубликованных в мире с 1990 по 2000 г. по хромосомной тематике, в 14,7 тыс. использовали гибридизацию !и зйи [Масйгеяог. 2000]. Результаты первого и второго скрещивания различаются очень четко, и этот метод может быть использован для локализации генов по их рецессивным мутациям. Майстренко О. И. Создание серии моиосомиых линий у мягкой пшеницы ТПисит асхиеит Е.
и их использование в генетических исследованиях Л Цитогсиетика пшеницы и ее гибридов,' Под ред. П. М. Жуковского, В. В. Хвостовой. Мл Наука, 1971. С. 57-з)3. Тихомирова М. М. Генетический анализ. Лл Изд-во Ленингр, уи-та, !990. 280 с. хромосомы мыши. Просматривая панель — серик! клонов клеток, экспериментатор должен отобрать клетки, которые имеют все хромосомы одного вида и только одну хромосому другого, изучаемого вида.
Для получения клеток, используемых в гибридизации, подбирают организмы, у которых биохимические маркеры — ферменты существенно различаются. Когда в клетке остается только одна хромосома изучаемого вида, определяют активность данного фермента или его электрофоретическую подвижность. Если эти характеристики соответствуют тем, которые были у вида— донора хромосомы, значит, ген, кодирующий данный фермент, картнрован в той единственной хромосоме, которая осталась в гибридной клетке от вида-донора. Очевидно, что этот метод является разновидностью классического генетического анализа. Ограничением его является то, что картировать можно только биохимические признаки. Можно экспериментальным путем денатурировать ДНК, входящую в состав хромосом на цитологическом препарате, затем нанести на этот препарат фрагмент меченой ДНК и произвести ренатурацию, в результате чего цепи ДНК вновь сомкнутся из-за комплементационных отношений нуклеотидов.
Меченая ДНК в некоторых случаях заменит нативную цепь в том месте молекулы ДНК или хромосомы. которое имеет гомологию с данным фрагментом. Используя этот метод, очень ле! ко можно Гпмп 5. ГРД!ГТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ: КАРТИРОВАНИЕ ГЕНОВ Мэри Лу 1!ардыо (р. 1930) локализовать любой фрагмент ДНК или ген в том участке хромосомы, где они находятся гп тбггз. Необходимо иметь лишь меченый фрагмент ДНК, называемый зондом.
Раньше использовали радиоактивную метку, чаще всего изотоп »Н, сейчас доступны нерадиоактивные метки: биотин, дигоксигенин. Чтобы получить зонд, меченый нуклеозидтрифосфат вводят в ДНК в реакции с ДНК- полимеразой илн фрагментом Кленова. Затем после гибридизации, в случае 'Н, препарат покрывают фотоэмульсией, он экспонируется, радиоактивное излучение восстанавливает кристаллы галоидного серебра в фотоэмульсии. В результате последующего фотопроявления участок гибридизации зонда с хромосомой становится меченным черными точками восстановленного серебра, которое хорошо видно под микроскопом.
Аналогичным образом биотин-НТР включается в ДНК зонда с помощью ДНК-полимеразы или фрагмента Кленова. Биотин связывается с авидином и ферментом щелочной фосфатазой. Затем в раствор добавляют субстрат, продукты расщепления которого щелочной фосфагазой нерастворимы и имеют красно-коричневый цвет. Таким образом, место связывания зонда в хромосоме будет окрашено. Часто вместо конъюгата авидина и щелочной фосфатазы используют антитела к биотнну, меченные ЗЛ6 ЗС'! ЗА6 ЗС! Мечение участков хромосом с помошью метода гибридизации гп хпи: а — зонд.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
