И.Ф. Жимулёв - Общая и молекулярная генетика (1117666), страница 62
Текст из файла (страница 62)
имеющих одинаковые последовательности митохондрнаяьноя ДНК, выделены серыи цветом В ходе расследования возможной принадлежности останков, найденных в екатеринбургском захоронении, членам семьи царя Николая П изучали последовательность нуклеотидов в вариабельном участке мтДНК (в так называемой Д-петле), предварительно выделенной из костных останков и размноженной с помощью ПЦР. После того как последовательности ДНК были определены, их сравнили с последовательностями, выявляемыми в ДНК ныне живущего принца Филиппа, герцога Эдинбургского (рис. 7.82).
Оказалось, что последовательности нуклеотидов в мтДНК у принца Филиппа н в костных останках № 4— 7 в вариабельном участке идентичны, что полностью согласуется с родословной. Питература к разделу 7. 77 Алиханян С. И., Аквфьев А. П., Черпни Л. С. Общая генетика. Мд Высш, шк.,! 985. С. 4! 1-426. Глеба Ю. Ю. Биотехнология растений Л Соросовский образовательный журн. 1998. № 6. Г. 3-8. Зеленин А.
В. Генная терапия: этические аспекты и проблемы генетической безопасности Л Генетика. 1999. Т. 35. С. 1605-! 6! 2. Лещииская И. Б. Генетическая инженерия Л Соросовский образовательный журн. 1996. № !. С. 32-39. Лещинская И. Б. Современная промышленная микробиология Д Там же.
2000. Т. 6, № 4. С. !4-! 8. Лутова Л. А. 1ецетнческая инженерия растений: свершения и надежды Л Там же. 2000. Т. 6, №!О. С. 10 — 17. Лутова Л. А. и др. Генетика развития рас|еиий. СПбз Наука, 2000. С. 395 — 436. Першина Л. А. Методы культивирования гп я|!го в биотехнологии растений. Ч. 2. Новосибирск: Изд. НГУ, 2000. 69 с. Свердлов Е. Д. Очерки современной молекулярной |енетики д Молекулярная генетика, микробиология и вирусологня. !995. № 2.
С. 3-15. № 3, С 3-17. Х 4. С. 3-19. Фаворова О. О. Лечение генами — фантастика нлн реалыюсть? Л Соросовский образовательный журн. !997, Х 2. С. 21-27. Янковский И. К. Молекулярная генетика в судебная медицина д Современное естествознание: Энциклопедия. Т. 2. Общая биология. Мс Наука- Флинта, ! 999.
С. !43-149. Сельскохозяйственная биотехнология |' Под рел. В. С. Шевелухи. Мд Высш. шк., !998, 4! 6 с. Чайлахян Л. М., Вепринцев Б. Н., Свиридова Т. А., Никитин В. А. Злектросп|мулнруемое слияние клеток в клеточной инженерии д Биофизика. 1987, Т, 32, вып. 5. С. 874-887. А!Ьегьз В., Вгау В., !.ежВ 3., КаИ М., КоЬег1я К., чуа!яоп 3. В.
Мо!есц1аг Ъ|о1ойу о!'0|е се!1, 3'" ед. !че|ч Ъог!с; 1опдоп: Оаг1апй РцЫ1|Ь!п8!пс., 1994. Р. 287-30!. АптопагаМя Б. Е., Бсо!т Н. Б. ТЬе Ьшпап 8епоше рго1ес| апц' |м цпрас| |п шегйс|не Л Ешор. Кеч. 1996. Чо!. 4„1Ч 4. Р. 415-426. В|гпяйе! М. Е. Пепе |Ьегару д 1Ь!д. Р. 335 — 356. В1гпяйе1 М. 1.. ТЬе 8епе|ю гечо1цбоп 1950 — 1996: ап |п|гойцсйоп Л !Ь!о. Р. 333 — 334.
1.еицп В. Оепез Ч. ОхГогй; Нец Уогк; То!суп: ОхГогц Цп1чегз1|у Ргезз, 1994. Р. 633 — 656. Мпггау Х Е. Пепе с!оп|п8 Л Ешор. Кеч. 1996. Чо!. 4, № 4. Р. 357-370. Кпаяе!1 Р. 3. Оепейсз. 5а ед. Меп1о Рагк, Са!!!о|в!а: Ае!й!зоп 3Чез1еу Еопйпэап !пс., ! 998. Р. 479-493. РИЬ|йа М., 3Чайпег Е. К Тгапзйеп|с ашша!з Л Ецгор, Кеч. ! 996. Чо1. 4, № 4. Р. 37! — 391. Бггасйап Т., Кеай А. Р.
Нцшап Мо1есц1аг С|епейсз. Ох1огй: В|ох Бс|епййс РцЫ|аЬе|з Е|й. 1996. Р. 96-106. 3Ча!деп К., Маак С., Магг!в! 1Ч., Бойе!! Л. Тгапзйеп)с р!ап|з Л Ецгор. Кеч. 1996. Чо!. 4, Л 4. Р. 393— 4 14. ЧУ1!яоп С., Р1гаоп К. К., ВеВеп Н. 3. е| а1. Р-е1ешеп|- шей!а|ей епйапсег йе|есбоп: ап е%с!епС п|е|йой Гог !хо!а!!п8 ап|! сйагас|ег!х!п8 йечс1оршеп|айу ге8ц!а!ей 8епез |п 73гояорййп Л Йепез |я Оече!оршеп|. ! 989. Чо!. 3. Р. 130! — 1313. Хашйгуяй! Р.
ет а1. Т1-р!азш!й ч ее|от 1ог |п|годцсбоп оГ 01|!А |и|о р1ап| сей цчрйоц| а1|егайоп оГ!Ье1г поппа1 гейепегайоп сарасйу Л ЕМВО 1. 1983. Чо!. 2. Р. 2143-2150. Глава 8 МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ МУТАГЕНЕЗА, РЕПАРАЦИИ ДНК, КРОССИНГОВЕРА И ГЕННОИ КОНВЕРСИИ 8.1.1. Мутации, связанные с нарушением генетического кода 8.1. ХАРАКТЕРИСТИКИ МУТАЦИЙ Мутации представляют собой решающее доказательство того, что ДНК является материалом наследственности. Когда изменение последовательности нуклеотидов ДНК обусловливает изменение в последовательности аминокислот белка, можно заключить„что ДНК кодирует этот белок. Различают два основных типа точковых мутаций: а) замена оснований и б) мутации со сдвигом рамки считывания, связанные с выпадением или вставкой одного или нескольких оснований.
Замены оснований чаще происходят путем замены одного пурина на другой, либо одного пиримидина на другой. Эти замены называют транзициями. Возможны четыре типа транзиций: Л -» 6, 6 -» Л, Т -» С, С -» Т. В резушьтате 6-С-пара заменяется на А-Т-пару или наоборот. Классическим примером транзиций явлшотся замены нуклеотидов под действием азотистой кислоты. Этот реагент производит окислительное дезаминирование, что превращает цихозин в урацил.
В следующем после транзиции цикле репликации ДНК этот урацил спаривается с аденином вместо гуанина, с которым должен был спариваться исходный цитозин. В результате пара С -6 заменяется на Т вЂ” А, когда уже аделин спаривается с тимином в следующем цикле репликации. Азотистая кислота также дезаминирует аденин, обусловливая обратную транзицию из А-Т в 6-С-пару. Транзиции могут быть также вызваны нарушением спаривания оснований, когда спариваются необычные партнеры.
Некоторьзе мутагены представляют собой аналоги нормальных оснований. Мутагенное действие этих соединений является результатом их включения в ДНК на место одного из регулярных оснований. Например, бромурацил !ВгйН) .--- аналог тими- на --- содержит атом брома на месте метильной группы. ВгйН включается в ДНК на место тимина н может спариваться уже не с аленином, а с гуанином. что приводит к замене исходной А-.Т-пары на 6--С. Мутации типа трапзнций индуцируются с определенной долей вероятности в каждом репликационном цикле.
Более редкими являются замены пурина на пиримидин или пиримидина на пурин. Такие замены, называемые трансверсиями, могут быть восьми типов: А -» Т, Т -» А, А -» С, С -» Л, 6 - С, С вЂ” 6, 6 -» Т, Т - 6. В результате этого пара Л-Т превращается в Т-А или С-6. Мутации, возникшие путем замены оснований, часто проявляют некоторые остаточные функции нормального гена, т. е. говорят, что мутация как бы «подтекаетн (!еайу-мутации). Эта ситуация возникает, когда изменение последовательности аминокислот в соответствующем белке не полностью устраняет его активность.
Мутации по типу замены оснований приводят к появлению двух сортов мутантных кодонов в мРНК вЂ” с измененным смыслом (миссенс) и бессмысленных (нонсенс). Результатом миссенс-мутацин, веду1цей к изменению кодирующих триплетов, может быть замена одной аминокислоты в полипептиде на другую. Однако„поскольку код имеет вырожденный характер, не всякая мутация в кодоне приводит к замене аминокислоты. Так,прн замене пары оснований вместо одного кодона может возникнуть другой, кодирующий ту же аминокислоту. Белок в данном случае сохраняет функции белка дикого типа. Такие мутации называют молчащими.
Кроме того, не всякая замена аминокислоты отразится на функциональной активности белка. Кодаи, образовавшийся в результате мутации, может кодировать другую аминокислоту, но с химически эквивалентными функциями. Например, вместо лизина в молекуле белка стал аргннин. Свойства белка прн гов ОБЩАЯ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА этом могут не измениться. Это нейтральные мутации. Следовательно, в обоих случаях мутация останется невыявленной. Это объясняет, почему частота мутаций в данном гене и встречаемость мутантов по нему могут не совпадать. Примером миссенс-мутаций может быть замена нуклеотида в шестом кодоне Р-цепи гемоглобина у человека.
У Л-формы (НЬа)э) этот кодон (ОАРц) кодирует отрицательно заряженную глутаминовую кислоту. В результате замены А на Т в кодирующей цепи в молекуле белка шестой аминокислотой с )чН,-конца становится нейтральный валин и образуется 8-форма гемоглобина. Лица, гомозиготные по мутантному аллелю, кодирующему синтез аномальной 8-)з-формы, страдают тяжелой формой гемолитической анемии, называегвой серповидно-клеточной анемией. В условиях недостатка кислорода гемоглобин 8 образует кристаллоподобные скопления, нарушающие морфологию эритроцитов, которые удлиняются, принимая серповидную форму. Такие аномальные клетки могут закупорить мелкие сосуды и прекратить тем самым доступ кислоРода к различным тканям.
К типу «нонсенс» относят мутации, приводящие к заменам пар оснований, при которых кодоны, определяющие какие-либо аминокислоты, превращаются в нонсенс-кодоны, останавливающие трансляцию. Появление такого кодона не в конце структурного гена, а внутри него приводит к преждевременной терминации трансляции„т.
е. к формированию укороченной полипептидной цепи. Подобная терминация, как правило, сопровождается полным выключением функции белка. Мутации со сдвигом рамки считывания кодонов (1гаше з1нй), обусловленные вставками или выпадениями одного или нескольких нуклеотидов, напоминают нонсенс-мутации. Очень часто ниже вставки или делеции возникает новая рамка считывания, в результате чего к уже синтезированной части полнпептида добавляется новый набор аминокислот, которые данным геном не кодируются. Возможна ситуация.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
