И.Ф. Жимулёв - Общая и молекулярная генетика (1117666), страница 70
Текст из файла (страница 70)
Белковый продукт РТ.Р воспринимается сайтами ГКТ (ГЬР гесощ)э)паз)оп загйегз), имеющими длину около 600 пн. Г).Р располагается в 2р с!гс)е мини-хромосоме !плазмиде), Фрагменты ГКТ могут находиться в любом участке генома. В плазмиде 2р гйгс!е находится как ген рекомбиназы (Р2,Р), так и пара ГКТ-районов (рис. 8.25).
Этого набора генных элементов оказывается достаточно для прохождения рекомбинации. При этом если ГКТ-последовательности ориентированы навстречу друг другу, то в результате кроссинговера образуется ззг ОБ1ЦАЯ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА lмр70 гя Р кодирующая часть промотор лидер Н!эн!Ш НИОШ Нля!Ц! НлнШ1 ',0 0,5 о А А НтШЦ Н!аШ! НЫЙЦ! 0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 о,о 7,0 Х.О и 5 Я55 !1г '),»:.:..
яв ° '.. ЖР 34й °" т Я55~ !'и) я а : , -...;„" , . е о в!м: и' 5 3 Ф я65! ) .я 'в!!!! ':- ввв:' ' " ":::. ° т авва ЯЯг (н ) ч! яз1!11:" ' '':. ':. ' в. Получение инверсии с помощью двух противоположно ориентированных РКТ-районов !бо11с, бо!нд 1996. Р. ! 6951: а — получение линий с Я55г, й — Я53э-элементами в хромосомах: е — использование этих элементов лля получения инверсии. Черный кружок — цснтромера„желтые участки — части гена ай!ге;мРНК нарисована нал геном; черные полустрелки — РКТ;маленькие красные стрелки — концевые участки Р-элемента; и или и — получаемые фенотипы мух Конструкции, содержащие Р1Р и РКТ.
для трансформации дрозофилы 1бо!1с, Ь1поЧл1зг, ! 9891: а — вектор 1~~3. ",'лзр 70, РЕР!, 6 - — Р!РКТиэл,РКТ! Глава 8. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ МУТАГЕНЕЗА, РЕПАРАЦИИ ДНК, КРОССИНГОВГРА... 233 Д!?К вируса Интсграза надрезает концы ДНК вируса И"тсгРаат ОЦ 3 НО Хромосома хозяина Присоединение внруснойДНК к хромосоме хозяина Зашнввнис пробелов в Д!!К Коротквс прамыс повторы хромосомной ДНК Схема случайной рекомбинации !А!Ьспа с! а!., !994. Р.
273) 8.3.3. Случайнан рекояябинация Встросииаа ДИК вируса Хромос~твю 3 ":"":"-'" ': инверсия, если же РКТ расположены как прямой повтор, получаются делеция и дупликация. Всю систему можно ввести в геном дрозофилы с помощью трансформации. Для этого создают две конструкции: в одной ИР помещают под контроль промотора генов теплового люка, благодаря чему рекомбинацию можно индуцировать, в другой конструкции между РКТ располагают ген илйе, по делеции или дупликации которого можно судить о происшедшей рекомбинации !рис.
8.2б). Очевидно, что, если поместить г КТ-последовательности в Р-элемент, заставить его перемещаться по геному, можно получить огромное количество линий с инсерциями Р-элемента, а следовательно, и гКТ-участков, в самые разнообразные участки генома дрозофилы. Затем, отбирая пары линий с известной локализацией Р-элементов, можно направленно получать делеции, дупликации и инверсии между выбранными районами хромосом (см. рис. 8.25, 8.27). Многие мобильные последовательности ДНК, включая вирусы и мобильные элементы, кодируют интегразы (или, по-другому, транспозазы), которые позволяют их ДНК встраиваться в хромосомы с помощью механизма, отличного от того, который используется бактериофагом Л.
Так же, как и Л-интеграза, каждый из этих ферментов опознает специфические последовательности ДНК в соответствующем мобильном элементе, чья рекомбинации катализируется. В отличие от интегразы фага Л, этн интегразы не требуют специфических последовательностей ДНК в хромосоме-мишени и не формируют сочленения гетеродуплекса. Вместо этого они образуют надрезы с обоих концов линейной последовательности мобильного элемента и затем катализируют взаимодействие этих концов ДНК с ДНК-мишенью, разрывая в ней фосфодиэфирные связи. В результате в рекомбинантной молекуле ДНК образуются две короткие однонитчатые бреши, 234 ОБЩАЯ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГГтИЕТИКА по одной на каждом конце мобильного элемента.
Они заполняются ДНК-полимеразой для завершения процесса рекомбинации !рис. 8.28). В соответствии с этим механизмом образуются короткие дупликации в ДНК клетки-хозяина, прилежащей к месту инсерции. Такие фланкирующие дупликации являются отличительной чертой случайной, или транспозиционной, сайт-специфической рекомбинации. Фермент интеграза этого типа впервые бьш выделен в активной форме из бактериофага Мц.
Одттоцепочечпый разрыв 5 Д Н К-полимераза перемешает одну цепь черной спирали, которая спаривается с серой спиралью Инге-Вечтомов С. Г. Генетика с основами селекции. Мл Высш. шк., 198Ц Г. !44-!68. Кушев В. В. Механизмы генетической рекомбинации. Лл Наука.
!971. 247 с. Сингер М., Берг И. Гены и геномы. Мд Мир. В 2 т. Т. !. 1998. С. !03-111. Смирнов В. Г. Цитогенетика. Мэ Высш. шк.. !99!. С. 42--107. А1Ьег!в В., Вгау Ве ЕеиВ 3., Вайт М., Вобеггя К., 'эта!вон 3. 13. Мо!есц! ат Ьто!ойу о!' Рае ссП. 3"' ей. Ь!еи Уог1с; Естпйоп: баг!апй РцЫн!пня 1пс., ! 994. Р. 264-268.
АяЬЬпгпег М. Огавор7тт1а. А!аЬотатогу !таас!Ьоо1с. СоЫ Брдпй НатЬог: Со!й Брйпй НатЬог Ртем, 1989. Р. 1047-1048. Сагрепгег А. Т; С. бене сопуегюоп, гесош!ппайоп пойп1ея, апй Гйе тптйайоп об шеобс вупарв1я 0 ВюЕяяауя. 1988. Уо1. 6. Р. 232-236. бойс К. С., Со!!е М. М. Епйепсеппй сйе 23гояор7тт1а Яепоше: сйготовотпс теапапйешеп!я Ьу с1ея!Ьэп 0 бепсбсв. 1996. зо!. !44. Р. ! 693 — 1711.
Сойс К. С., Е!пс!с!и!я! Я. ТЬе РЕР гесопзЬ!паве оТ уеавт сага!удав айте-ярестйс гесошЬтпайоп тп сйе 73гавар7тт1а 8епоте 0 Се!!. 1989. зто1. 59. Р. 499 — 509. Кййп Н. 1.. бепсйс сов!го! оТ шттасЬгопюяопта! гесотпЬтпабоп 0 В1оЕяяауя. 1995. это!. 17. Р. 147— 159. 1.еи!и В. белея.
5ь ей. ОхТогй; Ыету "тот!с; То1суо: Охботй бп!уста!а Реева, 1994. Р. 426, 967 — 975. Яуйепяа 3. ВесоптЬтпайоп апй сЬтаяптата: Теи Ьцт !птййц!пя 61всгераттс1ея 0 бепотпе. 1996. зто1, 39. Р. 473-484. ез2 4з Ъ':""'Фл"'эднэЖУйзвчт ДНК-полимсраза останавливается, излишек одноцспочсчной ДНК разрушается нуклеазами, асе остаацтиесв разрлталт заптпааются лпгазачп Рспликация ДНК образует три черных аллсля и один серый гшлсль гена Х Один серый аллель был конвертировал в черный 8.4.
ГЕННАЯ КОНВЕРСИЯ Иногда в результате мейоза получаются три копии материнского аллеля и только одна копия отцовского, что свидетельствует об изменении одной копии отцовского аллеля в материнский. Это явление называется генной конверсией. Оно часто происходит в связи с событиями общей рекомбинации и репарации ДНК. Как уже отмечалось, в ходе мейоза образуется сочленение гетеродуплекса в участках Пигпература к разделу 8.3 Сайт в тепе Л; по которому черный и серый вплели различаются 5 ~к~~~"„сесе~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~:ейз ~~~ ФУЗ сйяазвсиуйвннзцзз»'Ьэен2йзннзцзз»'~'-'д2лт.'~.' Взцззйсю ;Фэезвэезвэйэвяэгчэ»'Ф'-~МффЬ;.Ей»'Ф"'-~Ф24эЬЯЕЯ»'НСЬйэаЪй~"'; Схема генной конверсии !А1Ьеня е! а!., 1994.
Р. 269!. Процесс ~ачаиаезея с образованна ника на одной цз цепей ДНК. На первом этапе ДИК-полимераза начинает синтез дополнизельной копии цела в черной спирали, заменяя оригинальную копию. эта одиночная цепь затем спаривается с гомологпчным районом серой цепи.
Затем короткий район ~еспарепной серой цепи. продуцировапцой на предыдущем этапе, деградирует, яааерщав перенос ~уклеотидцых последователь~остей. Результат обы цю виден в следующем клеточном цикле, после того как репликация ДИК разделяет две цекомпдеметппрующие цепи Гиви К МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ МУТАГГНЕЗА, РЕПАРАЦИИ ДНК, КРОССИНГОВЕРА... 235 кроссинговера между гомологичными материнской и отцовской хромосомами. Если эти участки хромосом несколько различаются, в районе сочленения могут произойти нарушения спаривания нуклеотидов (пт1зша1сЬ).
Эти нарушения будут исправляться системой репарации ДНК. Следствием этого будет генная конверсия. Генная конверсия может также произойти по ряду других механизмов, но все они требуют осуществления какого-то варианта общей рекомбинации, по которому две гомологичные молекулы ДНК располагаются вместе. Поскольку производятся дополнительные копии фрагментов ДНК, процесс конверсии сопровождается ограниченным синтезом ДНК. Опыт показывает, что обычно только малые участки ДНК испытывают генную конверсию и в большинстве случаев изменяется лишь часть гена. Генная конверсия может происходить в мнтотических клетках, но значительно реже. Один из весьма вероятных механизмов генной конверсии как в мейотических, так и в митотических клетках показан на рис.
8.29. Литература к раздепу 8.4 Глазер В. М. Конверсия гена д Соросовский образовательный журн. 2000, № 6. С. 23-31. А1Ьегтя В., Вгау 13., Еетт!а 3., Вам М., ВоЬегтя К., 3Уатаоп 3. 11. Мо!есп!аг Ыо!ойу оГ1Ье се!1. 3'" ей. !Чеа Уог!с; Еопдоп; Оаг!апд РпЫВ!ппд1пс., 1994. Р. 268 — 270. Глава 9 СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ХРОМОСОМ 9.1. ИСТОРИЯ ВОПРОСА Литература к разделу 9. 1 9.2. ХРОМОСОМЫ ВИРУСОВ, ПРОКАРИОТ И КЛЕТОЧНЫХ ОРГАНЕЛЛ ЭУКАРИОТ Длина Источник ДНК тпн Ме:гине вирусл~ Другис вирусы, пзасгнллп митохондрии Бактерии 1,2 — 1 15-2000 0,4-1,0 5-600 !50-2000 500-6000 Хромосомы — это нуклеопротеиновые тела, в которых хранится, передается потомству и реализуется наследственная информация. И. Д.
Чистяков в 1874 г. описал ряд стадий митоза в спорах плаунов, показав таким образом наличие хромосом. Хромосомы были описаны Э. Страсбургером в детальных исследованиях митоза у растений в 1875 — 1879 гг. и В. Флеммингом в 1879 г. — у животных. В. Флемминг в 1878 г. нашел в ооцитах аксолотля «странные тонкие структуры», рисунок которых был опубликован в 1882 г. Впоследствии эти «структуры» были названы хромосомами типа «ламповых щеток». В !881 г. Э. Бальбиани описал в клетках слюнных желез хирономуса поперечно исчерченные ленты. Их назвали «структурами Бальбиани». Только в 1912 г.
чешский ученый Ф. Рамбоусек предположил, что это специализированные хромосомы. А окончательно название «политенные хромосомы» утвердилось в 1935 г. Свое название хромосомы получили благодаря способности интенсивно окрашиваться основными красителями. Сам термин «хромосома» бььз предложен лишь в 1888 г. В. Вальдейером (%. %а1деуег). Огромное значение факта продольного расщепления каждой хромосомы — - образования хроматиды — - в процессе деления клетки отметил в тот же период В. Ру (%. Коих, 1883). У ДНК-содержащих вирусов, бактерий, сине-зеленых водорослей, а также в самореплицирующихся органеллах клеток эукариот (пластидах и митохондриях) хромосома представляет собой двуспиральную молекулу ДИК.
У большинства форм эта молекула образует кольцо, которое закручено в шпильку, и хромосома сверхспирализована (рис. 9.1). У бактерий геном организован в некое тело или тела, которые выглядят довольно компактными и за- С удивительной интуицией он указал, что подобный способ деления хромосом свидетельствует о присутствии в них жизненно важных для клетки элементов и о расположении этих элементов в линейном порядке. А. Вейсман предположил, что наследственная информация сосредоточена в хромосомах, а доказали это Т. Морган, К. Бриджес, Г. Меллер и А. Стертевант, завершившие к середине 1930-х гг. разработку хромосомной теории наследственности. В настоящее время наиболее известны два типа хромосом: 1) у прокариот в нуклеоиде и в клеточных органеллах у эукариот; 2) хромосомы клеток эукариот, имеющие разную морфологию в митозе и интерфазе.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
