В.И. Иванов - Генетика (1117686), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Если мы 1шблкюшсм и гешрозшотным "ммои (Аи), то следовало бы ожизрть раш1рсдслоцис аллслей в (( споРа вск1 йт, Рекомбинации может лишь 1кумсинть местами споры с разными вллслзми (Р, Вс ) )ль б). В )92Х к Г. Кни!! обнаружил у нейрос1шры отклонение огоживземого "1ПСПЛГиия. ГстсрОЗИ1тЗТЫ Аи ИНОГда ЛаигШИ СПОРЫ В СООТНОШЕНИИ ЗА; /4 яля )А: ()5 К б!'ь1сс редко — только А или только и. Такие же явления бьши отмечены в 1949- ~5 1!: К Линдсгреном в опьпах на дрожжах. , ( "инклер, 1уредложивший в (930 г назвать этот феномен конверсией йатзгав, "!в н оп !овс его — наличие у гетерози тот наследуемых изменений (мутааий) ивара , "11я ш характера, при которых переход одного аллеля в другой якобы иияяйяР)- зй '" гстс(з!тзиготным состоянием покуса. Но позже было установлено, что сбрзтовв1ц, "1бусррантных асков не связано непосредственно с возникновением мугжзяй и в 55 ! й(.
Митчел обнаружила связь конверсии с кроссииговером и показа!в, что У'рп1с!пко1 рекомбинация может быть нереципрокной. Обнаружение абвРРзигд 'усков с соотношением спор 35 или 2 6 указывает на то, что мейотичесхоиуде вп!' предшествовало возникновение гетеродуплексных участков кроссявговсрв кзвсидное ядро Первое мейотическое деление торов мейотическое деление итотическое деление образование спор ,43$Ф й ч$ 4)вв , В т! 6. МейозимитозвжизненномциклеАзсов!усе!ее. "дро зиготы образуется при слиянии двух гаплоидных ядер в результате сразу аз змей ус нм происходящих!-го и 11-го деления получается четыре гаплоидных ядра, каждое из ю зт ьь с '" делится митотически, при этом ось веретена деления соепааает с продольнзй всью сл ки (аскз) Таким образом, в одном аске после окончания деления в один располагаютсх 8 ьзл котсрыв при псмощи микроманипулятора мОжно выдвлит~. (Из: Дубинин, 19ВЗ); б— 4, Мальнь~е варианты распределения алпелей в аскоспорах гетерозиготкнх (вз) лз '"усе)ез ! и 2 — образуются в результате расщепления при 1-м делении мейоза, 3 к 4(ч- еХз "тщиеся), а также 5 и 5 (симметричные) — образуются при й.м делении (Из Захайи и ду тко, 19Т4) Глава Г Г.
Мшекуяирнкм ш ~„ .и л и с к 44 н ° к 8 я е с 3 шш~в1ию~ — — — 3 5 5 3;5 ческий ктассингаеер и конверсия  — е Корректируются абв мерилшемаеекуш 2'.5 Генная конверсия Рмс. т 3.7. Механизм генной конверсии. 1По: Льюин, 19871 качая нить — цель днк 14 закрашенные — материнские, 4 не закрешенные - огцашше1 Ре комбинация ведет к образованию гибридной дик в обнести, ограниченной на скеме пунктиР.
нмм лри™аугольникам, если коррекции подвергается одна гибридная молекула,соотношение с нор в аске — 3 5 Если одмшковым способом корректируются абе гнбридиью машкулы та соотношение будет 2:В, между гомологичными мшеринской и отцовской хромосомами 1рис.1171.
Как выяснилось при последующем изучении, протяженность этих участков может достигать 1 т.п,н. Когда сочлененные участки гомологичных хромосом несколько различюэтся, мо'уг произойти нарушения спаривания нуклеотидов, которые не останутся незамеченными.. Они булуг исправлены системой репарации, предполагаюшсй «сверку ДНКи изменение однопэизфрагментовдНКпомацзипедругого.
Подвлияниекгтакой коррекции аллель В апре вращается и в алл ель и. Таким образом, изменение соотношения кояичества спор с разньпщ алл елям и в одном аске означает шо олгш из юлелей перешел в альтернативное состояние. Если первоначально конверсия гена рассматривачась только применительно к сшрушению классического меиделевского расшецчения у Атсошусетез, то а иасюяшее время этот термин имеет горпдо более широкое значение: его расп1юпраничи 43.4467 ')апач !. !)>>и>ои ееиеи>ика 194 на >юс нроцсссь>, включающие нрсвршцснис >гдноп> аллсля в другой ну>см коррекции рскомби»ационного пппроду»лекса. 11ричсм устш ювлено, что ко> п>ерсия (нереци»рокная гомологичная рекомбинации за с кп коррекции неспарснных оснований в >етеродуплексе) происходит не только у прокариот, но и в половых, и в соматических клетках эукариот.
В коррекции рекомбинационного гетеродуплекса у Е. со)! используется описанный в предыдущей главе механизм репарации с участием генов системы Ми)Н5Е)) Для части бактериальных белков этой системы выявлены гомологи у эукариот )МН5ЕН вЂ” Ми)Н5Е )>оо>о)ояв, или РМ5 — ров! те!о!)с веягееаг!оп). Причем, у эукариот гомологи представлен>я целыми семействами, но не все их члены заняты в конверсии. Так из шести гомологов Ми)5 у дрожжей в конверсии участвуют четыре: М5Н!, М5Н2, М5Н3 и М5Н6. У человека обнаружено 11 гомологов Ми)Е, из них участие в конверсии установлено для одного (РМ52).
Показано, что конверсия у прокариот затрагивает небольшие фрагменты ДН К (не более трех нуклеотидов). В слуис постмейотической сегрегации у эукариот изменяется несколько большая часть пл >а: от восьми до двенадцати нуклеотидов. Конверсия может иметь место и в случае митотической рекомбинации, но значительно реже. К общим закономерностям про>>соса конверсии следует отнести: 1) совместное конвертирование всех гетерозиготных маркеров, попавших в гетеродуплекс; 2) случайный выбор удаляемого основа»на и > двух неспаренных; 3) полярность — снижение частот конверсии разных аллелсй ол> юго гена, начиная с определенной точки (чаще всего от одного конца гена к друц>му).
Полярность указывает на наличие в хромосомах фиксированных точек начала рекомбинации. 11.2. САЙТ-СПЕЦИФИЧЕСКАЯ РЕКОМБИНАЦИЯ В 1962 г. А. Кэмпбелл, исследуя интеграцию генома фага Л в хромосому Е, со)), обнаружил, что встраивание происходит водном, строго определенном сайте бактериаль»ой хромосомы. Зто наблюдение положило начало изучению механизмов рекомби> юции между молекулами ДНК с низким уровнем гомологии или с полным ее отсугсгвием. Различают два типа сайт-специфической рекомбинации: двойную, или собственно сайт-специфическую (оба рекомбинирующих дуплекса ДНК несуг последо>я>тсльности, специфично распознаваемые ферментами рекомбинации), и одиночную (такие последовательности находятся только в одном из дуплексов ДНК), называемук> незаконной.
Различия между сайт-специфической и незаконной рекомбинацией»е четкие и связаны со степенью сходства нуклеотидных последовательностей, участвующих в данном процессе. Обязательное условие сайт-специфической рекомбинации — наличие короткого (около 1О п.н.) участка гомологии у двух взаимодействующих молекул ДНК. Процесс обеспечения специфическими ферментами — рекомбиназамн, распознающими области гомологии и катализнрующими обмен генетическим материалом. Зти ферменты могут быть подразделены падве основные группы: топонзомеразы !Хег, Сге, 1пг/Х)з) и резольвазы (Тп-резольвазы, инвертазы). Глава I / Молекуллдтле меланизмы гелетичеглоо Го л оиаиооцоо В результате сайт-специфической рекомбина кин образуются дна тина продуктов, Ёсли рскомбинирукнцие участки ориентирожн ни ~ ~ро гивоположно (АВ и ВА), то рекомбинантный сегмент окажется иннертироншппым.
Если же сайты рекомбинации ориентиропаны в одном направлении (АВ и АВ), результатом обмена будет деления вышеназванного сегмента и образование кольцевой молекулы из оставшейся ДНК. Иначе говоря, рекомбинация инвертированных повторов порождает инверсию участка гомологии, а прямых — его делецию. Наиболее подробно она исследована при взаимодействии бактериофага ). с кольцевой хромосомой Е.
сад. При попадании фаговой частипы в бактериальную клетку события могут развиваться двояко. В первом случае ДНК фага остается в виде независимо реплицирующейся кольцевой структуры и при размножении частиц фагализируют клетку-хозяина (литический цикл). Во втором случае фаговая ДНК встраивается в бактериальную хромосому и реплицируется вместе с ней, т,е, фаг переходит в неактивное состояние — лрафига. Однако это состояние нестабильное: при определенных условиях происходит индукция — профаг вырезается и вступает в Кольцевая хромосома бвктерисфвгв Х литический цикл. Переход из одного состояние в другое основан на смене процессов интеграции и вырезания (рис. 11.8).
Интеграция (встраивание) происходит все- бвхгвривяьнвя хромосома гда по одним и тем же сайтам в бактерии и фаге — аа (от англ. аггасотеоГ— прикрепление). Этот участок гомологии у Е. сод локализован между оперонами да! и Иа, обозначается как аггВ и состоит из 30 пар нуклеотидов. Он имеет центральный элемент длиной всего 15 пар нуклеотидов, который и участвует в рекомбинации. Структура р сайта рекомбинации у Е. саб стандарт- А но обозначается как ВОВ', где В и В'— и противоположные концы бактериальной ДН К центрального элемента.
Сайт Специфический свйт присоединения бвктврисфвгв рекомбинации бактериофага (апР) имеет центральный район того же, что и у Е. сад размера и обозначается как РОР'. Однако фланкирующие последовательности с обеих сторон от аггР имеют большое значение, так как содержат связующие сайты для ряда белков, необходимых при протекании рекомбинации. Плечо Р имеет длину 150 пар нуклеотидон, а Р' — 90.
Таким образом бактериальный и фаговый сайты Отсоединение интвгразы АНК бвктврисфвга, встроенная в бвкгвриапьную хромосому Рис. 11.8 Сайт-специфическая рекомбина- ция. Встраивание ДНК бактериофага х н бак- терияльную хромосому. (Из: Жимулен, 2002) Часть I. Обяхая генетика 19Ь имеют нол~ ~ую гомологию н ~ !с~ ггре (соте), но различаются по краям. 11олный размер последовательностей, принимающих участие в механизме обмена — =240 п.н.
Если удалить сайт ил В из бактериальной хромосомы, эффективность встраивания снизится и 1000 раз, причем вторичные сайты встраивания будут похожими на первичный. И ~ гге ~рация осуществляется с помощью продукта фагового гена!лг и бактериально~о белка 1Н Р (от англ, гягек алая лояг Гасгог). Белок 1пг (интеграза) вовлечен также в процесс вырезания. Однако основная роль здесь принадлежит эксцизазе — белковому продукту фагового гена хй. И нтеграза обладает топоизомеразной активностью; она формирует ковалентную связь с ДНК в тех же местах, где и разрывает ее. Интеграза делает одноцепочечный разрез в су перс круче иной ДН К, благодаря чему осуществляется свободное вращение и улаление супервитков.
Разрезание и воссоединение цепей, приводящее к рекомбинации, может протекать с образованием промежуточной формы, подобной структуре Холлидея с очень коротким дуплексным участком. Особенность сайт-специфической' рекомбинации состоит атом, что белки, участвующие в ней, имеют сродство к о~ ~ределе иной последовательности ДНК.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
