Дж. Уилсон, Т. Хант - Молекулярная биология клетки - Сборник задач (1120987), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Будут ли результаты другими, если повторить те же эксперименты со штаммом Е. гой, несущим нефункциональный ген гесА? В. Как выглядели бы у-формы, если бы фигуры типа восьмерки были промежуточными продуктами сайт-специфической рекомбинации между мономерами? 3-1428 Основные генетические механизмы 33 Г. Как выглядели бы у.-формы, если бы фигуры типа восьмерки были промежуточными продуктами полностью случайной негомологичной рекомбинации между мономерами? Вирусы, плазмиды и траиспозоиы (МБК 5.5) 5-37 Заполните пропуски в следующих утверждениях. А. Вирусы, инфицирующие бактерии, называются Б.
Размножение вирусов летально для клетки-хозяина, если для того, чтобы образовавшиеся вирусные частицы вышли наружу, она должна В. Белковая оболочка, окружающая вирусный геном, называется Г. Самый внешний покров у вирусов, ,-это типичная мембрана, обычно приобретаемая вирусными частицами в процессе отпочковывания от плазматической мембраны.
Д. Поскольку в нормальных клетках нет ферментов, которые непосредственно копировали бы РНК на матрице РНК, то вирусы с РНК-геномом должны кодировать или чтобы реплицироваться. Е. Если вирусная РНК выполняет роль непосредственно мРНК, то вирус называется ; если в роли мРНК выступает РНК, комплементарная вирусной, то вирус называется Ж. бактерии несут в своих хромосомах «дремлющий», но потенциально активный вирусный геном: интегрированный вирусный геном называют ; этот термин используется также при описании аналогичных вирусных геномов в клетках млекопитающих. 3.
Вирусы, которые могут встраивать свою ДНК в бактериальные хромосомы, называются И. Животные клетки, в которых не развивается литическая инфекция, вызванная ДНК-содержащими вирусами, называются клетками. К. О животных клетках, которые вследствие вирусной инфекции из нормальных стали раковыми, говорят, что они подверглись , вызванной вирусом. Л.
Стабильные генетические изменения, вызываемые объясняются активностью фермента , который транскрибирует цепи РНК с образованием комплементарных молекул ДНК. М. генома перемещаются с места на место в геноме хозяина, используя свои собственные ферменты сайт-специфической рекомбинации, называемые Н. Элемент Ту1 в геноме дрожжей служит примером , для перемещения которого требуется синтез полного РНК-транскрипта; последний копируется с образованием двуспиральной ДНК и только затем встраивается в новый локус хромосомы. О. Независимо репвнцируюшиеся элементы, называемые могут реплщироваться произвольно вне хромосомы хлеткихозяина.
П. , являющиеся возбудителями болезней растений, представляют собой мелкие одноцепочечные кольцевые молекулы РНК, которые не кодируют какой-либо белок. Р. Вирусы захватывают иногда последовательности ДНК в одной клетке-хозяине и переносят их в другую клетку в процессе 3 ~428 34 Глава б ДНК. 1Этот процесс не следует путать с трансфекцией ДНК, цри которой в клетку вводится свободная ДНК.) р 5-3 Г Д Е К Получение кривой одностадийного роста, которая отражает увеличение числа вирусных частиц за один цикл инфекции, имело очень большое значение для определения основных параметров взаимодействия фатов с бактериями. Рассмотрим следующую кривую одностадийного роста бактериофага Т4. 5-39 Укажите, какие из следующих утверждений правильные, а какие— нет.
Если утверждение неверно, объясните почему, Поскольку бактериофаг Т4 кодирует по крайней мере 30 разных ферментов, участвующих в репликации и транскрипции генома, то он совершенно не зависит от ДНК- и РНК-полимераз клетки- хозяина, хотя должен, конечно, пользоваться механизмом синтеза белка хозяина. Репликация мелких ДНК-содержащих вирусов, таких, как ЯЧ40 и фХ174, полностью зависит от механизма репликации клетки- хозяина.
Вирусы с негативным геномом не содержат генов, кодирующих какие-либо белки. У аденовируса имеются белки, присоединенные ковалентно к 5'- концам его генома; они играют роль затравки для инициации репликации, благодаря чему концы линейного генома полностью реплицируются. Когда бактериофаг лямбда заражает клетку Е. со11, он обычно вызывает литическую инфекцию, в процессе которой из клет- ки-хозяина выходит несколько сотен потомков этого вируса; гораз- до реже вирус встраивается в хромосому клетки-хозяина, в ре- зультате чего образуется лизогенная бактерия, несущая хромосому с провирусом фага лямбда. Заражение ретровирусами часто приводит одновременно к не- летальному для клеток выходу потомства вируса и стабильному генетическому изменению инфицированной клетки, делающему ее раковой. Вирусы, размножение которых связано с отпочковыванием от клеточных мембран клеток-хозяев, вызывают рак вследствие тех изменений, которые при этом отпочковывании происходят на клеточной поверхности.
Один из простых способов определить принадлежность вируса к РНК- или ДНК-содержащим вирусам — это выявить его от- ношение к актнномицину Гк если его рост ингибируется этим антибиотиком, который блокирует синтез РНК, зависимый от ДНК, но не затрагивает репликаз, зависящих от РНК, то вирус должен содержать ДНК. Транспозазы узнают достаточно обширные последовательности, окружающие сайты встраивания, так что транспозон не включает- ся в середину гена и не вызывает его разрушения, которое могло бы стать летальным событием для клетки. От подвижных элементов плазмиды отличаются своей способ- ностью к репликации вне связи с хромосомой клетки-хозяина.
Крупные вирусы с большей вероятностью, чем мелкие, должны иметь перекрывающиеся гены, потому что генов у них гораздо больше. Вироиды являются необычными образованиями, потому что они не кодируют белки, но способны к репликации и вызывают ряд болезней у растений. Основные генетические механизмы Зб в е1в Небольшой образец (0,1 мл) суспензии фага Т4 (10'е фаговых частиц/мл) смешивали со 100 мл культуры Е. сей (10~ клеток!мл) и инкубировали смесь при 37'С. Затем с интервалом в 5 мин отбирали по 2 пробы инфицированных бактерий и встряхивали их с хлороформом, чтобы убить бактерии. Одну из проб обрабатывали ферментом лизоцимом, чтобы вызвать лизис бактерий. Другую пробу лизоцимом не обрабатывали. Ни хлороформ, ни лизоцим не убивают бактериофаг Т4.
Во всех пробах измеряли концентрацию (титр) фаговых частиц. Результаты представлены на рис. 5-31. ае еев еа еев б аа ей еег о й еев еев о с культурой бактерий? Б. Почему титр фага через 5 мин становился меньше исходного? зе ее ее Время, мии В. Объясните, почему титр фага в пробах, не обработанных лизоцимом, возрастал гораздо медленнее, но в конце концов достигал того же уровня, что и в пробах, обработанных лизоцимом? Рве. 5-31. Кривые одностадийного роста бакгериофага Т4 (задача 5-39). Г. Рассчитайте, сколько фаговых частиц образовывалось в среднем на одну инфицированную бактериальную клетку? Бактериальная и вирусная инфекции принципиально отличаются друг от друга, и в соответствии с этим различаются стратегии борьбы с ними.
Антибактериальные препараты избирательно убивают клетки бактерий, не повреждая клеток-хозяев. Вирусы нарушают метаболический механизм клетки-хозяина, используя его для своих собственных нужд. Если применять против ннх такие агенты, которые действуют на компоненты клетки, то будут повреждаться в одинаковой мере как инфицированные, так и не- инфицированные клетки. Для успешной борьбы с вирусной инфекцией нужны лекарства, которые избирательно блокируют процессы, специфические для вирусов, но не представляют опасности для нормальных клеток-хозяев. Одним из примеров клинически ценного антивирусного препарата может служить ацикловир (ациклогуанозин). Это сильный ингибитор репликации вируса герпеса. Ацнкловир фосфорилируется с образованием ацикло-ОТР тимидинкиназой, закодированной в геноме вируса герпеса, но не тимидинкиназой нормальной клетки.
Ацикло-ОТР включается затем в реплицирующуюся вирусную ДНК с участием ДНК-полимеразы, закодированной также в геноме вируса герпеса. Включение ацикло-ОТР приводит к прекращению репликации, потому что у него отсутствует 3'-ОН-группа, необходимая для добавления следующего нуклеотида к растущей цепи. От больных, которых лечили этим препаратом, были выделены мутанты вируса герпеса, устойчивые к ацикловиру. На репликацию этих мутантов ацикловир не действовал. Предложите два различных объяснения тому, как мог мутировать вирус герпеса, чтобы стать устойчивым к ацикловиру. Если небольшое число фагов Т4 смешивают с большим количест 5-41 вом клеток Е. сей штамма В и затем в тонком слое мягкого агара рапределяют на поверхности толстого слоя питательного агара в чашке Петри, то бактерии растут, образуя сплошной «газон»ч однако в тех местах, где находятся бактерии, инфицированные фагом, фаговые частицы размножаются и убивают все соседние бактерии, приводя к образованию прозрачных круглых бляшек в мутном «газоне».
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
