1625915648-5ed1152c004edfe493dad6e5388afaf3 (843956), страница 40
Текст из файла (страница 40)
51>!я г<ио чтобы воздействии пь нз гси, <то нужно Н>И НТИфНЦНРОВ;Г1Ь В Г<НОМЕ, ВЫДЕЛИТЬ В ДОСТЗ(ОЧНЫХ количествах д.!я определения н !и м иос>!Сз!Ова!Сльно. сти о( иов>ии!!Й з за!см снова негроить в >кннук> клетку. Дл>! вьи!ол неона каждой из зз их стадий игиользуется несколько методов. (ВН1им И5 кл10ч(Вых (!)зкГорон В рсинчи!и кзждОИ из данных проб.иь! являс!Тя гущссгвовзнщ клзссабзкпрнзлы>ых фсрл!еитов, называемых ре<тлрнкциолничи и(уа>1(>г<злдя(1 (1>(<>лриктг(5!и). Они < вязы вак>т(я со си< цнфи и(ю!Мн иослелциютельнос)ями 11!Кдчник>й о( ч<- тырсх до шсс!и нуклсотидов гзйтами (участками) рестрикции. В:>тих у щ< гкзх ферм!чгп ! р ирсза!от к !ждую из двух нитей >1!1К. 1!оскольку Вдоль больик)й молекулы 5(1(К рзш!олагз( гся о! ромиос количсс ! но уча()конн рсстрик(и(и и иместгя ряд рестрикционных нук.
(Н<а 5 С РЗЗЛИ'11>ОЙ СИШЦН)я>ЧНОСГЫО К .)(ИМ Уч>ц ТКЗМ, (К" иольдОВ!)ни<' зп(х ферл(<нтов !0)ивод>п' к НОВВл(ник) ряда мзлих фрагментов Д11К различной д ии!ы. !1скоторые нз них могут содержать Волну!о иослсловз гель!(осзь гена, н то время как больна!Итво г(>лько що часть. У)то умен ьии шн разлн рз фра! Мснтон,>[11К позволяет проводить различные ироисдуры, которые ие м<и ут бь! гь совсрин ии 1!а очень больших мо и кулах иитактной Д1!К. Одно из прикладных применений рестрикционных иуклсзз — зто лнтод, инзы!)зел(>дй (1!К фиигсририи Чин(с>м (отисчазок >!11К).
1;! о линкио 31< пол>к!о!)ать лля идс!пифиюи<ии индивида(например,.шчи<нти, ко.торая учи твовала в ирсс(уилсиии), !Йх>ведя анализ кро вн и.ш фрагментов тканей. обнаружсни(!х нз лксп' !Йх' сту)шеиня. >(11К, получи<пня из образцов мого би<щогнчсского материала. Нодвергас!ся !К ренаре)диво реггри кцнон ньпщ нукл( жэзли>, в результате чего образук)те>3 фрагменты Д11К ризл!(чиОЙ длины, 11Х р>!1)дс>!5>к)!' < и с! кщ)моваи нем л!С<ода, н зли васмоп>:ни>к Лхн!К>рсзом В гслс. В этом случ(и фра)мшпы У!11К и<Ни щакн из одну из сторон геля, после чсп> чсрп! геть и!Х>иу< кае) ся:)лскгричсскнн ток, который вьюьш!Нт щ"ремсщпии фраг л!си)нн) /11!К со скор<>шами,.юш!сящилш (и ил рз>мера н:! !рялз.,()го приводит к рз)лсзн ни!О фрз!анси >ов в ге и из ИОл(х'ь>, раси(шз>зк)ии1сс5! В рззиых лк('"и!х. 110('ко<ьку нет двух индивидов (за исключением двух идснтичнь!х б:шзнецов), изслсдуюи(их одшщковук> комбшшцшо алл<лсй и имеющих одииаковук> иослсдовз<сльиос(ь иуклеогндов в 511!К.
Из,1В)К разны' иидинилов !вчу. чш<п рззличиьи ио рж!Меру р(сгрикциоииыс фрагменты. ( 15звнш>ие Обрзи!Он г оор!Ыц>!Ми и.> ! кзии !1013(л>рс- Г>ЗСЛ10ГО МОЛ'1К) !3СИОЛЬЗОВЮЬ ДЧЯ УСТЗ(30ЦЧСНН5! )ОГО, ирниадлся<ат ли (В!и одному индивиду. рсгтрнкцио>шыс фсрмснть! Иозволякл также рззрс- :3>ГЬ И СН1ИВЗ)! ГСЦИ, На:ОДЯИНИГЯ В РЗЗЛИЧНЫЛ МОЛС- ДН К донора Точки разрыва Рестрикционные Ферменты Фрагмент ДНК донора, встроенный в ДНК хозяина ДНК хозяина гйж ер Ф бз с)$ «й Ф' б> (и (Хз ф «(' >б (а Фэ В (б ла Ф Точки разрыва, сшитые лига>он Рекомбинация ДНК Рис. 4.15 Основы |енной трансфекцни (а) Бактериальные рестрикционные Ферменты разруц>ак>т дае нити ДНК а различных точках, обеспечивая появление концов со свободными (несларенными) основаниями, которые комллементарны друг другу (б) Сегмент ДНК, содержа(дни один или более генов из одного организма (донор) може~ быль встроен а ДНК другого организма (хозяин) с использованием одних и тех же рестрикционных Ферментов, что обеспечивает комллементарные разрывы а ДНК хозяина, с которои может быть связана ДНК донора 9)з РАЗДЕЛ 1.
Основы молекулярно-клеточной физиологии ку шх ДН К.;)то возможно б.югодаря тому, ч |о рос |- рпкцпсн|пьп пуклсазы оирсдслсниь|м образом рэлз,(елякл лвс пити ДНК. 1(итп рвзрсзшотся в нескольких различных точках (рпс. 4.1б) |нк. что копс и одной из |п|х имеет короткую исспарсниую иос, |словам лы|ос п ос 3(о>за(333>й комплсмснтарпую |цспвреи|юму концу инги па др>дом кошш разрыва.;)то ирпволит к пояц>кч|ию фри мсчпов Д)(К с «л(33(к((л(33« концал|и, которьп могут с|шрпваэ ься. Если определенный фрагмюп, голержащий и и или ссгм( пт шптресуницш о гела, удается идситифицпРовать и вь|ле пп|ч то с| о мож|к> всг(эоить в дру| ук> чолс кулу Д! 1К, давая возчожпость посла(н иньм| ко|шач фрагм(чпа образовывать гибрилы с исх иареи иыми кои пал|и отой друсой ДН К, обработанной той же иук.Вазой.
Затем используется фсрме|п ли|язв, обесисчисвпопв|й ковалситно( связьпзапис рвзрсхзаииых концов, что приводит к Встраиванию фри| мгитв ДНК во >!тор>к> лзолс кулу ДНК. Этот подход, пол(чивп>ий название трапсфекции, л|о>кст оыть ис|юльзовап для вгтрш|нация ДНК одно|о оргаппзлш в ДНК другого. Оршнпзм, и который ДНК была т(эаисфецпрована, называется трапсгеппыл|. Основная проблсл|а появляется в тот люме>п, когда фрагмспть| ДНК должны быть ввсдс ны в живую клетку, поскольку (акис болыиис молгкулы не могут проходить через клеточпу|о мембрану.
Для с'с' преодоления фрагмс|пы ДНК вс|раивакл в Я! К виругов, сп(йобиых |ц>О3В$ка |ь В к чст|зу хозяина, пс)йиося В п$1х ыолпфпцировапиу|о ДНК. Р ..ця 1 фпй «ЙДНКФЛ»Й н бак|сршо, об(сисчш|аст $3(эн(зэц'и>(ел(хэ>пкэчн((х коп||й ;1НК, илн >о(г>$33(роз>>33333(эп,(НК, каждый раз, когдабактсрия делим'я..)ти коппи мо|'ут бьгп выдс"лсиы н колич(ств|гм до(таточпых для определения их послсдо- 3(а гель(3(>ст>!. |Эд пако бактсриальпая ДН К |к ил|с с.г ииэро|юи и ) бак|српЙ отсэ"3(т|з(кп |3|лаЙ(тео(омы. |пооходимьп' для уда.ц иия и|и роиных сстмсптов ДНК.
Таким образом, бактерии пс способны июшль,юва|ь траисфицировапиые иит(ниц одсржюцш ДНК >и карпОтпчсских о)нацизмов для си|паза бслка. С(3 л(с|пы ДНК без иптроио>з, 3$(кзз>в>зол!к|с к/1НК, или колислемснтариая ДН К, могут быть 33(зптече($3 3 из |зыдслсипой ш|лшц ироваппо|з п РНК, |и содержаний и|проиов. Е помо|пью фермента вирусов (обратова транс кршпа:за) вьшслсииук> иРНК можно исполыовать как мацэицу дчя сии гсза ком плсмснэ арной нити Д1.1 К. Эта кДНК может бь|ть траисфициро|эапа гз бактср||н, которые затем 3(с((оэ(ьзуэо 3.
и>. для сии.п за белка. Трапсфсю||ш пловсчсских генов в форме их кД1!К в бактерип позволяет производить белки |еловека в больпшх кол>(чсст(з>зх. Например, гси инсулина может был ыраигфсцпрован в бактерию, где тр($33ск!>3(бэ(зрупэся в бслок ппсул|ш..-)тот бсчок затем может бьгп вы. дсо|еи из тра|$сфе||п)>ОВаии! |х бактерии |3 ис>п>л|зОВаи для ле пчшя эе>, форм диабс та, при которь|х больиыс пс способны синтезировать инсулин.
Дру|вя |с|шо-ипжсиериая процедура, используемая прп изучсшш ДНК, вк.|к>чает создание тр>з>!с!с($3(ых ГЛАВА 4. Генетическая информация и синтез белка 91 жипо>пп,>х, 1'ла|и|ьщ| образом мыи>си. у которь>х оп!)<- лелгппыи Г(33!К пролуктинных клс гон инакгиииронап или у)щ.цн, а результате чего <образуется ор|аиизм с нокаутом генов. О|гутгтнпс:>к(ирс(тин гс>юн может 3щбл|юла|ься у $И)|Омш)В:ппх мь|ии|1. н тГО ИОЗИО)5щт понять, какояы норм щьиы( функции отсутс)$]у кш(его бе)ха.
Тр|!Нсгсииая т(хпикн мо]кс| быть исиользояа>ш Лля образопаш|я клеток, которые синтезируя>т оцрсзелсииь(й белок н избыточных $(оличест|ц!х. МОж>и> ния(иться, ч1О м(тоць3 нинОи иижснсрни кО(ла-и НО\ дь лал) т оОзмол(ИОсть заме н5|ть м\ таити ы(' !сны чслопс>щ иа норлшлы(ыс п, таким обра:юм, обесп( |ИГ лечсн1$(.
ГС$и"п|чсских Оол(хии и. Резюме Генетический код 1. Гсищи нх к>и| информация колирустся и нуклсогилной иослелощисль>и» тп мо|екух.'Н!К. Ещп|ичныи |си со(ержи! либо информации>, ко|оран чср(з ИРНК оирс,пласт амино юк лотиую ног»слона>с»ьпог|ь спсцифпчы кого бе|!ка, либо информащпо Л)и образииапия РРНК, ГРНК и.|и м» и]й пРНК. коп>рю| обп.псчинае| сборку бе и(а.
2, 1'сне|и цгкая информация перснощпгя от 71НК к ИРНК и я цх (транскрипция), затем и!Ц1К иыхоли< а и>гп]- |щ!Ых|у, |лс сс ип<)х]рванин осип)ь|уе|ся )Гщя сии|ел» б( тк<а (гране.иция) 3. 1: иим и (с|и'п| нтком кол( ЛН К сои о>п из грсхиуклео|илных пос !щи>патсльп<к пи основ»пи!1 которые опрслс ля|ог<тои|ппкипгю;пшнокигчо|у Нослслоиат( тьиоггь, гос|оящая и! трсхбую|сиш!х |.о»оных г шя. Рщ иоложю!ных вдоль и и». опре,клас) ш>ря,и)к аминокпс ют и Гк яке. Амииокис,илу можп| <пцклс.и|ь бо.|ее чем ол|и] колони( слово. Синтез, деградация и секреция белков 1. 1аб>)1.
1.! Опп( ьи]аст проц((< ы, которьи приисхоая| иа пу]и <и ЛНК к гнпп»у бслк» 2. Граию|ршшш| як.>ю щс| ()н>р>п!Ропапи( перви пшго РНК трапгкрии г» з» гч( г спариваю|я о< ионаи пи г м!]!рича>й нитью Лнк. солсржаии й е»иничиый |ен. и улашпис иигронн| в сегмснтоиси!Нисосомамп < образованием $1И1К, которая переме(цагт(я и цитоилазмч. 3.
Г(ыис)>яцпя и!'НК происхол|п а рибогоч»х и питон)азмс иу|(м !парии |ии51 О(|и]ааиий кижа) ан|икОуипями )РНК, сцепленными г слиии и:ьмш амииокисло|ами, с соотаегпга>но|цнии колонами ИРНК. 4. П!а|грины (ючогиог гы>рачшю|ь болы|ик б(лки. обе(- печшвя их |ы» и )кашую коифирмаци|о, ьак .|и|ьки |и|и осаобожлаю и.я и,] рибогом 5. Ве.и<иаьн |рапскриициоппьи' факторы актпаирук>т или шщааляки гр,шскрпииию спеши(игитких гсноа за с |с| саязьиеппя <' ои|.к тами Л1! К, кон)рыс язаили>лснг|щю| с иром<я)>рюш ибшк ть|о | сна 6. Ко>и(щ|гр»ция оирслг.инион] белка н к тетке зависит: 1) от скоросп( граискрши(пи его ген к 2) скнрогти шишиации щппс.ю белка па рибосоме, 3) п(ороси( с ко|прои л(.
тра»прус| ИРНК, 1) скор(к)и раг|цщктщшя Гн( ка фермента ии, апшцпироааипыкп| с протг<комами; 5) скорое | и гскрс ц>п1 бы|к» из к|с)хи. 7. Всяки. сскрсгпрусмьи клюкой. про»о»я| чсрс.! рял послелоаагсльиых п|»лий, прслсшаи иных иа риг 4.10. На пращтюшс бсзк» по (гкрс|орномч ну|и записи | от ирису| с|пик си||и и иои ио< *и лоиа(с п»ик |и амшюкищкл ко|ор»я игр|к>й иьио(ип и| РИГкиомы ао ир(мя гни 1(т!а Репликация и экспрессия генетической информации К )стки чслоисла голержа) 46 х1юмоп>ч. н сост»И которьп ИХО,|я| 14»утосомь| и л>н иолоиьн хромосомы. В реьп]>г оилилотнорсния и| кюкло|о 1»щит( ля и зиг(пу |ип мыс г 22 хромосом ь| (ка)ююя хромое<ею пои о. пи|ется |очо .К>ги шой) и олпа по |оиая )ром<»ох>$! 2.