Айала, Кайгер - Современная генетика - т.1 (947304), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Если же большинство составляют температурочувствительные фаги, значит, порядок расположения генов на карте атАатВшС. Последовательность, установленная таким скре- Рис. 7.4. Пример использования слабосце- пленного несслсхтируемого маркера при определении последовательности маркеров путем трехфакторного фагового скрещива- ния.
1 н Н вЂ д возможные последовательно- сти расположения трех маркеров. Отбирают рекомбинвнюв дикого типа между атА н ашВ, а затем по генотипу в отношении нсселективного маркера определяют правиль- ную последовательность. Например, если гены расположены в последовательности !. то большинство отобранных рекомбинантов дикого типа будет обладать генотипом + + МС. Для появления рекомбинантов с ге- нотипом + + + необходим двойной крос- сннговер, и потому такие рекомбинанты встречаются реже.
Если же гены расположены в последовательности 11, то частоты двух рекомбинвнтных генотипов будут обратны- ми. Для того чтобы полтверлить правиль- ность установленной последовательности ге- нов, производят рецнпрокное схрешнввние.
рекомбинации, наблюдаемые Таблица 7.4. Частоты Частота рекомбинации (селекгнвные маркеры) ыг (%) (несевек тинные меркерм) Скренвщенне ат иг щг жг тг Ь ат ца иг Ь Ь щг Ь ат ат т( ыг иг аа Ь Ь Ь тг 1. атИ2 Ьт х Ь79 2. атМ2 Ь79 х Ьу Э. атВВ Ьт х Ь79 4. атВВ Ь79 х Ь4 5. атВВ Ь79 х орб б. атВВ Ь79 х ат9 7, атЗ Ь79 х Ьу 8.
атЗ Ь'Г х Ь79 9. атВВ Га79 х атЗ 10. атЗ Ьт х атВВ П ащЗ Ьт х оРб 12 ащЗ гет х ат27 13 атЗ Ь9 х ат27 14. атЗ Ь9 х Ьыб 15. атЗЗ 6026 х Ь9 16. атЗЗ Ь216 Х ат50 !7. ащЗЗ Ь116 х атбб 18. атЗЗ ге4 х ат16 19, атЗЗ Ь79 х Ьт 20. атЗЗ Ьу х ат)91 21. ат9 Ь228 х ать) 22. атЗЗ Ьт х атВ6 23. ат9 6П28 х ащВВ 1.2 '. 0.4 0.8 - О.З 1.0 т 0.7 1.8 — 0,4 13.4 3.7 1.4 О.З 0.7 ' 0.1 0.9 0.2 3.0 О.Э 4.3 а 0.5 1.2 а 0.1 0.3 — 0.2 0.3 — 0.2 2.3 ". 0.4 1.5 а О.З 4.5 0.6 7.1 — 2.2 9.7 — 1.5 1.0 а 0 4 8.3 1.1 3. Π— 073 6.0 а 0.8 1.6 — 0.3 33 90 97 96 91 38 25 88 99 46 43 95 37 16 39 89 77 95 79 34 7 43 99 при трехфахторных скрещиваниях мутантов фХ174е Прсо д 8 генотип Порядок генов (несенекгнвные Н С Е Е Р С В А Н С Я1 — 79 — у 241 — 79 — у 79 — 7-88 4-79 — 88 79 — 88 — 6 79 9-88 79 — т — 3 79-~ — — 3 79 — 88:— 3 уВ — 3 7 — 6 — 3 7 3 — 27 3 116 — 9 116 9-33 116 — 33-50 116 — 33-86 16-33 — 4 33 — 79-7 33 — 291 — у 128 — 291 — 9 33-86 — — -у 14.0 0.5 1.4 -" 0.7 1.3- 0.2 1.6 0.1 79 — 88 10 у — — 3 — 10 33.
атВВ !я79 х ат10 34. атЗ 079 х ат10 35. атЗ Му Х ат10 36. атЗ 09 х ат10 т! т! гя 18.4 — 1.2 21.9 6,8 Пб — (35, 33) 116 — П8, 33) 37. атЗЗ гз116 х ат35 38, атЗЗ 6016 х ат18 ' Приволимые значения х !ОЬ Эго означает, чзо при скрешивании было получено всего несколько ноготков. По ВепБоп КМ е!.
а1. !97!. !. 9!го)„7, 549. 24. а гб гя79 х т)гб 25. атЗ Оу х осбб 26. атЗ !яр х осЛВ 27, атЗ ссЛВ х осбб 28. атЗ тЛП х осбб 29. атЗ осбб х осЛ1 30. атЗ осЛВ х осЛЗ 31. атЗЗ ЪП16 х осЛВ 32. атЗЗ !т х о Лб 10.8 т 2.3 1.4 т 0,3 1.0 к 0.4 )лгт Ъшз! Ьонг Ъпгя! Ьою Ьшз! )ою Ьпт! 3.9- 0.4 3.0 .ь 1.2 93 95 45 4 6 95 98 21 97 ап! ю! гс! !з пн 3 — 6 — -9 6 — 116 — 33 6 — — — 33 — 4 е о чз гз Организация и передача генетического материала 204 щиванием„проверяется затем в реципрокном скрещивании (рис. 7.4). Результаты этих трехфакторных скрещиваний представлены в табл. 7.4. Приводимые в табл. 7.3 и 7.4 данные однозначно свидетельствуют о том, что генетическая карта фага фХ174 имеет форму кольца.
Заметим, например, что ген Н тесно сцеплен как с геном О, так и с геном А. Аналогичным образом каждый ген тесно сцеплен с двумя соседними, расположенными по обе стороны от него, и поэтому единственно возможная форма карты — кольцевая. Карта, изображенная на рис. 7.5, отражает тот факт, что геном фага фХ174 представляет собой кольцевую молекулу ДНК. На карте видно, что некомплементирующие мутапии локализованы в смежных участках генома. Это означает, что функциональные единицы, выявляемые с помощью комплементационного теста, совпадают со структурными единиц~ми генома.
Границы между генами на карте указаны произвольно, поскольку использовавшиеся при построении карты мутации не позволяют точно локализовать эти гранины. Исследования различных нарушений процесса размножения у конкретных мутантов в непермиссивных условиях позволяют приписать каждому цистрону определенную функцию, как это указано на рис. 7.5. Геном фага фХ174 представляет собой одноцепочечиую кольцевую молекулу ДНК, содержащую 5386 нуклеотидов. Эта нуклеотидная последовательность была успешно расшифрована в 1977 г. Фредериком Сэнгером и его коллегами. Соотношение между генетической картой, изображенной на рис. 7.5, и химической картой будет обсуждаться в гл. 12.
Умеренный бактериофаг А Исследования умеренного бактериофага Х внесли важный вклад в генетику, Фаг Х содержит линейную молекулу ДНК длиной примерно 49000 н,п., то есть почти в 10 раз более длинную, чем геном фага фХ174. Фаг ). представляет большой интерес. поскольку его генетические регуляторные механизмы довольно сложны. Когда чувствительную бактериальиую клетку заражают умеренным бактериофагом, например фагом ) (рис. 7.6), возможны два варианта дальнейших событий.
В первом случае фаг реплнцируется, производит множество потомков и разрушает клетку. Во втором случае фаговая инфекция приводит к лизогенизации клетки, при этом фаг встраивается в бактериальную хромосому и превращается в пассивный участок бактериального генома. В таком состоянии фаг представляет собой профаг или провирус, реплицирующийся лишь как часть генома хозяина и в таком виде попадающий в дочерние клетки. При этом многие гены фага, потенциально летальные для клетки-хозяина, находятся в неактивном состоянии, или репрессированы.
Однако иногда фаг может индуцироваться, переводя клетку на путь лизиса; клетка погибает, высвобождая многочисленное по~омство фага (рис. 7.6). Таким образом, фаг Х служит моделью генетической системы вирус — хозяин Изучение его функционирования послужило основой для современных представлений об опухолеродных вирусах млекопитающих, способных встраиваться в геном, таких как вирус полиомы и Ьз740. В этой главе мы рассмотрим различные типы 7. Геном вируса 205 асл 33 ат50 сс1 8) Вс "7, ат3О Ув от 35 в ат18 А Роилнкацвя ИР.ДНК м9 а от!8 Структурные, роплнкяцня ВВ.ДНК й ы!Ш В ° ат!4 ат33 а сс 79 Ч НВ е ат9 и Реплнкацпя 88-ДНК П Шипы отростка Репллкация 58ДНК ° ат !О ат89 ы4!На ат87ас ат88 ° Копсип и Лизнс Е И' ат77 хват! )1 -атб оРбор9 атИ57 ° С ссиб цистрона А с маркерами в других цистронах; черточки, ориентиро- ванные внутрь круга, соответствуют частотам рекомбннаций внутри цн- строна А.
Границы между цистрона- мн (цветные черточки) проведены ус- ловно. Указаны функции каждого ци- строна. ГВелЬои й. М. ес а1. (1974). 1. У!го!, 13, 898.) мутаций, обнаруже!пзые у фага )„а также генетическую и физическую карты его генома. Экспрессия и регуляция генома фага Х будут подроб- но рассмотрены в гл.
15. Гены фага у). Для идентификапии мутантов фага 3 так же как и других бактериофагов, анализируют негативные колонии (бляшки). Гены фага ). можно разбить па две группы: существенные для формирования негативных колоний (обозначаются прописными буквами) и несущественные (обозначаются строчными буквами или буквамн греческого алфавита). Существенные гены идентифицируются с помошью условно летальных мутаций: либо хыт, либо !и, как уже обсуждалось выше. Комплемента- ы4 атВОйс от и!и ат33 ~" н Шипы отростка Рис.
7.5. Генетическая карта фага фХ!74. Схематически изображены ча- стоты появления рекомбннвнтов ди- кого типа при двухфакторных скре- щиваниях. Расстояния между черточ- ками соответствуют частоте появле- ния рекомбинантов дикого типа, рав- ной 10 ~. Внутри цнстрона А чер- точки вне круга соответствуют ча- стотам рекомбинации сайтов внутри осИ5 4~ осаб НВ! 1О о >сос В ! тех сео А УУ ВСОЕЕЕОУО Г НМЕК ! ! 1ас ехо у сП1 Ы с1 СПОР О 5 К аи ! + ан см сй О ! е' ! ,'«Яснев ехо В у сйй И с! ф~~Р О 5К иб т А ту в ЕРее2иубтнме к 1 ! с чг ! ее -а -!.
е с'! а- О 1 от ъ е е д Г - — -! — — +- — —.~-~ — ' — ' — Ела! ° о" с! Ю е о," 'о о! л — — 6538 — 4 — ! о' 'о Рис. 7.7. Геном фа!а Х. Гены, существенные для развития фага, обозначены строчными бук- вами. А. Процентная шкала расстояний вдоль молекулы ДНК. Б. Генетическая карта, по- строенная на основании частот рекомбинации.
В. Физическая карта, основанная на гетероду- плексном анализе. Г. Некоторые из перестроек, использованные прн гетеродуплексном картировании: да! и Ью — замещения, Ь вЂ” делеции и замены, влияющие на иммунные свойства фатов лямбдоидного семейства. Д. Распределение генетических функций в геноме. ! ! со! е лсе о се ф е ! — 5527 — ! ЕО, 70 80 90 100% ' «!' !!)! Ю!!!' л!!!,' с.нЦ ,' 1тсйсес ! ! ,'л е1 ! — -!еще' — ! Ю е Организация и передача генетического материала личных генах: с1, сП, сП) и су.
Другие несущественные гены идентифицируются по мутантным фагам, которые имеют крупную делению, но тем не менее способны формировать негативные колонии. Делеции в фаге Х обнаружить легко, поскольку несущие делеции фаги содержат в головке меньше ДНК по сравнению с нормальными, а следовательно, их ДНК характеризуются иной плотностью, что выявляется при центрифугнровании в градиенте хлористого цезия.
Такие мутации с измененной плотностью ДНК обозначаются буквой Ь. Фаговая частица может утратить до 22% ДНК из середины молекулы, не утрачивая способности формировать негативные колонии. Олнако фаги с такими делециями не способны к лизогении или генетической рекомбинации, поскольку у них все же нарушены некоторые функции. На рнс. 7.7 изображена генетическая карта, построенная по данным о частоте рекомбинаций между мутациями, затрагивающими размножение фагов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
