Айала, Кайгер - Современная генетика - т.1 (947304), страница 43
Текст из файла (страница 43)
В таблице приведены данные по некоторым трехфакторным скрещиваниям этих мутантов. Постройте генетическую карту с указанием расстояний между соседними генами. 61 51 5 13 2091 112 12! 6389 5050 12 324 инфицирование, а « — » устойчивость к инфекции. При смешанной инфекции некоторые лямбдоидные фагн могут обмениваться генами друг с другом. В прилагаемой таблице указывается присутствие рекомбинантов дикого типа с )-иммунностью в потомстве от скрещивания различных мутантов фага Х с фагами дикого типа 434, 21 и 82. Какой из этих фагов наиболее близок фагу Х? Что вы можете сказать относительно генетического контро- Му~виты фага Х Скреп!иванне тг сот с со, и! (5-) негативные ко.тонин более мутные, чем со„ но не такие, как у фатов дикого типа.
Организация и передача генетического материала 226 Рекомбннанты Скреотвання По говея М.О., Нгггкопнг 1. (1978). (г)го)ояу, 88. 199. Скрещнванне Рекомбннанты Л(ттамган 1 х х Леу 2001 О ат 29 ) иптааагу 2001 х х ) гон 1 О ат 29 434 х Лгу 42 О ат 29 Л(ттгаагу 42 х х Леан 1 О ат 29 сан+гу+О'(О" = = 111856 = 0,05"4 гангсу Ог(О = 18/2236 = 0,81;; гап+гу+ О+(О" = 12(3933 = 0,31;г гап'гу'О+/О' = = 0(1221 = 0,08; ля иммунности и лизогенизацин, судя по этой таблице и по трем предыдущим задачам? 7.16. В результате рекомбинации между фатом Л и фатом 434 иногда образуется гибридный фаг, в котором хромосома фага Л обладает нммунными свойствами фага 434.
Такой рекомбинант обозначается символом Лтиназа; он спо- Ъяпткмгу2001 х Леу42 О ат 29 Л(пвнааагу 42 х ),еу 200! (7 от 29 7.17. Мутация фага Лсап1 делает возможной лизогенизацию мутантами Лс!!!. Другими словами, ЛсП1сап) образует мутные негативные колонии. Леан можно отличить от Лсап! при посеве на клетки Е. сой штамма ЛУА8067: негативные колонии Лсап чуть более прозрачны, чем у Лсан1. На основании приводимых ниже результатов скрещиваний определите положение сан1 относительно мутаций су, картированных в предыдущей задаче.
Потомство высевали на Е. пой Яп (Линтаз "Оат29). По уопег М. О., Нггг(отгг 1. (1978). гбго(ояу, 88, 199. 7.18г-Прерывание скрещивания путем искусственибго лизиса клетки на той стадии, когда в ней содержится всего около десятка фаговых частиц, служит одним нз способов демонстрации кольцевой структурь( генетической карты фага Т4.
Если лизис проходит нормально, каждая собен к росту на хозяине с профагом Л в геноме, но не на хозяине с профагом 434. Ген су локализован между геном О и участком, определяющим иммунные свойства. Для того чтобы определить порядок мутаций 200! и 42 в гене су, были поставлены два скрещивания, Потомство высевали на Е. сой ()йттпэаОат ).
Каков порядок мутаций? сугО "70+ = 40)1728 = 2,3;„' гу'О+(О' = 10(5300 = 0,19;~ клетка содержит около 200 фагов-потомков, и уже невозможно наблюдать сцепление между сравнительно удаленными маркерами, а именно это необходимо для доказательства кольцевой структуры. Исходя из содержащегося в тексте главы обсуждения динамики скрещивания фагов, сформулируйте гипотезу, объясняющую эти наблюдения. Как должно было бы влиять иа наблюдаемые частот.ы рекомбинации прерывание нормального лизиса клеток в соответствии с вашей гипотезой? Лнзис клеток не происходит, когда оба родительских фага мутантны по соответствующему гену (е).
Потомство фага может быть извлечено нз клеток посредством искусственного лизиса. 7.19. Е, сой С служит нормальным хозяином фага дикого типа фХ174. У мутантного штамма Е. сой С, поверхность клетки изменена так, что фаг фХ не может на ней адсорбироваться и соответственно не может расти и размножаться на штамме Е. сой С,. Двойной мутант фага фХ, обозначаемьш символом НаНь, способен адсорбироваться на поверхности клеток штамма Е.
сой С, (равно как и на Е, сой С), инфнцировать их и производить потомство. Когда клетки Е. сой С одновременно заражают фагом дикого типа и НаНь, некоторые фаговые частицы в потомстве могут инфицировать клетки Е. сой С,, однако их потомство уже лишено способности инфицировать клетки Е. сой С,. Объясните. Бактериальный геном Генетические исследования организации генома бактерий начались вскоре после того, как было показано, что именно ДИК является веществом наследственности у пневмококков.
Бактерии, так же как и вирусы, представляют генетикам возможность работать с популяциями колоссальной численности, затрачивая на эксперимент сравнительно небольшое время. Описываемые в этой гдавс методы отбора позволяют выявлять и изучать очень редкие генетические события. Объектом наиболее обширных и тщательных исследований служили и продолжают служить кишечные бактерии Езсйелс1иа сей и именно на них мы сосредоточим внимание в этой главе. Генетические свойства Е. сей характерны не только для этого вида бактерий, а методология генетических исследований, разработанная на Е.
сей, создает фундамент и для изучения других видов. Исследования генетики бактерий внесли очень большой вклад в наши знания о наследственности. Во-первых, они продемонстрировали сколь разнообразны генетические процессы, которые могут реализовываться в природе у отдельных видов организмов. Познание этого разнообразия у прокариот проливает свет на возможные механизмы взаимодействия генома человека с геномами вирусов и приводит к переоценке роли многих генетических явлений, наблюдавшихся у эукариотических организмов, но не нахоливших объяснения. Велика роль генетики бактерий и в изучении регуляции и экспрессии активности генов. Эта тема будет рассматриваться в последующих главах.
Механизмы организации этих процессов у сравнительно простых прокариотических организмов закладывают основы для их понимания у более сложно устроенных эукариот. Оргапизация и передача геяеяического гчатериага 228 Как отмечалось в гл. 7, генетический анализ генома вирусов формально развивался аналогично генетическому анализу, используемому при исследовании организмов, имеющих мейоз.
Однако, когда этот же подход был использован для анализа мутаций Е, сой, возникло множество затруднений, пока генетики не осознали, что никакая аналогия между половым процессом у мейотических организмов и у бактерий невозможна. В настоящее время существуют представления, согласно которым бактерия содержит множество генетических элементов, более или менее независимых друг от друга и взаимодействующих между собой посредством механизмов, не находящих формальной аналогии с процессом мейоза. Открытие класса генетических элементов, названных эписомами, (в особенности Г-аписом) и трансдуцируюших фагов дато возможность успешно применить принципы генетического анализа к бактериям и весьма подробно описать организацию бактсриального генома.
Мутанты Е. сой Прежде чем обсуждать генетику бактерий, мы должны познакомиться с типами изучаемых мутаций и с используемыми для них обозначениями. Е. сой дикого типа растет в лабораторных условиях на очень простой среде, единственным органическим составляющим которой служит источник углерода; как правило это глюкоза. Штаммы дикого типа прототрофны (см. главу 4): онн способны синтезировать любые сложные органические молекулы, нсобходимыс для нх метаболизма и роста. Эти биосинтетические способности (аиаболические функции) требуют работы (экспрессии) многих существенных (т.е.
необходимых для существования бактерий) генов. Многие мутации, нарушающие экспрессию необходимых биосинтетических функций, называются условно летальными (см, главу 7), поскольку бактерии с такими мутациями могут существовать только при добавлении в среду необходимых органических молекул, Такие мутанты называются ауксотрофами (г.е. требую- шими дополнительного питания). При изучении организации бактериачьных генов мы будем рассматривать ауксотрофные мутации только в качестве генетических маркеров. Более подробно они будут обсуждаться в главе 1О. Фенотип ауксотрофных бактерий обозначают латинскими буквами, указывающими соединение, которое необходимо добавлять в среду для их нормального роста. Например, Ме1, Тй( и Рцг обозначают, соответственно, мутантные штаммы, нуждающиеся в метионине, тиамине и пуринс; соответствующие прототрофные фснотипы (дикий тип) обозначаются символами Мег, ТЫ+ и Рцг ч.
Мутации в самых различных генах могут давать одинаковые ауксотрофныс фенотипы, и соответствующие генотипы обозначают теми же буквосочетаниями, что и фенотипы, но курсивом. Например, мутации гяегА и еег — это мутантные вплели генов дикого типа ягегА ' и шесВ ", причем каждый мутант характеризуется фенотипом Мег . Как мы увидим далее, каждый из этих генов дикого типа необходим для биосинтеза метионнна. Е. сай может использовать в качестве источника углерода многие органические соединения, более сложные чем глюкоза, поскольку обладает способностью превращать молекулы сложных сахаров в молекулы 8.
Бактериальный геном 229 глюкозы или других простых сахаров, а также способностью расщеплять другие типы сложных молекул, например, аминокислот илн жирных кислот. Такое расщепление сложных молекул называется катаболизмом. Мутации, затрагивающие катаболические функции, ограничивают типы молекул, которые могут служить источниками углерода лля соответствующего мутанта. Например, мутант с фенотипом Ьас .не способен к росту в условиях, когда единственным источником у|лерода служит лактоза (молочный сахар), тогда как дикий тип Ьас способен утилизировать лактозу. Фенотип 1.ас может возникать в результате мутаций в генах 1асЛ" и 1асУ ', обусловливающих появление мутантных генотипов 1асг.
и 1асУ, соответственно. Заметим, что для того, чтобы определить, способен ли данный штамм к росту на определенной среде, надо знать, затрагивает ли соответствующая мутация анаболическую или катаболичсскую функцию. Например, мутант Мог нуждается для нормального роста в среде, обогащенной метнонином, тогда как мутант 1.ас не может расти на среде, содержащей в качестве источника углерода только лактозу и нуждается в другом источнике углерода. Оба типа мутаций служат улобными условно летальными генетическими маркерами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
