Айала, Кайгер - Современная генетика - т.1 (947304), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Самый многочисленный класс рекомбинантов, подученных в этих скрещиваниях, позволяет определить расстояние на карте между иае и 1асЕ. В шестом скрещивании это расстояние оценивается в 22 единицы, в реципрокном седьмом скрещивании -в 26 единиц; такое соответствие можно считать удовлетворительным. На рис. 8.15 схематически изображены кроссинговеры, необходимые для возникновения рекомбинантов этого и других типов, представленных в табл.
8.3. Рекомбинанты классов В, С и О, полученные в скрещивании 6 (рис. 8.! 5), позволяют сделать вывод, что )ае! лежит между !ась и аое, поскольку четырехкратный кроссииговер, в результате которого образуются классы С и 13, должен происходить много реже двойного. Сравнение классов С н О с классом В показывает, что по аналогичной причине !ась должен лежать между 1ас! и 1пс К Реципрокное скрещивание 7 подтверждает установленную в скрещивании 6 последовательность расположения генов.
Полученные в этих скрещиваниях частоты четырехкратного кроссинговера свидетельствуют о существовании высокой отрицательной интерференции (см. гл. !4). На рис. 8.16 изображена рекомбинационная карта, построенная по данным, приведенным в табл. 8.3, и другим данным, полученным при использовании в качестве маркера аллелей покуса рпх Сопоставление физической карты, полученной методом прерванной конъюгации, и генетической карты, построенной на основании данных о частоте рекомбинаций, показывает, что 1 минута продолжительности конънггацни соответствует 20 единицам генетической карты.
Полная длина хромосомы Е. сой составляет 100 минут или 2000 единиц генетической карты. Одна единица карты соответствует примерно !600 н.п. Очевидно, что рекомбинационное картирование удобно лишь при малых расстояниях между исследуемыми локусами, поскольку маркеры, удаленные друг от друга более, чем на 3 минуты, расщепляются практически независимо, т.е. ведут себя как несцепленные гены. 250 Ореанизацил и передича генетического материала потомства фага, либо по пути лизогенизапии, При образовании фагового потомства в головки зрелых частиц с помощью механизма, обеспечивающего заполнение головки Т4 максимальным количеством ДНК, упаковываются молекулы ДНК Р1 протяженностью примерно 10з н.п.
В отдельных фагах последовательности нуклеотидов представляют собой циклические перестановки друг относительно друга. Иногда, однако, в головку фага вместо его собственной ДНК упаковывается фрагмент хромосомы клетки-хозяина, разрушенной в процессе ливиса. Частота образования таких дефектных фаговых частиц составляет около 2:1000 потомков фага. Дефектные частицы фага, содержащие ДНК Е. сой могут быть выявлены посредством генетического анализа при наличии в ДНК Е. сой генетических маркеров.
Например, если клетка йг аннфицирована» фагом, содержащим фрагмент ДНК Е сод с геном йг, то ген йг" может включаться путем рекомбинации в хромосому бактерии. В результате образуется прототрофный рекомбинант, способный к росту в отсутствие треонина (рис. 8.17). Фаг Р1 осуществляет общую (неспецифическую) трансдукцинц это значит, что он способен переносить любые гены бактерий.
Такие фаги следует отличатьь от специфически трансдуцирующих фатов (к ним относится фаг ).), которые переносят лишь те бактериальные гены, которые локализованы неподалеку от сайта интеграции профага. Когда фаг Р1 размножают на клетках йг'!епе ах(е, и затем полученным препаратом фага инфицируют реципиента Йг 1еи ах!з, то лишь 3;; от рекомбинантов типа Т)гг' обладают также фенотипом 1еп, и ни один из них — фенотипом Ахх. Однако, если отбирать рекомбинанты типа Ьеп ', то 50",„' из них составляют Ахв. Следовательно.
!ем+ более тесно сцеплен с ах!е, чем с йг+, и гены, по-видимому, расположены в последовательности Йг ' !еп ' ах(к. Частоты совместной трансдукции (котрансдукции) соответствующих маркеров можно использовать для определения степени их сцепления. Тот факт, что лишь 3;.л трансдуцируюших фагов Йг' содержат также ген !еи", указывает на то, что эти гены столь удалены друг от друга, что редко оказываются вместе во фрагменте ДНК, попадающем в головку фага Р1. На физической карте, полученной методом прерванной конъюгации, эти маркеры расположены на расстоянии около 1/50 от общей длины хромосомы бактерии, что составляет 6,4 !Ол н.п. Это находится в хорошем соответствии с данными, согласно которым молекула ДНК фага Р! содержит чуть меньше 1О н.п.
Выращивая фаг Р! на различных штаммах бактерий, а затем используя потомство фатов для трансдукции соответствующих маркеров в другие штаммы, легко произволить трехфакторные реципрокные скрещивания. В таких экспериментах используется мутант фага Р1, с(еаг, не способный к лизогенизации бактерий. Подобные опыты по трансдукции с использованием реципрокных трехфакторных скрещиваний позволяют определить последовательность мутантных генов в хромосоме в тех случаях, когда, как в приводимом ниже примере, эксперименты по котрансдукции не позволяют этого сделать. Все маркеры 1гр трансдуцируются вместе более чем в 80л,' всех случаев.
Представленные в табл. 8.4 данные содержат частоты совместной трансдукции су» и четырех тесно сцепленных ауксотрофов Тгр . Частота совместной трансдукции (котрансдукции)-это частота, с которой клетки реципиента, приобретшие прототрофность по цистеину (сузе), приобретают 251 Прототрсфный хо Траясдуцируы фаг Р1 Рекомбинация Деление клетки 8. Биктерцальный геном Протстрофвые рексмбиляаты Рис. 8.17. Перенос ДНК из донорной бакте- риальной клетки в реципиентную в результа- те трансдукции фагом Р1. В популяции трансдуцируюших фатов Р! можно обнару- жить фаговые частицы, несущие любые участки бактериальной ДНК донорного штамма. После инфицирования фагом реци- пиентной клетки среди рекомбинантов по- средством специальной селекции можно вы- делить носителей желаемого участка ДНК донорной бактерии.
Организация и передача генетического материала 252 Таблица 8.4. Котрансдукциа мутаций ауксотрофности по триптофану с марке- ром сух' Катраислукцкх асселсктавиага маркера с суг', (%) Несалективный маркер Генотип донора Генотип раца- Селективный аканта маркер сух гтрЕ+ сух ггрС' сух ггрА+ сух г.рВ' сух сух сух ~ сух' сух+ гтрЕ сах' ггрС сух'ггрА сух'ггрВ гтрЕ орС Ггрл ггрВ 63 53 4б 47 Па Уааадйу С., Венках Е.з 1959. Шга1айу, 8, 485 одновременно ауксотрофность цо триптофану 1Тгр ). Мерозиготы прн эхом сперва высевают на минимальную среду, содержащую триптофан. Образовавшиеся колонии перепечатывают на минимальную среду с тем, чтобы выявить не прототрофные, т.е.
обладающие фенотипом Тгр . Частота котрансдукции позволяет установить порядок генов в хромосоме сух-ггрЕ-)трС-)ггрА, ггрВ), но не позволяет уверенно определить взаимное расположение ггрА и ггрВ, так как различие между 46 и 47;„' 1см. табл. 8.4) статистически недостоверно. Трехфакторные скрещивания с участием сух. ггрЕ, и рВ, схематически изображенные на рис.
8.18, подтверждают, что гены расположены в по- Четырехкратный красагнгавер Двойные крассиигавсры Сжп аспектам руемага крааскнгавера Сайг селактируемага крассиигавсрх Возможные санты иеселектнрусмых крассингавараа Донор туг' ггрЕ прВ Рециаиант суг - ггр Е' ггр В суг прЕ' ггрВ Релкие рекамбнахитные генацшы Рекомбинйнгные генапеы Число суг' ггрЕ' нрВ 139 18 141 суг' ггр Е прВ суг" прь' гтРВ' суг' прЕ' ырВ' Рис.
8.18. Генетическое картирование посредством рекомбннационного анализа мерозигот, возникших в результате трансдукции. Отбор маркера сух ', отаосительно которого известно, что он тесно сцеплен с Ггр, позволяет выцелить класс мерозигот, в которые из донорной клетки попадает участок ДНК, содержащий так- же и ггр-маркеры. Кроссинговер, в результате которого это могло произойти, обозначеа цветной стрелкой. Взаимное расположение нсселективных маркеров ггр устанавливают затем по частотам более редких рекомбинантцых классов, возникающих в результате четырехкратных обменов. 8. Бактериальный геном 253 Рнс.
8.19. Пример ис- гюльзованна реди- црокных скрещиваний для установления н подтверждения взаимного расположе- ния маркеров в трех- факторном скрещива- нии црн трансдукцнн. Для определения по- следовательности генов выявляют относи- тельные частоты двух указанных рекомбн- нантных генотипов. Участок, на котором произошел кроссннго- вер, обозначен цветной стрелкой, а наиболее вероятное расположе- ние второго кроссннго- вера-черной стрелкой. Менее вероятные лока- лизации кроссннговера указаны пунктирными стрелками. Экспарпмапт 1 Е С+ А Частоты генотипов Лосдадпаа- гапьносгь маркеров 1 ЕС+А+ >Еее+Аь Сайт сапактнруамаго крпссмпгааара С+ А Е Поаеадоаа- амьппсаь маркароа И Е+СьАе > ЕС+Аь Эксперимент 2 Е+ С А+ Лпспедоаа.
мпьносгь маркеров! ЕСьАь >ЕьС+Аь Е С+ А Саят сапакгпруемого кросспнгпаара Г Аь Еь Посладоаа- гапьномь маркароа Н Е ьС+ А+ > Е С+А+ Сь А Е следовательности суе-ггрЕ-ггрВ. Порядок генов можно установить, зная, что рекомбинантный генотип, появляющийся наиболее редко, возникает в результате четырехкратного кроссинговера. (Сравните частоты генотипов суе ' ггрЕггрВ и еуе ь ггрЕ ь ггрВ.! Разделить рекомбинантные классы герЕргрВ+,ггрЕ ггрВ и ггрЕлрВ, каждый из которых обладает фенотипом Тгр, можно, используя селективные среды, в которых отсутствует то или иное промежуточное соелинение на метаболическом пути биосинтеза трицтофана.
Пути биосинтеза и лрерываюшие их ауксотрофные мутации подробно обсуждаются в главе !О, сейчас мы рассматриваем эти мутации просто как генетические маркеры, позволяющие различать некоторые генотипы. Трехфакторные скрещивания в результате трансдуклии фатом Р! Лозволяют установить на генетической карте взаимное расположение всех генов ауксотрофности цо трилтофану: Е, С, В и А. Результаты рецнцрокных трехфакторных скрещиваний представлены в табл.
8.5. В этих скрещиваниях вектор селектируемых маркеров задает участок, в котором произошел единичный перекрест. Положение участка, в котором произошел второй перекрест, выявляется цри исследовании частот комбинаций неселектируемых маркеров. Условием выбора маркеров для проведения трехфакторного скрещивания служат данные о возможности их котрансдукции, полученные в предварительных экспериментах. Организау(ил и передача генетического материала 254 Песледпвятельнссть, установленная пп стнсснтельным чвсуптям немдектнвнык маркеров Впзмсж- нвя пледе.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
