Айала, Кайгер - Современная генетика - т.2 (947305), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Ха!1. Асад. Ес!. (ГЕА, 77, 1063 — 1067. Кадил! А ЬГ., ГиПег Е. Я,, КоглЬегд А. (1982), Епхупзабс герйсабоп оГ Е. сой сЬготовота! ог!8!и и )йд)гесг!опа1, Ха!иге, 296, 623 — 627. КоглЬегд А., 1980. РХА йер1)са11оп, уу, Н. Ггеетап, Еап Егапсйсо. Кил)ге( Т. А., ГлеЬ 1. А.
(1981). Ек)ей!у оГ тапппайвп РХА ро!утегазев, Ес1епсе, 213, 765-767. ГеЬшал !. Е. (1974]. РХА йкаве: Мпюгте, тесЬап(зш, апд Ьшсбоп, Яс!епсе, 186, 790 — 797. Ге!гглал !. Е., (Гуегаига ГЭ. С. (1976). РХА ро!угпегаве 1: еввепба! гер11са1юп епхуте, Есгепсе, 193, 963-969. ЕЫота( А, КоглЬегд А, (! 980). Ап ЕвсЬеггсйда сой гер11сагюп ргогет йа! гесокпггев а ип)цие вециепсе влгЫп а Ьа1гр)п ге8!оп ш грХ174 РХА, Ргос. Хаг!. Асад. Ес!. ()ЕА, 77, 799-803. ГресЬз1ег АА., Сгот 3.Р. (!971). Евсьеисдда сой пипапгв гетрега1иге-вепзйгге Гог РХА зупйез)з, Мо!. Реп. Репе!., 113, 273 — 284. Праймаэа Праймосома Пятнистая ксеродерма (Хегодеппа р!Ешеп1озшп) Репарационная эндонуклеаза Репарация ДНК Топоизомераза Фрагменты Оказакн Хеликаза Экзонуклеазная активность 5'- 3' 3' в 5' Эксцизионная репарация изучения этапов сложного биохимического процесса.
13.3. Выделены три некомплементирующие температурочувствительные мутации по инициации репликации ДНК у Е. 13. Генетический контроль синтеза ДИК 129 сой. Клеточные экстракты каждого из трех мутантных штаммов проверяли на способность направлять синтез комплементарных цепей по одноцепочечной кольцевой ДНК-матрице тп Игго. На основании данных, приведенных в таблице (« + » означает протекание репликации), определите, в каких генах могут локализоваться рассматриваемые мутации. Предскажите характер поведения клеточных экстрактов двойных мутантов тсд хг, тих. Клеточных ДНК-матрица экстракт фх174 С4 М!3 Мутант а Мутант к Мутант т 13.4. Как, располагая температурочувствительной мутацией, блокирующей синтез бактериальной ДНК при рестриктнвной температуре, определить, затрагивает лн она процесс элонгацин цепи ДНК в репликативной вилке нли инициацию синтеза ДНК на участке огэ? 13.5.
Изобразите предполагаемую кинетику включения Н-тимина в ДНК до и после изменения температуры от 30' до 42' при культивировании температурочувствительных мутантов Е. сой, содержащих мутации: (а) в гене с?ла А н (б) в гене сала Е. Известно, что рифампицин ингибирует РНК-полимеразу. Изобразите ожидаемый кинетический профиль включения 'Н-тимина в ДНК до и после добавления рифампицина к культуре Е. сой дикого типа.
13.6. Объясните, почему нормальная система исправления ошибок репликацни Е. сой вызывает повышение частоты возникновения мутаций у шт'амман т?ат ? 13.7. Фаг Х дикого типа неспособен формировать бляшки на газоне мутантных штаммов Е. сой т(на В, с(на С с(лиЕ, с?на С при рестриктнвной температуре. В то же время фаг Т7 дикого типа способен нормально развиваться на всех этих хозяевах при рестриктивной температуре. Какой вывод можно сделать о структуре генома этих двух типов фагов? 13.8. Предложите метод, с помощью которого можно определить, играет ли В- белок существенную роль в репликацин ДНК Е. сой или участвует только в репликации одноцепочечной фаговой ДНК. 13.9.
Опишите два различных способа, которые могут использоваться для репарации дефектных оснований в ДНК. 13.10. Фаг Т7 содержит линейную двухцепочечную по всей длине молекулу ДНК. Частичное расщепление этой ДНК экзонуклеазой РП с последующим отжнгом выявляет наличие в ее структуре концевых повторов. При этом в отличие от фагов Т2 и Т4 у фага Т7 не происходит кольцевых перестановок генов. При инфекции фагом Т7 репликация фаговой ДНК инициируется на участке от(, расположенном на расстоянии, соответствующем 17% общей длины молекулы от левого конца ДНК. В репликации участвует линейная молекула ДНК; кольцевые формы не образуются.
На более поздних. стадиях инфекции наблюдается образование весьма протяженных линейных конкатемеров ДНК Т7. Предложите модель репликации ДНК фага Т7, объясняющую необходимость возникновения конкатемерных структур для полной реплнкацни линейного фагового генома. 13.11. Используя в качестве матрицы ДНК, выделенную из любого организма, расщепленную на относительно небольшие фрагменты, содержащие одноцепочечные разрывы, с помощью ДНК-полнмеразы 1 Е.
сой можно получить представительный набор меченых последовательностей, соответствующих последовательностям исходной ДНК. Если единственным радиоактивным предшественником служит один из четырех нуклеотидов [и-эаР) т('тТР, то при последующей фермен та тнвной деградации меченой ДНК будут образовываться 3'-этР-дезоксирибонуклеотиды, как показано на рис. 13.!6. При наличии в реакционной смеси одного из четырех меченых предшественников (дтчТР) и трех немеченых предшественников (т()ч)ТР) после синтеза и деградации по аналогичной схеме, располагая методом разделения и идентификации всех четырех 3'-этР-дезоксирибону- 130 Он Деградация (микрококковяя Дцкязя и дизсгераэа яз мяязеики) Синтез (ДНК.яояимеряза 1) Рис. 1336.
Введение метки (ззР) при синте- з ДНК с помощ ДНК-полимеразы 1 и последующая дегра- дация ДНК под дей- ствием микрококковой ДНКазы и дизстеразы из селезенки. Матрич- ная цепь не показана. Заметьте, что Радиоак- тивный фосфор, перво- начально связанный с нукдеотидом У,пере- носится при расщепле- нии иа нуклеотид Х. клеотидов, можно лля каждого из них определить количество связавшейся метки "Р. С помощью такого подхода можно определить для нуклеотида частоту встречаемости соседних нуклеотидов. Поясните, как это сделать.
Как, опираясь на полученные данные, показать, что в двухцепочечной структуре ДНК комплементарные цепи скорее антипараллельны 5' — 3' 5' — 3' , чем параллельны ? 3' — 5' ' 5' — 3' 13.12. Штамм Е. сой 1асг,, несущий Г'1. ас + -фактор, мутагенизировалн и высевали на лактозный ЕМВ-питательный агар при температуре 30 . (На этой среде колонии Ьас+ имеют красную окраску, а Ьас бесцветны.) Выросшие колонии перепечатывали на другую чашку с ЕМВ-питательным лактозным агаром и инкубировали при 42. На этой чашке удалось обнаружить несколько бесцветных коло- Экспрессия генетического материала ний, которые на исходной чашке при 30 были красными.
Некоторые бесцветные колонии возникли в результате температурочувствительных мутаций!ас в факторе Г'Ьас "; другие сформированы температурочувствительными мутантами по репликации фактора Г'. Предложите способ, с помощью которого можно различить между собой представителей этих двух типов мутантов. Среди штаммов, теряющих прн 42' Г'1.ас+ -фактор, некоторые несут температурочувствительную мутацию, блокирующую репликацию Г'- фактора в бактериальной хромосоме, а другие — на самом факторе Г'. Как бы вы могли различить эти мутанты? Какие виды генов могут оказаться поврежденными в этих мутантах? (Заметьте, что для репликации фактора Г необходимо его прикрепление к особым участкам клеточной мембраны.) Рекомбинация Рекомбинационные процессы между родительскими геномами с различными генотипами приводят к возникновению новых сочетаний ~снов в дочерних геномах.
Есть основания пола~а~в, что рекомбинация является одним из важнейших факторов эволюции. Она позволяет новым генетическим вариантам, возникшим у различных представителей популяции, объединиться и пройти проверку на совместимость в рамках одного и того же организма, Возникновение и развитие механизмов 1половых процессов), способствующих обмену генетической информации между отдельными особями, прослеживается на уровне любых живых организмов — от одноклеточных прокариот до высших эукариот. Разделение клеточной ДНК на относительно независимые компоненты (хромосомы) облегчает рекомбинацию посредством независимого комбинирования компонентов, в роли которых могут выступать, например, различные хромосомы гороха в опытах Менделя (см. гл.
2), бактериальные кольцевые хромосомы и эписомы 1см. гл. 8). Помимо этого, как было показано в 1-й части книги, существенную роль играют рскомбинационные процессы между последовательностями ДНК в схожих, или гомологичных, хромосомах, В этой главе основное внимание будет уделено молекулярным механизмам процессов, связанных с рекомбинацией ДНК. Эти процессы можно разделить на три категории: оби1ая рекожбинацял, которая происходит между гомологичными последовательностями ДНК; сайт-специфическая рекомбянация, затрагиваюшая молекулы ДНК, характеризующиеся ограниченным структурным сходством, и так называемая незаконная рекомбанация, в которую могут вовлекаться молекулы ДНК, не имеющие никакого структурного сходства.
Экспрессия генетического материала Общая рекомбинация Общая рекомбинация, протекающая между гомологичными молекулами ДНК или гомологичными хроматидами в мейозе, широко обсуждалась при изложении материала предыдущих глав, поскольку это явление лежит в основе генетического картирования. Протекание рекомбинационных процессов между гомологичными ДНК характеризуется очень высокой точностью, обусловленной точным спариванием оснований нуклеотидных последовательностей, вступающих в рекомбинацию родительских цепей ДНК. На рис. 14.! проиллюстрированы наши сегодняшние представления о последовательности событий, приводящих к возникновению рекомбинантных ДНК из двух родительских молекул ДНК. В первой серии изображений (рис. 14.!,А — Г) показан процесс обмена одноцепочечными участками между родительскими двухцепочечными молекулами ДНК, который сводится к образованию структуры креста. После образования такой структуры центр ее может перемещаться вдоль спаренных цепей ДНК подобно замку застежки «молния».
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
