Селективное давление III

Поддержание частоты рецессивного аллеля, который может оказаться вредоносным, на достаточно постоянном уровне известно под названием преимущества гетерозигот. У североамериканских негров, которые в течение 200—300 лет не испытывали на себе селективного эффекта малярии, частота аллеля серповидноклеточности упала до 5%. Это снижение можно частично отнести на счет обмена генами в результате браков между представителями черной и белой расы, однако важным фактором служит отсутствие в Северной Америке малярии, устраняющее селективное давление в пользу гетерозигот. В результате рецессивный аллель медленно элиминируется из популяции. Это пример эволюции в действии. Он ясно демонстрирует селективное влияние среды на частоту аллелей — механизм, который нарушает генетическое равновесие, предсказываемое законом Харди-Вайнберга. Именно такого рода механизмы вызывают в по- [c.317]

Какова функциональная роль плазмид и мобильных элементов бактерий Ниже будет рассмотрена существенная роль этих структур в эволюции бактерий, но эволюционные, т. е. отдаленные, преимущества вряд ли могут объяснить поддержание в бактериальных клетках мобильных элементов и плазмид в тех случаях, когда они не приносят непосредственных селективных выгод. Так, например, если считать, что в клетке поддерживается только функционально необходимый генетический материал, непонятно, почему плазмиды, несущие гены устойчивости к антибиотикам, встречаются не только в клинике, где эти антибиотики применяют, но и в других местах обитания, лишенных подобного селективного давления. Совсем непонятно, почему существуют плазмиды, вообще не приносящие никаких непосредственных преимуществ содержащим их клеткам, и IS-элементы. [c.122]

Стабильность (гомеостаз) Гетерогенность Экономичный обмен веществ Многочисленные энергетические пути Пищевое переплетение симбиотических ниш Низкая энтропия Сильное селективное давление Высокая защита Ф/Д =1 [c.40]

Эта форма отбора возникает в ответ на постепенные изменения условий среды. Направленный отбор влияет на диапазон фенотипов, существующих в данной популяции, и оказывает селективное давление, сдвигающее средний фенотип в ту или другую сторону. После того как будет достигнуто оптимальное соответствие между средним фенотипом и новыми условиями среды, вступает в действие стабилизирующий отбор. [c.322]

Гипотеза естественного отбора, постулированная Дарвином и Уоллесом, основывалась на исторических данных. Дарвин считал, что промежуток времени, необходимый для эволюционного изменения популяции, должен быть слишком большим, чтобы такое изменение можно было наблюдать непосредственно. Происходящие в последнее время изменения, связанные с промышленной, технической и медицинской революцией, создают столь сильные давления направленного и дизруптивного отбора, что теперь мы можем наблюдать резкие изменения в генотипе и фенотипе популяций, происходящие достаточно быстро. Открытие в сороковых годах антибиотиков создало сильное давление отбора в пользу бактериальных штаммов, обладающих генетической устойчивостью к антибиотикам. Бактерии очень быстро размножаются и дают ежедневно много поколений и миллионы особей. В результате случайной мутации может появиться устойчивая клетка, потомки которой будут процветать благодаря отсутствию конкуренции со стороны других бактерий, уничтожаемых данным антибиотиком. В ответ на это приходится создавать новые антибиотики для уничтожения устойчивых бактерий, и цикл продолжается. Селективное давление создается также в результате использования таких веществ, как ДЦТ для борьбы с платяной вошью и комарами и антикоагулянт варфарин для уничтожения крыс. После возникновения устойчивости она быстро распространяется по всей популяции. [c.327]

Итак, чтобы микроорганизмы научились разлагать ксенобиотик, им необходимы доступ ко всей генетической информации, накопленной в микробном сообществе возможность обмениваться ею благодаря горизонтальному переносу между членами сообщества, осуществляемому с помощью плазмид селективное давление на сообщество, стимулирующее способность к утилизации ксенобиотика. [c.124]

Рис. 38.13. В случае амплификации трансфицированных генов весь кластер координированно реагирует на дальнейшее селективное давление.

В случае одноклеточных организмов, например бактерий и простейших, существует сильное селективное давление, заставляющее каждую отдельную клетку расти и делиться как можно быстрее. Поэтому темп клеточного деления лимитируется обычно лишь скоростью поступления в клетку питательных веществ и скоростью их использования. Совершенно иначе обстоит дело у многоклеточных организмов. Различные типы клеток по-разному (часто в очень небольшой мере) используют свои возможности быстрого деления, в результате чего количество клеток каждого типа остается на уровне, оптимальном для организма в целом. Это понятно в данном случае важно выживание всего организма, а не отдельных клеток. В результате все 10 клеток человеческого тела делятся с разной скоростью. Некоторые клетки, такие как нейроны, эритроциты и скелетные мышечные волокна, в зрелом состоянии не делятся вовсе. Другие клетки, например выстилающие поверхность тела и внутренние полости (эпителиальные клетки кишечника, легких, кожи), делятся быстро и непрерывно на протяжении всей жизни организма. Некоторые из этих клеток проходят полный цикл деления всего за 8 ч. Однако большинство животных клеток занимают промежуточное положение - они могут делиться, но делают это редко. Наблюдаемая длительность клеточного цикла (время генерации) составляет для разных клеток от 8 ч до 100 дней и более. [c.141]

Методы, связанные со статистикой нуклеотидов в третьей позиции кодона. В нуклеотидных последовательностях кодирующих областей особая роль принадлежит нуклеотидам, занимающим третью позицию кодона. Они испытывают наименьшее селективное давление со стороны эволюционного отбора на уровне белковых структур. В то же время они сильно коррелированы с первыми двумя нуклеотидами кодона (селекция кодонов), что связано с давлением отбора на уровне трансляции (см.гл.2). Обнаружена также корреляция третьего нуклеотида кодона с нуклеотидами 3 -соседнего кодона. [c.95]

Следует указать и на такой механизм повышения устойчивости к аналогам, как дупликация или амплификация определенных генов. Это приводит к генетической нестабильности штамма, поскольку в отсутствие селективного давления в результате процесса рекомбинации множественные копии гена, а вместе с ними и повышенная продуктивность утрачиваются. [c.80]

Для многих видов более эффективной может оказаться регенерация побегов на неселективных средах, а селективное давление следует применять на стадии укоренения. [c.127]

После совместного культивирования определяют стадию развития колоний, на которой можно применять селективное давление при соответствующей концентрации селективного агента, определенной, как указано в п. 5. [c.142]

Несовместимость. Если плазмиды не могуг стабильно сосуществовать в одной клетке в условиях отсутствия селективного давления, их называют несовместимыми. Несовместимость плазмид обусловливается подавлением репликации одной из них и (или) блокированием распределения дочерних молекул ДНК по клеткам перед их делением. Эти оба механизма действуют независимо друг от друга. [c.69]

Использование селективного давления на клеточную популяцию, блокирующую рост (р+)- [c.633]

Однако этот микроорганизм растет относительно медленно и использует лишь ограниченное число источников углерода, что делает производство довольно дорогим. Можно использовать другой путь при перенесении генов биосинтеза этого полимера в Е. соИ получаются быстрорастущие трансформанты, накапливающие в большом количестве (до 95% сухой массы клетки) поли(3-гидроксимасляную кислоту). Поли(3-гид-роксимасляная кислота) синтезируется из ацетил-СоА в три стадии, катализируемые тремя разными ферментами (рис. 12.22). Оперон, содержащий эти гены, был встроен в плазмиду в составе фрагмента длиной 5,2 т.п.н., однако в отсутствие селективного давления, например при росте в отсутствие антибиотиков, примерно половина клеток Е. соИ теряла данную плазмиду уже после 50 генераций. Это не очень существенно, когда масштабы культивирования малы, но становит- [c.270]

Плазмидные векторы, несущие ютонирован-ные со -гены, часто оказываются нестабильными в В. thuringiensis даже в отсутствие селективного давления все они или их часть утрачиваются. Интересно, что при этом в природе большинство [c.338]

При искусственном отборе человек создает направленное селективное давление, которое ведет к изменениям частот аллелей или генотипов в популяции. Это — эволюционный механизм, приводящий к созданию новых пород, линий, сортов, рас и подвидов. Генофонды всех этих групп изолированы, но они сохраняют осноюгую генную и хромосомную структуру, характерную для вида, к которому они все еще принадлежат. [c.324]

Классическим примером эволюционного изменения служит реакция некоторых бабочек на направленное селективное давление, создаваемое загрязнением атмосферы в результате промышленной революции. За последние 100 лет у более чем 80 видов бабочек появились темные формы, встречающиеся теперь с различной частотой по всей Великобритании. Это явление известно под названием индустриального меланиз-ма. До 1848 г. все описанные формы березовой пяденицы Biston betularia) имели бледную кремовую окраску с черными точками и отдельны- [c.327]

С помощью киносъемки Кеттлуэлл показал, что малиновки и дрозды питаются этими бабочками, осуществляя форму естественного отбора, называемую избирательным выеданием, которая в данном случае оказывает селективное давление на распространение меланистической и светлой форм. [c.328]

Мы предполагаем, что сложные транспозоны образуются путем объединения двух первоначально независимых модулей с центральной областью. Такая ситуация может возникнуть в случае, когда 18-элемент транспози-руется в реципиентный сайт, находящийся вблизи донорного сайта. Будучи исходно идентичными, эти модули могут сохранять свою идентичность или дивергировать. Способность одного модуля обеспечивать транспозицию всего сложного элемента можно объяснить отсутствием селективного давления в отношении сохранения активностей обоих модулей. [c.461]

Число генов dhfr в линии клеток, устойчивых к метотрексату, варьирует от 40 до 400 в зависимости от строгости селекции и индивидуальной клеточной линии. Линии клеток mtx можно отнести к двум классам, отличающимся своим ответом на отсутствие метотрексата в среде, когда потребность в высоких уровнях активности DHFR снимается. В стабильных линиях амплифицированные гены сохраняются. В нестабильных линиях амплифицированные гены по крайней мере частично утрачиваются при снятии селективного давления. Причиной таких различий, несомненно, служат условия, в которых находятся в них амплифицированные гены dhfr (рис. 38.9). [c.497]

Амплификация происходит и в отсутствие метотрексата, однако, если нет какого-либо селективного давления, клеточная популяция утрачивает ее продукты. Почему такое явление характерно лишь для нескольких генов Возможно, амплификация затрагивает гены, расположенные в соответствующих участках репликона, или происходит в тех случаях, когда в этих участках находятся соответствующие повторяющиеся последовательности, позволяющие этой области выщепляться с помощью рекомбинации. [c.499]

Часто обнаруживается множество копий донорных последовательностей, причем число их в отдельных линиях варьирует. Ревертанты утрачивают последовательности фХ174 вместе с последовательностями tk. Амплификация трансфицированных последовательностей в условиях селективного давления ведет к равному и одновременному увеличению числа копий всех донорных последовательностей. Следовательно, два типа донорных последовательностей оказываются во время трансфекции связанными физически и имеют общую судьбу. [c.500]

Следует сказать, что и Волькенштейн допускает мысль о непосредственном взаимодействии аминокислот с полинуклеотидной цепью на ранних стадиях эволюции. Возможно, матричный синтез белка на заре жизни осуществлялся иначе, скажем, без участия тРНК, а посредством прямой сборки белковой цепи на полинуклеотиде. Вероятность такой сборки, однако, невелика.. Скорее следует думать, что современный код является результатом селективного давления естественного отбора, минимизирующего эффект мутаций [55]. [c.54]

Плазмиды имеют изменчивую структуру и существуют в стабильной форме только в том случае, если этому способствуют условия среды. Например, когда с определенной плазмидой связана катаболическая функция, присутствие субстрата-ксенобиотика стабилизирует ее структуру в процессе популяционной автоселекции. При отсутствии селективного давления (ксенобиотика) автономные плазмиды быстро элиминируются, но стабильны после включения их в х ромосому. [c.343]

В некоторых регионах в грунтовых водах обнаружено высокое содержание резистентных к антибиотикам форм кищечной палочки, хотя применение антибиотиков в этой местности было незначительным. Одной из возможных причин такого феномена, как отмечают С.М. Наващин и Ю.О. Сазыкин (1998), может быть слабое селективное давление в результате какого-то, пусть небольшого, количества антибиотика в природной среде . Такое объяснение не лишено оснований, если иметь в виду способность микроорганизмов продуцировать в природных условиях антибиотики. [c.55]

Еще раз обратившись к использованию критерия хи-квадрат, можно показать, что во всех трех рамках параметры корреляции значимо отли-чаютя от параметров корреляции соседних нуклеотидов в некодирующих областях (на уровне значимости 10 ). Этот факт довольно интересен, так как свидетельствует о том, что структура кодирующей области, адаптированная эволюцией к выполнению функции передачи генетической информации, во всех звеньях (позициях) испытывает специфическое селективное давление на подбор соседних нуклеотидов, и это давление проявляется с большей силой, чем наблюдавшиеся нами ранее тенденции предпочтения определенных соседей в некодирующих областях. [c.49]

Селективный агент, чтобы быть полезным, должен создавать сильное селективное давление в отношении рассматриваемой ткани растения. Эффективность отдельных соединений как селективных агентов способна меняться в зависимости от типа выбранного эксплантата или селектируемой ткани. Например, уровень дифференциации, тип и размер эксплантата, подвергаемого давлению селективной среды (протопласт, клетка, колония клеток, суспензионный агрегат клеток, клетки суспензии, вступившие в эмбриогенез, быстро растущие изолированные каллусы, регенерирующий каллус, каллус, прикрепленный к эксгалантату, изолированный побег, побег, прикрепленный к эксплантату или каллусу, корень, эмбрион, проросток), —все это влияет на применимость любого селективного маркерного гена в каждом конкретном случае. Нельзя предполагать, что фенотип, представляющий собой хороший селективный маркер для какой-либо ткани одного вида растения, будет столь же эффективен для других разновидностей (и даже для других эксплантатов) того же вида. [c.97]

Как показал Виглер, при введении гена тимидинкиназы вируса простого герпеса HSV-tk) в Ь й -клетки и применении селективного давления (среда ГАТ) появляются стабильные трансформанты, которые наследуют ген HSV-tk (Wigler et al., 1977). Следовательно, при добавлении среды ГАТ нетрансфор-мированные клетки элиминируются, и благодаря этому можно получать чистую популяцию трансформированных клеток. Другими доминантными селектируемыми генами являются ген резистентности к неомицину пео ) и ген резистентности к мпко-феноловой кислоте gpt). [c.39]

Стабилизировать наследование гибридных плазмид в клетках Е. oli часто удается, выращивая их в условиях селективного давления по плазмидным маркерам устойчивости к антибиотикам, т. е. в присутствии определенных антибиотиков. При культивировании плазмидосодержащих штаммов в больших объемах такой подход уже малоприемлем вследствие дефицитности антибиотиков и их невысокой стабильности. Более технологичными являются подходы, основанные на автоселекции клеток, содержащих гибридные плазмиды. [c.207]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология