Хромосомные дупликации III

Дупликация — структурное изменение хромосомы, при котором один из участков представлен в хромосомном наборе более одного раза. [c.455]

Идентификация индивидуальной хромосомы, в которой находится исследуемый ген,-это только первый этап картирования. Основной задачей являются установление порядка генов и их точная локализация. В некоторых случаях метод анализа родословных позволяет расположить на генетической карте хромосомы три и более маркеров. Использование более эффективных методов генетики соматических клеток может дать более точную информацию. Существенную помощь в таких исследованиях оказывают хромосомные перестройки (см. гл. 21). Далее мы рассмотрим примеры использования делеций, транслокаций или дупликаций для картирования генов. [c.301]

Наличие целой группы симптомов у таких больных особенно привлекает внимание. Я хотел бы предложить цитологам проверить, не встречаемся ли мы здесь с примером определенной хромосомной аберрации у человека. Почему бы ей не возникать иногда у человека и почему бы ей не быть, если она не детальна, причиной глубокой аномалии конституции. Нужно ответить на вопрос, не лежит ли в основе монголизма хромосомная нехватка или нерасхождение , или, наоборот, хромосомная дупликация . Моя гипотеза имеет по крайней мере то преимущество, что ее можно проверить. Если она верна, становится понятным и влияние возраста матери... [c.35]

Имеется достаточно доказательств того, что вредные рецессивные факторы у дрозофилы часто представляют собой структурные хромосомные изменения. Поэтому можно предполагать, что летальные факторы у дрозофилы, как правило, представляют собой маленькие нехватки. Правда, этот вопрос все еще остается спорным. Однако при детальном изучении летальных факторов многие из них оказались действительно связанными с утратой небольших хромосомных участков разных размеров. Наименьшие из этих участков находятся на грани видимости под микроскопом. На дрозофиле было особенно четко показано, что гомозиготность по нехваткам обычно летальна, но что порой подобные гомозиготы довольно благополучно существуют, причем степень их благополучия зависит от размеров утраченного участка и его качественного значения. У дрозофилы дупликации менее вредны, чем нехватки, но в других отношениях их воздействие носит сходный характер. Инверсии также могут оказаться летальными. [c.287]

Если растение гетерозиготно по хромосомному обмену, то около половины производимой им пыльцы будет дефектной, поскольку она имеет нехватку участка одной хромосомы и дупликацию участка другой. Рассматривая мейотические фигуры в пылинках, можно решить, гетерозиготно ли дающее дефектную пыльцу растение по нехватке или по транслокации . [c.144]

Рис. 1.10. Четыре стадии митоза. Дупликация хромосомного материала происходит в интерфазе, предшествующей началу профазы.

Хромосомные мутации можно классифицировать следующим образом А. Изменения в структуре хромосом. Такие изменения могут затрагивать чжАО генов в хромосомах (делеции и дупликации рис. 21.1) и локализацию генов в хромосомах (инверсии и транслокации рис. 21.2). [c.33]

Делеция. Хромосомная мутация, при которой утрачивается участок хромосомы (ср. Дупликация). [c.307]

Дупликация. Хромосомная мутация, при которой происходит удвоение какого-то участка хромосомы в гаплоидном наборе. (Ср. Делеция). [c.307]

МЫ. Хромосомные перестройки играют важную роль в эволюции. Одним из примеров этого служат дупликации, давшие начало различным генам гемоглобина у высших приматов. [c.112]

Когда мобильный элемент встраивается в структурный ген, целостность последнего нарушается, что приводит к генной мутации. Кроме того, инсерция мобильного элемента может привести к возникновению хромосомных аберраций, таких, как делеции, дупликации, инверсии и транслокации. [c.141]

Последствия неравного кроссинговера. Последствия показаны на рис. 3.44. Пока дупликация остается гетерозиготной, все гаметы будут содержать либо одну, либо две копии дуплицированного гена. Однако, когда дупликация становится гомозиготной, возникают другие типы гамет. В результате неравного кроссинговера могут образоваться, с одной стороны, гаметы с единственной копией, а с другой - гаметы, содержащие три, а в последующих поколениях и большее число копий данного гена (рис. 3.44, 3.45). Если вероятность неравного кроссинговера не слишком мала, то довольно быстро создается высокая изменчивость по числу гомологичных хромосомных сегментов, которые, оставаясь сходными по первичной структуре, различаются по положению. Если отбор благоприятствует определенному числу таких хромосомных сегментов, то вскоре это число станет наиболее распространенным. Затухание отбора приведет к увеличению из- [c.229]

Первая дупликация исходного гена, вероятно, произошла в ходе хромосомной перестройки. Последующие акты дупликации легко могли осуществляться путем неравного кроссинговера при ошибочном спаривании тесно сцепленных генов, гомологичных по структуре, но различающихся по расположению. По-видимому, это наиболее вероятный механизм увеличения числа гомологичных участков в константных областях различных генов тяжелых цепей. В дальнейшем эволюция различных легких и тяжелых цепей происходила в основном путем дупликаций и хромосомных перестроек. Гены легких и тяжелых цепей не располагаются рядом в составе одной и той же хромосомы. Генетически полиморфные сайты легких цепей (Кш-система) и тяже- [c.103]

Отклонения, характеризующие структурные изменения хромосом под действием мутагенных факторов и состоящие в удвоении какого-либо сегмента в хромосоме, называются дупликацией утрата фрагмента — нехваткой, или делецией. Кроме того, изменения хромосомной структуры могут происходить и вследствие инверсий, т. е, разрывов хромосом с последующим поворотом участков на 180°, Если разрывы возникают одновременно на двух близко расположенных негомологичных хромосомах, то возможен обмен участками между ними, т. е. транс-локация. [c.143]

Особенности действия радиации и химических мутагенов. Ионизирующие излучения вызывают главным образом хромосомные перестройки, сопровождающиеся резким изменением строения и функций организмов. Большинство таких мутаций вредные. Но в последнее время получены полезные наследственные изменения (устойчивость к болезням и др.) в результате дупликаций. [c.202]

Хромосомные аберрации — различные изменения структуры хромосом (нехватки, транслокации, инверсии, дупликации). [c.348]

Хромосомные перестройки включают выпадения участков хромосомы (делении), удвоения (дупликации) или умножения (амплификации) числа отдельных генов или группы генов, вставки участков хромосом в новые места (транспозиции), обмен участками между хромосомами (транслокации), изменения порядка расположения генов на хромосоме (инверсии). Такие мутации могут вызывать как утрату функций, так и приобретение новых признаков, в частности в связи со слиянием генов, которые могут оказаться под контролем несвойственных им регуляторных элементов. При этом могут появиться гибридные белки, увеличиться (уменьшиться) количество продуктов определенных генов. За исключением амплификации, все хромосом-1ше перестройки стабильны. [c.70]

События, изменяющие структуру хромосом в геноме, всегда традиционно связывали с эволюционными преобразованиями генетического материала. Дупликации поставляют материал для созидания новых генов в процессе естественного отбора. Инверсии и транслокации способствуют генетической изоляции новых форм в процессе их внутривидовой дивергенции. В то же время Механизм возникновения хромосомных перестроек долгое вре- [c.345]

Изменение расположения генов в хромосомах (т.наз. хромосомные М.) происходит в результате дупликации (повторения) гена, инверсии (переворота одного или неск. генов на 180°), транслокации, илн транспозиции (переносе участка хромосомы, соизмеримого по длине с геном, в новое положение в той же или в даугой хромосоме), а также делеций-выпадения участка генетич. материала (от неск, нуклеотидных пар до фрагментов, содержащих неск. генов частный случай дефишенси-нехватка генов на конце хромо сомы). При траислокации ряда генов наблюдается т. наэ эффект положения ген а-изменение проявления ак тивности гена при перемещении его в др. участок хромосомы. Этим объясняется, напр., появление полосковидных глаз у дрозофилы. [c.154]

Таким образом, перемещающиеся генетические элементы индуцируют все виды хромосомных перестроек слияние и диссоциацию репликонов, транслокации, делеции, инверсии и дупликации. Вместе с плазмидами и фагами они переносят гены между видами бактерий, подчас весьма отдаленными, и следовательно, играют важную роль в эволюции микроорганизмов. Новые возможности открывает использование мигрирующих элементов в генетическом конструировании. На основе их применения создаются методы транспозонного мутагенеза и генетической инженерии in vivo, существенно ускоряется разработка частной генетики бактерий, имеющих важное промышленное значение (N. Kle kner et al., [c.109]

Повторяемость структуры в белке может также вызываться неодинаковым перекрестным соединением генов (кроссинговером). Мультипликация генов с последующим их слиянием приводит к генным продуктам с двумя или более идентичными субструктурами [587]. Однако, как показывает нижеследующий пример, к такому же результату могут привести и другие процессы. Случай частичной структурной дупликации обнаружен в редкой аа-цепи гаптоглобина человека [145, 588]. Поскольку аминокислотные последовательности обеих частей идентичны, а также идентичны с большим участком обычной агцепи, эта структурная дупликация должна была произойти совсем недавно. Скорее всего она вызвана хромосомной аберрацией (неэквивалентным кроссинговером) в предшествующей популяции (человека). Если бы это событие произошло намного раньше, так что гомология последовательностей оказалась бы стертой аминокислотными заменами, вставками и делециями, различить дупликацию и последующее слияние генов, с одной стороны, и хромосомную аберрацию — с другой, было бы невозможным. Поэтому все очень давно возникшие случаи структурных повторений обычно относят к дупликациям генов , не пытаясь провести различия между разными механизмами. [c.230]

Уже в своих первых сообщениях относительно последствий облучения у дрозофилы Мёллер отметил, что наряду с индуцированием генных мутаций облучение вызывает множество структурных хромосомных аберраций всех описанных выше типов, т. е. транслокаций, инверсий, нехваток и дупликаций. Помимо этих первичных структурных изменений, облучение вызывает ряд вторичных изменений структуры хромосом, возникающих в результате перекреста между нормальной Н [c.210]

При воздействии НЭМ и НММ наблюдали сходный спектр аберраций, независимо от концентрации мутагена, в основном хро-матидного типа делеции, транслокации (симметричные и асимметричные), дупликации-делеции, интерстициальные делеции, три-радиалы, тройные обмены, а также аберрации хромосомного типа дицентрики, симметричные обмены, инверсии. Для НММ хромосомные аберрации составляли 0,21—0,32% (pH 5, 7,8 мМ), для НЭМ —0,8—1,2% (pH 5, 13,7 мМ). Наблюдали фрагменты, и изоделеции. Таким образом, НЭМ и НММ вызывают все известные типы аберраций хромосом. Среди хроматидных аберраций резко преобладали хроматидные делеции (в основном с воссоединением проксимальных или дистальных концов, или с тем и [c.71]

Кроме фенотипических эффектов, возникающих при нехватках и дупликациях в результате отсутствия некоторых генов или наличия лишних генов, иногда наблюдается фенотипический эффект и при некоторых инверсиях и симметричных обменах, в которых, насколько можно судить по хромосомам слюнных желез, нет ни потери, ни излишка хромосомного материала, а наблюдается только его перемеш,ение. [Это наблюдается у дрозофилы у растений этот эффект обычно отсутствует Фенотипический эффект при этом сводится к изменению признаков, связанных с действием генов, расположенных непосредственно рядом или вблизи от мест разрывов хромосом. Возможное объяснение заключается либо в том, что ионизируюш.ая частица, которая вызывает разрыв, одновременно вызывает и мутацию расположенного рядом с разрывом гена, либо в том, что действие гена может быть изменено влиянием генов, находящихся с ним по соседству, и поэтому действие гена меняется, если при структурной перестройке разрыв происходит вблизи него, хотя никаких внутренних изменений в самом гене не произошло (эффект положения).] [c.112]

Облучение на стадиях метафазы и анафазы по время мейоза ведет у 8с(ага к возникновению структурных хромосомных изменений (Боземаи, 1943). Но обмены между хромосомами редки но сравнению со структурными изменениями виутри хро,мосом (инверсии, нехватки, дупликации). [c.153]

У дрозофил известны многочисленные хромосомные аберрации, при которых отдельные участки хромосом утрачиваются (делецпи О/) или удваиваются (дупликации, Вр, см. гл. 21). На цитологических препаратах политенных хромосом с делениями или дупликациями концевые точки этих аберраций обычно можно определить очень точно. На рис. 5.19 изображены границы некоторых известных делецпй и дупликаций в Х-хромосоме дрозофилы. Потери генетической информации, свя- [c.146]

Робертсоновская перестройка Синдром Дауна Синдром Клайнфельтера Синдром Тернера Тандемная дупликация Терминальная дупликация Транслокация Транспозиция Хромосомная мутация Центрическое разделение Центрическое слияние [c.70]

Рис. 10-70 Некоторые изменения в последовательностях ДНК хромосомы, возникающие вследствие перемещения транспозонов. При встраивании транспозона всегда образуется короткая дупликация хромосомной последовательности из 3-12 нуклеотидных нар. Ферменты сайт-снецифической рекомбинации, кодируемые этим элементом, участвуют и в последующем исключении транспозона. При таком исключении

Интеграция — результат рекомбинации между гомологичными последовательностями плазмидной ДНК и хромосомы клетки-хозяина. Интегрированная копия плазмидного вектора оказывается фланкированной прямыми повторами дупликации подвергается участок взаимной гомологии плазмидной и хромосомной ДНК- Рис. 7.2 иллюстрирует рекомбинационные события в области гена leu ine 2. У многих трансформантов наблюдается множественная интеграция плазмид в виде тандемно повторяющихся копий (рис. 7.2). Часть интегративных рекомбинационных событий происходит как двойной кроссинговер. Эта схема может привести к замещению участка хромосомной ДНК на гомологичный участок плазмидной ДНК без интеграции векторной части рекомбинантной плазмиды. Интеграция может произойти Б любом месте генома при условии, что в этом месте находится последовательность, гомологичная участку плазмидной ДНК-Единственное исключение составляет геномный сайт плазмидного селективного маркера. [c.213]

В отсутствие хромосомных перестроек гены в пределах кластера остаются тесно сцепленными. Неизвестно, однако, является ли это необходимым условием их правильного функционирования. Возможно, что в ряде случаев это и так, однако для понимания феномена кластеризации вовсе необязательно постулировать тесное сцепление достаточным оказывается объяснение с эволюционной точки зрения. Например, гены некоторых изоферментов расположены в разных хромосомах, например, ген лактатдегидрогеназы (LDH) А локализован в хромосоме 11, а LDHB-b хромосоме 12. Это может быть следствием полиплоиди-зации на ранних этапах эволюции или следствием хромосомной перестройки спустя некоторое время после дупликации гена. Гены а-глобиновой группы у человека, очевидно, родственны по происхождению генам 5-, р- и у-глобинов, однако они не сцеплены. [c.208]

Открытие неравного кроссинговера. В первые годы работы с дрозофилой некоторые авторы обратили внимание на то, что мутация Ваг (Х-сцепленный доминантный признак) иногда ревертировала к нормальному фенотипу. Гомозиготы по этому аллелю давали потомство, несущее новый аллель, позже названный двойной Ваг , с еще более выраженным эффектом. Стертевант (1925) [904] показал, что такое необычное поведение было следствием не точковых мутаций, а неравного кроссинговера, приводящего к появлению хромосомы с двумя локусами Ваг (двойной Ваг) и одновременно хромосомы вовсе без этого локуса. Когда методика работы с гигантскими хромосомами слюнных желез дрозофилы позволила визуально проверять генетические гипотезы, Бриджесу (1936) [588] удалось показать, что простая доминантная мутация Ваг была вызвана дупликацией хромосомного диска. Реверсия соответствует не-дуплицированному состоянию, тогда как двойной Ваг вызывается трипликацией это- [c.227]

При реципрокных транслокациях риск поражения будущего потомства существенно выше (около 20%), если он определяется через живых пораженных потомков, а не по рецидивам выкидьппей (5%-ный риск) (подробно об этом см. разд. 2.2.2.2). Более обширные несбалансированные дупликации/делеции (3-6 хромосомных сегментов из общего их числа около 200) связаны с меньшим риском рецидива (9-16%), чем транслокации с дупликациями/делециями, затрагивающими только 1-2 сегмента (34%). Возможно, эмбрионы с более крупными дефектами часто нежизнеспособны и спон- [c.158]

В фазе S клеточного цикла хромосомная ДНК должна предварительно деспирализоваться, чтобы стала возможной ее дупликация (рис. 9). Но только ли в этой фазе синтезируется ДНК В действительности для молекул ДНК предполагается два биосинтетических процесса. Первый из них — это репликативный синтез, обеспечивающий удвоение хромосом [28], а второй — репаративный синт , необходимый для исправления нарушенных участков хромосом [29]. [c.26]

Эффект положения гена. В результате хромосомных перестроек — траислокаций, инверсий, дупликаций, нехваток — гены могут перемещаться из одной хромосомы в другую. В ряде случаев это сопровождается изменением фенотипического их проявления. В 1925 г. американский генетик А. Стертевант наблюдал у дрозофилы изменение действия геиа Ваг (полосковые глаза) в зависимости от его положения в хромосоме. Когда два гена Ваг находились в двух гомологичных хромосомах, то есть занимали нормальное положение, число фасеток в глазу было больше, чем при перемещении локуса, несущего этот геи, в одну и ту же хромосому. Так в генетике возникло представление об эффекте положения гена . [c.209]

Довольно часто хромосомные перестройки приводят к изменению фенотипа вследствие того, что переместившиеся гены оказываются в новом окружении. Один из примеров эффекта положения гена — проявление мутации Ваг. Как уже отмечалось, сама мутация Ваг — результат дупликации в Х-хромосоме, а ультра-Ваг (ВВ) —результат трипликации того же участка. Если сравнить фенотип гомозигот В/В и гетерозигот В /ВВ, то оказывается, что у первых глаза редуцированы меньше, чем у йторых. Подсчет числа фасеток показывает, что самки В/В имеют в среднем 68,1 фасетки на глаз, а самки гетерозиготы В /ВВ — 45,4 фасетки. Несмотря на то что мухи обоих генотипов содержат по четыре одинаковых участка Х-хромосомы, их различное расположение приводит к разнице в фенотипическом проявлении. [c.335]

Впервые предположение о рекомбинационном механизме хромосомных аберраций высказал А. С. Серебровский (1929). Он исходил из реципрокного характера транслокаций, рекомбинационного происхождения дупликаций и делеций, а также предполагал необходимость реципрокного обмена в случае инверсий. [c.343]

Рис. 13.19. Механизм возникновения хромосомных- перестроек, опосредованных мигрирующими элементами. А — делеции и дупликации Ь — делеции без дупликаций Й— инверсии Г — транслокации Д—образование мостов и фрагментов в анафазе 1 Г — исходная копия мигрирующего элеменгга, 2 — копия мигрирующего элемента, переместившаяся в новое место

Большинство перечисленных здесь рекомбинационных механизмов возникновения хромосомных аберраций продемонстрированы в экспериментальной работе с бактериями и дрожжами. Мигрирующие элементы способны захватывать и переносить на новое место гены, рядом с которыми они располагаются. По образному выражению Р. Б. Хесина, попав в плохую компанию, гены из добропорядочных превращаются в бродяг . Тем самым осуществляется дупликация отдельных генов, необходимая для дивергенции генетического материала, т. е. возникновения генов с новыми функциями. Кроме того, повторы одинаковых или сходных участков генетического материала сами по себе создают условия для рекомбинации по гомологии между генами, располагающимися в негомологичных участках генетического материала. Подобная рекомбинация происходит значительно реже, чем полностью гомологичная рекомбинация — кроссинговер, но она также связана с инициирующей рекомбинацию конверсией. Это показано для дрожжей-сахаромицетов, имеющих два одинаковых гена his 3 один на своем месте в хромосоме XY, а другой — внесенный с плазмидой в результате интегративной трансформации (см. гл. 11). Второй ген his 3 был интегрирован в другую часть генома благодаря рекомбинации плазмиды с Ту 1-элементом, который она также несла. С помощью такой модели была продемонстрирована конверсия между негомологичными хромосомами. Аналогичный результат был получен и для разных генов дрожжей с высоким уровнем гомологии нуклеотидных последовательностей сус 1 и сус 7, кодирующих изо-1 и ИЗО-2-ЦИТОхромы С. У другого вида дрожжей негомологичная конверсия показана между генами, кодирующими очень близкие по структуре тРНК. В редких случаях негомологичная конверсия сопровождается реципрокными транслокациями. [c.345]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология