Геном концевая избыточность

Генетические данные о концевой избыточности геномов фагов Т2 и Т4 проистекают из существования гетерозиготных фаговых частиц. Фаговые гетерозиготы возникают в результате рекомбинации между фагами с различными генотипами. Они легко идентифицируются, поскольку каждый такой фаг образует негативную колонию, содержащую фаги обоих генотипов (см. рис. 6.1). Геном единичного фага может быть [c.215]

Эти сверхполимеры перед включением в головки инфекционных фаговых частиц должны разделиться на отрезки длиной, равной длине нормального фагового генома. Если такое разделение начинается всегда с одного и того же генетического локуса, например с, то может возникнуть лишь один тип фагового генома, а именно геном с повторяющимся участком ab . В этом случае гетерозиготы с концевой избыточностью могут возникнуть только по тем генам, которые располагаются в этом участке. Но если начало отсчета в процессе разделения может приходиться на любой генетический локус, то возникнет целый набор фаговых геномов. [c.296]

Следовательно, в этом случае гетерозиготы с концевой избыточностьк> могут возникать по любому гену фага. Геном фаговой частицы, возникшей в скрещивании г X г , будет характеризоваться концевой избыточностью и гетерозиготностью по гену г, если ген г окажется на конце этого генома и в каком-нибудь участке генома произойдет перекрест, так что на одном конце окажется аллель г, а на другом — аллель г . Наличие в ДНК Т-четных фагов циклических перестановок позволяет объяснить, как линейная молекула может соответствовать кольцевой генетической карте, изображенной на фиг. 143. Стрезингер сумел привести ряд генетических доказательств в пользу существования как внутренних гетерозигот, так и гетерозигот с концевой избыточностью, а следовательно, и в пользу циклических перестановок в Т-четном геноме. Кроме того, Стрезингеру удалось показать, что расщепление таких гетерозигот с Концевой избыточностью представляет собой очередной акт генетической рекомбинации, в результате которой один из повторяющихся участков [c.297]

Это положение легче всего проиллюстрировать на следующем примере. Сведем для простоты 200 ООО пар оснований (входящих в состав оснований) к 37 символам, и пусть 33 буквы алфавита от А до Я изображают нуклеотидную последовательность. При репликации фаговой ДНК клетка производит непрерывную цепь длиной, быть может, в 20 алфавитов (около 600 букв). Затем эта длинная цепь разрезается после каждой 37-й буквы, поскольку как раз связка из 37 букв (нуклеотидов) втискивается в головку фага. В результате один комплект нуклеотидов фага будет иметь последовательность от А до Я плюс участок от А до Г следующий комплект — от Д до Я плюс участок от А до 3 следующий за ним — от И до Я плюс участок от А до М следующий за ними — от Н до Я плюс участок от А до Р и т. д. Таким образом, каждая молекула ДНК начинается и оканчивается своей личной нуклеотидной последовательностью, причем вблизи ее концов, очевидно, имеются тождественные последовательности букв. Поскольку специалисты по фагам — это всегда люди исключительно умные и образованные, тонко чувствующие все оттенки языка, они мигом смастерили два соответствующих термина концевая избыточность (или повторение) и циклические перестановки [480]. Как бы там ни было, но генетические исследования но Т-четным фагам убедительно показали, что ген А сцеплен с геном Я. А это легче всего понять, признав, что геном этих фагов имеет кольцевую форму [480]. Более того, было продемонстрировано, что кольцевая форма либо фактически существует, либо может возникать у самых разных нуклеиновых кислот — от очень маленьких молекул (как у фагов 5X174 и fd) до очень крупных (как в хромосоме Е. соИ). Тем не менее когда оболочку Т-четных фагов разругпали с помощью осмотического шока, то даже при соблюдении всех мер предосторожности всегда были ясно [c.125]

У фага Т4 упаковка ДНК начинается со случайной точки конкатемерного предшественника и продолжается до тех пор, пока головка не заполнится количеством ДНК, равным целому геному. Следовательно, можно предположить существование некоторого механизма, измеряющего длину включенной ДНК. На деле количество включенной ДНК несколько превышает размер одной геномной единицы в результате создается концевая избыточность, соответствующая дополнительной длине. Согласно рис. 28.3, первый вирион может содержать ДНК от А до А, второй-от В до В и т.д. Таким образом, в каждом геноме есть (разные) буквы, повторяющиеся на обоих концах. [c.346]

Следующий эксперимент подтверждает это поразительное заключение. Препарат ДНК фага Т2 денатурировали нагреванием, для того чтобы разделить комплементарные цепи каждой молекулы. Смесь одиночных цепей выдерживали затем в условиях, допускающих восстановление водородных связей между комплементарными последовательностями оснований. Больщинство одиночных цепей в смеси оказалось способно восстановить двухцепочечную структуру с партнером, исходно принадлежавщим другой нативной молекуле ДНК (рис. 7.17). При электронно-микроскопическом анализе такой смеси обнаруживается много кольцевых двухцепочечных молекул (рис. 7.18). Образование двухцепочечных структур возможно лишь в том случае, если исходный препарат ДНК содержит такую популяцию молекул, в которой последовательность генов в любой молекуле можно получить посредством циклической перестановки (пермутации) генов в любой другой молекуле. Именно циклические перестановки и концевая избыточность индивидуальных молекул ДНК фагов Т2 и Т4 обусловливают кольцевую структуру их генетической карты, отражая отношения сцепления между генами в популяции индивидуальных молекул. [c.217]

Специальный способ репликации ДНК и упаковки дочерних молекул ДНК в головки фагов Т2 и Т4 обеспечивает возможность получения от единичных фаговых частиц потомства с циклической перестановкой и концевой избыточностью. На ранних стадиях инфекции линейная родительская молекула ДНК претерпевает несколько последовательных репликаций, образуя такие же линейные дочерние молекулы, содержащие весь геном фага плюс концевую избыточность. Затем в результате рекомбинации между избыточными концами дочерних молекул образуются конкатемеры (тандемно повторяющиеся последовательности геномов фага (рис. 7.19), которые затем реплицируются и рекомбинируют, образуя еще более длинные конкатемеры. На заключительной стадии инфекции молекулы ДНК начинают упаковываться в головки (капсиды) фагов (вспомните рис. 7.2). Размер молекулы ДНК, помещае- [c.218]

Структура частицвирионовразных бактериофагов различна (рис. 9.1). В отличие от вирусов эукариотов бактериофаги часто обладают специализированным органом прикрепления к поверхности бактериальной клетки, или хвостовым отростком, устроенным с разной степенью сложности, но некоторые фаги не имеют хвостового отростка. Капсид содержит генетический материал фага, его геном. Генетический материал разных фагов может быть представлен разными нуклеиновыми кислотами. Некоторые фаги содержат ДНК в качестве генетического материала, другие — РНК. Геном у больншнства фагов — двупитевые ДНК, а геном некоторых относительно редких фагов — одноните-вые ДНК. На концах молекул ДНК некоторых фагов присутствуют липкие участки (однонитевые комплементарные последовательности нуклеотидов), у других фагов липкие участки отсутствуют. У некоторых фагов последовательности генов в молекулах ДНК уникальны, тогда как у других фагов выявлены пср-мутации генов. У одних фагов ДНК линейная, у других замкнутая в кольцо. У некоторых фагов на концах молекулы ДНК имеются концевые повторы нескольких генов, у других фагов такая концевая избыточность обеспечивается присутствием относительно коротких повторов. Наконец, у некоторых фагов геном представлен набором из нескольких фрагментов нуклеиновой кислоты. [c.168]

Рис. 9.14. Конкатемеры — промежуточные продукты синтеза ДНК фага Т4, которые, созревая, дают концевую избыточность и кольцевые перестановки генов.

А — инфицирующий геном Б — репликация В — рекомбинация Г — дальнейшая репликация и рекомбинация с образованием конкатемеров Д — упаковка ДНК, сопровождающаяся нарезанием геномов с концевой избыточностью и кольцевыми перестановками генов [c.221]

Образец линейной двухцепочечной ДНК (все молекулы идентичны) подвергали непродолжительной обработке экзонуклеазой, атакующей только 5 -концы цепочек ДНК до тех пор, пока не расщепилось приблизительно 37о ДНК. Известно, что эти молекулы обладают концевой избыточностью, т. е. ген имеет последовательность АВС0...ХУ2АВС, причем длина сегмента АВС составляет 1 % от общей длины ДНК. Если эти обработанные молекулы поместить в ренатурирующие условия, то получится новый тип структуры. Опишите эту структуру, указав длины различных участков в процентах от первоначальной длины. [c.87]

Нри репликации линейных молекул ДНК, в частности ДНК фага Т4, возникает особая проблема. 5 -концы новообразованной дочерней ДНК застроены не до конца, так как РНК-затравка была удалена, но не была замещена ДНК (рис. 30.12). Напомним, что ДНК-полимераза не способна синтезировать цепи ДНК de novo в направлении 3 —>5 (разд. 24.19). Нри репликации кольцевых молекул ДНК такой проблемы не возникает, так как З -конец новой цепи служит затравкой для заверщения синтеза дочерней цепи. Как же рещают эту проблему фаг Т4 и другие вирусы, геном которых представляет собой линейную ДНК Важным указанием на то, как рещается эта проблема, послужило открытие, что эти линейные молекулы обладают концевой избыточностью, т.е. последовательность оснований левого конца ДНК в точности повторяется на пра-юм конце [c.174]

Наряду с промоторами векторы, экспрессирующие рекомбинантные гены в клетках Е. соН, должны содержать и гомологичные терминаторы транскрипции. Необходимость в этом вызвана тем, что даже нетранслируемые избыточные 3 -концевые последовательности нуклеотидов мРНК, транскрибированной с рекомбинантного гена, отрицательно сказываются на эффективности ее трансляции, что, по-видимому, связано с участием таких последовательностей в образовании сложной третичной структуры рекомбинантных мРНК. [c.111]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология