Гетерозиготы мутационные

Ф И Г. 160. Возникновение мутационных гетерозигот при полуконсервативной репликации фаговой ДНК< [c.326]

Рис. 3.12. Формирование компаундной (составной) гетерозиготы. Каждая вертикальная линия соответствует мутантному локусу на одной хромосоме родителя. Среди многих возможных мутационных сайтов указаны только два. Если родители гетерозиготны по мутациям, которые расположены в идентичных сайтах, то пораженный ребенок будет истинной гомозиготой. Если мутационные сайты не совпадают, то пораженный ребенок будет составной гетерозиготой - компаундом.

СТИ мутировавший ген. Следовательно, вероятность того, что гомозиготная диплоидная особь станет гетерозиготной за счет мутирования одного из двух аллелей в любом поколении, равна 2ц. Поскольку доля гетерозигот в популяции с самооплодотворением в каждом поколении уменьшается наполовину и в то же время в каждом поколении возникает ц новых мутаций, доля гетерозигот, обусловленная наличием мутационного давления, в такой чистой линии равна [198] [c.355]

Для идеальной популяции характерны следующие черты большая численность, свободное скрещивание (панмиксия) организмов, отсутствие отбора и мутационного процесса, отсутствие миграций в популяцию и из нее. В идеальной популяции соотношение частоты доминантных гомозигот АА), гетерозигот Аа) и рецессивных гомозигот аа) сохраняется постоянным из поколения в поколение, если никакие эволюционные факторы ие нарушают это равновесие. В этом основной смысл закона [c.23]

Популяционная генетика фенилкетонурии, как и большинства аутосомно-рецессивных болезней, сложная. Частота фенилкетонурии в большинстве европейских стран в среднем составляет, по-видимому, 1 10 000 новорождённых. Однако по этому показателю имеются значительные различия между популяциями 1 2600 в Турции, 1 4500 в Ирландии, 1 6000 в Белоруссии, 1 16 ООО в Китае, 1 30 000 в Швеции, 1 119 000 в Японии. Частота гетерозигот в большинстве европейских популяций составляет 1 100. Механизмы накопления гетерозигот в популяциях неизвестны. Вероятно, это обусловлено селективным преимуществом гетерозигот, потому что гомозиготы, т.е. больные, без лечения ранее не оставляли потомства, а доказательств повышенного мутационного процесса в соответствующем локусе нет. [c.138]

Накопление гетерозигот в популяциях обусловлено их репродуктивным преимушеством (оставление потомства) по сравнению с гомозиготами по нормальному и патологическому аллелям. Если преимущества никакого нет и не было в истории популяции, то частота гетерозигот, казалось бы, должна приближаться к частоте мутационных событий (равное число появляющихся и элиминирующихся мутаций). На самом деле по всем рецессивным мутациям сохраняется повышенная частота гетерозигот, как бы подхватываемая отбором для размножения. Популяции всех живых существ, не только человека, отягощены грузом рецессивных мутаций. Эта общебиологическая закономерность была открыта русским генетиком С.С. Четвериковым в 1926 г. [c.150]

Если элементарное мутационное событие представляет собой [включение неправильного нуклеотида в определенный участок синтезируе-мой полинуклеотидной реплики и если ДНК вегетативного фага реплицируется в соответствии с полуконсервативным механизмом Уотсона и Крика, то мы можем предсказать такую особенность вновь рождаюш егося мутантного генома, которую без знания молекулярной основы процесса мутирования вообще невозможно было бы предвидеть. Предположим, что во время синтеза цепи-реплики происходит одна из редких ошибок копирования, например остаток тимина в родительской цепи незаконно спаривается с гуанином, а не с аденином. В результате этого мутагенного акта репликации возникает двойная спираль с исходной ин-формацией в старой (родительской) цепи и мутантной информацией в цепи, синтезированной заново (фиг. 160). При следующем цикле репликации комплементарные нити этой мутантной молекулы вновь разъединяются и каждая из них, функционируя как матрица, синтезирует новую комплементарную цепь. В результате появляется одна двойная спираль ДНК, несущая мутантную информацию в обеих цепях, и одна немутантная двойная спираль. Исходная мутантная молекула ДНК представляет собой, следовательно, гетеродуплексную гетерозиготу, которая несет в одном участке два аллеля — мутантный и немутантный, по которым при следующем цикле репликации происходит расщепление. Можно ожидать, что во время внутриклеточного размножения фага некоторые молекулы ДНК фага с мутацией, возникшей в результате ошибки копирования при последней репликации, будут извлечены из вегетативного фонда фага и войдут в состав зрелых инфекционных частиц. Эти частицы и будут мутационными гетерозиготами. [c.325]

В 1959 г. Д. Пратт сумел показать, что большинство, если не все бромурациловые ревертанты г+, образуемые мутантами гП (которые были индуцированы аналогами оснований), возникают в виде гетерозигот гП/г" , которые позднее расщепляются на гомозиготные ревертанты г" ". Чтобы продемонстрировать это, к бактериям, зараженным мутантным фагом Т4гП, непосредственно перед окончанием скрытого периода внутриклеточного развития фага добавляли бромурацил и первые инфекционные частицы, появившиеся в клетках непосредственно после окончания скрытого периода, высвобождали путем искусственного лизиса клеток. Такая методика постановки опыта гарантировала, что все ревертанты / +, возникшие и извлеченные из фонда предшественников фаговой ДНК во время короткого воздействия мутагена, образовались исключительно в самом последнем цикле репликации. Ошибка копирования, восстановившая у них в соответствующем участке ДНК генетическую информацию дикого типа г+, произошла настолько поздно, что больше и и одного цикла репликации произойти уже не могло (а это значит, что не могло произойти и расщепления на гомозиготные мутантные структуры). Такого рода опыты показали, что свыше 80% всех ревертантов г, возникших в результате кратковременного контакта с бромурацилом, действительно представляет собой мутационные гетерозиготы, несущие как исходный аллель г, так и ревертировавщий к дикому типу аллель г" . Следовательно, в полном соответствии с механизмом Уотсона и Крика и вопреки механизмам, предусматривающим консервативное распределе- [c.325]

Лечебная роль такого процесса репарации не ограничивается уда-лениел4 индуцированных ультрафиолетом димеров тимина, а распространяется также на исправление большого разнообразия других потенциально летальных нарушений генома клетки. Так, например, ряд гибельных измеиепий, вызванных действием на бактериальную ДНК рентгеновских лучей (вызывающих разрывы полинуклеотидных цепей) или иприта (вызывающего химические сшивки соседних пуриновых оснований), может быть обнаружен и исправлен репарирующей системой, иссекаю-шей поврежденный участок и затем заполняющей брешь. Показано было также, что репарационным исправлениям подвержены и структурные нарушения, обусловленные наличием не подходящих друг к другу некомплементарных пар оснований в рекомбинационных или мутационных гетерозиготах-гетеродуплексах (фиг. 160). Иссекая из гюлинуклеотидной цепи одно из двух оснований, образующих неправильную пару (с точки зрения правил спаривания Уотсона — Крика), и замещая его правильным нуклеотидом при репарационной репликации, направляемой неиссечеи-ной цепью, которая при этом имеет функцию репарационной матрицы, процесс иссечения и заполнения может привести к превращению гетерозиготы в гомозиготу. Следует, однако, заметить, что вероятность исправления любого такого структурного нарушения подвержена значительным вариациям. Во-первых, эффективность ферментативной ДНК-репарирую-щей системы зависит от генетической конституции организма. Одни организмы обладают очень мощными репарирующими системами и, следовательно, очень устойчивы к воздействиям, ведущим к повреждениям их ДНК, у других репарирующие системы малоэффективны или вовсе отсутствуют. Такие организмы обречены на гибель от малейшей травмы ДНК. Во-вторых, даже у организмов с эффективной репарирующей системой вероятность исправления поврежденной ДНК сильно зависит от физиологических условий в период репарации, в частности от температуры и состава питательной среды. [c.377]

Произведенный выше анализ показывает, что такие повышающие генетическое разнообразие явления, как мутационный процесс и преимущество гетерозигот, сопряжены с определенными расходами . Однако эти расходы легко преувеличить. Читателю следует напомнить об ограиичивающем допущении, принятом для описанной модели, а именно — допущении об однородности среды во времени для всех членов рассматриваемой популяции. Только при этом условии 1 тах будет иметь фиксированное значение и только при этом каждому генотипу можно приписать определенную приспособленность. Кроме того, концепция генетического гру- [c.203]

Дискуссии и противоречия по поводу концепции генетического груза. Концепция генетического груза широко обсуждалась популяционными генетиками [1809 1863]. С одной стороны, было установлено, что сравнение потомства кровнородственных и некровнородственных браков может внести вклад в решение вопроса о том, что вносит больший вклад в генетический груз человека-неблагоприятные мутации ( мутационный груз ) или сбалансированный полиморфизм, обусловленный преимуществом гетерозигот ( сегрегационный груз ) [1745-1747]. С другой стороны, показано, что в некоторых случаях применение концепции генетического груза приводит к абсурдным выводам [1809]. В настоящее время многие генетики разделяют мнение о том, что пользоваться этой концепцией следует с осторожностью. Современная, несколько более реалистическая версия изложена в работе [1748]. [c.353]

Г. Де Фриз создал свою мутационную теорию на основе экспериментов с различными видами Oenothera. Парадокс заключался в том, что в действительности он не получил мутаций, а наблюдал результат комбинативной изменчивости, поскольку формы, с которыми он работал, оказались сложными гетерозиготами по транслокациям (см. гл. 13). [c.292]

После возникновения аллельной изменчивости в результате мутационного процесса или иммиграции общее разнообразие генотипов может значительно увеличиться за счет рекомбинации, но, разумеется, этот источник генотипической изменчивости всецело ограничен изменчивостью аллелей, участвующих в рекомбинации. Если все локусы почти мономорфны, то, хотя рекомбинация и даст несколько новых уникальных сочетаний аллелей разных локусов и хотя такие уникальные комбинации могут служить основой для новых адаптаций, частота их возникновения будет слишком мала. Например, при наличии двух почти моиоморфных локусов, каждый с частотой аллельных вариантов 0,001, легко может случиться так, что гамета с двойной мутацией аЬ будет, совершенно отсутствовать. Однако частота образования такой гаметы путем рекомбинации равна частоте рекомбинации, умноженной на частоту двойных гетерозигот, или максимум (0,5) (0,002) (0,002) = 2-10- . Таким образом, рекомбинация, которая может продуцировать новые варианты из двух локусов с частотой, не превышающей произведение их гетерозиготностей, становится эффективной только в том случае, если величины гетерозиготности по обоим аллелям уже высокие. [c.195]

Эпидемиология генных болезней включает в себя сведения о распространённости этих болезней, частотах гетерозиготного носительства и факторах, их обусловливающих. Первичная основа возникновения наследственных болезней — мутационный процесс, а распространённость болезней (или частота больных) в популяции определяется уже популяционными закономерностями интенсивностью мутационного процесса, давлением отбора (скоростью элиминации), который определяет плодовитость мутантов и гетерозигот в конкретных условиях среды, мифацией населения, изоляцией, дрейфом генов. [c.148]

Мутационный груз — неизбежный побочный продукт мутацк-0Н1Н0Г0 процесса. Этот процесс порождает вредны мутации, которые должны быть выметены стабилизирующим. отбором. Сегрегационный груз существует в популяциях, которые используют преимущества, создаваемые превосходством гетерозигот. При этом в каждом поколении происходит выщепление менее приспособленных гомозигот, понижающих среднюю приспособленность популяции. Гомозиготы представляют собой плату за уравновешивающий отбор. [c.174]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология