Мутант делеция

Еш,е до того как была окончательно установлена триплетная природа кодонов, Крик и его сотрудники, остроумно использовав мутации со сдвигом рамки, доказали, что генетический код действительно составлен из нуклеотидных триплетов. Рассмотрим, что произойдет при спаривании двух штаммов бактерий, каждый из которых несет мутацию со сдвигом рамки (например, делецию —1). В результате генетической рекомбинации могут образоваться мутанты, содержаш,ие обе мутации со сдвигом рамки. Однако распознать такие рекомбинанты будет трудно, так как (согласно практически любой теории кодирования) они по-прежнему будут продуцировать полностью дефектные белки. Крику и его сотрудникам удалось, однако, ввести в тот же ген третью мутацию со сдвигом рамки того же типа и наблюдать, что рекомбинанты, несуш,ие все три делеции (или вставки), были способны синтезировать, по крайней мере частично, активные белки. Это объясняется просто. Делеции одного или двух нуклеотидов полностью инактивируют ген, тогда как при делеции трех нуклеотидов, расположенных в пределах одного гена и близко друг от друга, ген укорачивается лишь на три нуклеотида. В гене будет содержаться в этом случае лишь небольшая область с измененными кодонами. Кодируемый белок будет нормальным, за исключением небольшого участка, в котором некоторые из аминокислот будут заменены, а одна будет полностью отсутствовать. Мы уже знаем, что в большинстве белков полностью инвариантна лишь сравнительно небольшая доля аминокислот. Таким образом, очень часто ген, в котором модифицирована небольшая область, может синтезировать функционально активные продукты при условии, что не произошло сдвига рамки считывания. [c.252]

Дикий тип фага w размножается на штаммах В и К12 (X) Е. соН. Мутантные фаги г размножаются только на -штаммах, образуя резко ограниченные бляшки. Мутанты F O, индуцируемые профлавином, относятся к типу г. Они обладают способностью спонтанно ревертировать, возвращаться к дикому типу W. Генетический анализ показал, что такие ревертанты возникают не в результате обратной мутации r- w, но вследствие появления второй супрессорной мутации вблизи первой мутации 14) -> г. Супрессоры относятся к тому же фенотипу г, что и супрессируемые ими мутации. Каждая из двух мутаций порознь приводит к утрате способности синтезировать соответствующий белок, по сочетание двух мутаций в одном цистроне эту способность восстанавливает. Всего было изучено около 80 г-мутантов, в том числе двойные и тройные их комбинации — супрессоры супрессоров и супрессоры супрессоров супрессоров. Все супрессоры оказались относящимися к двум классам + (добавление нуклеотида) и — (делеция). Если исходная мутация г есть +. то ее супрессор — и наоборот. Дикий фенотип дает [c.556]

Предположим, что в определенном участке ДНК последовательность оснований такова, какой мы ее изобразили в верхней строке на фиг. 94. Допустим далее, что информация считывается слева направо, начиная с первого Ц, и что основания сгруппированы, как мы говорили раньше, по три. Тогда вызванное мутагеном профлавином выведение второго Т слева нарушит считывание всех триплетов, расположенных вправо от места делеции (фиг. 94, вторая строка). Полученный таким путем мутант будет сильно дефектным и не сможет заразить штамм К. Однако если провести новую мутацию и вставить при этом другое основание X в третий триплет слева, то четвертый, пятый и последующие триплеты будут считываться правильно и нарушенными окажутся [c.271]

В дальнейшем, однако, более детальные исследования мутаций, индуцируемых акридиновыми красителями, показали, что мутации второго типа соответствуют не предложенным Фризом трансверсиям, а вст.авкам или делециям одной или нескольких пар оснований в цепи ДНК. Но из этого не следует, что трансверсии в ДНК вообще не возникают. Они возникают, но относятся к мутациям первого типа и, следовательно, индуцируются и дают реверсии под действием мутагенных аналогов оснований. Большинство гП-мутантов, которые не дают обратных мутаций как спонтанно, так и в присутствии мутагенов, представляют собой про- [c.324]

Но, как обнаружил в 1961 г. Крик, многие ревертанты образуемые гП-мутантами второго типа (т. е. мутантами с небольшими делециями и вставками), не являются истинными ревертантами, а представляют собой двойные мутанты, которые приобрели способность расти на штамме К за счет сосуществования в области гН двух мутаций—исходной и ее супрессора. Крик и Сидней Бреннер чрезвычайно изящно использовали этот факт для экспериментальной проверки гипотезы триплетного генетического кода, которая к тому времени существовала уже восемь лет. Они показали, что правильное считывание длинной последовательности ну- [c.328]

Мутант с делецией и бессмысленной мутацией [c.451]

Чтобы сопоставить рестрикционную и генетическую карты, нужно сравнить рестрикционные карты ДНК дикого типа и соответствующих мутантов. Связь между генетической и физической картами можно установить на основе одного рестрикционного картирования, если имеются мутанты, сильно изменяющие генетическую карту. Например, маленькая делеция или вставка, нарушающая генетическую карту, вызовет соответственно уменьшение или увеличение размера того рестрикционного фрагмента, в котором она находится. Более протяженная делеция (или вставка) может удалять (или вводить) серии рестрикционных сайтов. Такой пример разобран на рис. 3.4. [c.46]

Делеция целиком удаляет фрагменты О и Е, которые имеются среди рестрикционных фрагментов дикого типа, но не у мутанта, несущего делецию. Фрагментов С и Р дикого типа также нет у мутанта с делецией. Однако вместо них у мутанта есть новый фрагмент X, который содержит часть последовательности этих двух фрагментов. Фрагменты, расположенные по обоим концам делеции, А и В слева и О, И и К, справа, одинаково представлены как в диком, так и в мутантном рестрикционных переварах. [c.47]

Если акридиновый мутант образован, скажем, в результате добавления одного нуклеотида, он может ревертировать к дикому типу при делеции этого нуклеотида. Однако реверсия может произойти и при делеции другого основания поблизости от мутантного сайта-до или после него. Вторую такую мутацию называют супрессором. [c.58]

Из этих опытов видно, что генетический код читается как последовательность, у которой рамка считывания фиксирована наличием стартовой точки, так что одиночные вставки и делеции компенсируют друг друга. При двойных же вставках или двойных делециях мутации не компенсируются. Из этого, однако, не ясно, из скольких нуклеотидов состоит кодон. Но если сконструировать тройных мутантов, то комбинации типа (- - - - -Ь) и (---) будут иметь дикий фенотип, другие же комбинации останутся мутантными. Из этого следует, что код считывается триплетами, так как тройные вставки и тройные делеции добавляют или удаляют только по одной аминокислоте. Измененная часть белка ограничена при этом участком между первым и третьим мутационными сайтами (рис. 4.3). [c.58]

Мутации рЬх и СЬх комплементируют друг друга по своему фенотипическому эффекту и, как оказалось, связаны между собой на молекулярном уровне. При делеции рЬх теряется участок размером 17 т.п.н., который, встраиваясь в какое-то другое место (в противоположной ориентации) приводит к возникновению мутаций СЬх . Если этот участок несет информацию, определяющую специфическое развитие соответствующего участка тела (третий, т. е. задний, грудной сегмент), то его утрата у pex-мутантов может привести к тому, что этот сегмент станет походить на предыдущий сегмент (второй грудной сегмент). В то же время встраивание рассматриваемого участка в сайт, расположенный на расстоянии 44 т. п. н. левее, скажется на развитии второго грудного сегмента, приводя к образованию на его месте структуры, характерной для третьего грудного сегмента. [c.263]

Относительно мутантов типа 47 было показано, что они представляют собой делеции многих последовательных пар нуклеотидов. Исследование рекомбинации двойных г//-мутантов показало, что такие мутации как бы вырезают из генетической карты участки, расположенные между фланкирующими генетическими маркерами, это неудивительно, поскольку у таких мутантов физически отсутствует участок ДНК между этими маркерами (рис. 6.5). [c.165]

Результаты комплементационного теста показывают, что все гП-му-тации, за исключением некоторых делеций, распадаются на две группы, обозначаемые как А и В. Следовательно, г//-фенотип может быть обусловлен утратой одной из двух генетических функций, А или В. Например, принадлежащий группе А мутант 104 не дает потомства при одновременном заражении с мутантами 47, 101 и 106 (рис. 6.4) и дает потомство при совместной инфекции с фаговыми мутантами из группы В, например 51 и 102. Делеции, которые не могут быть отнесены ни к одной из этих групп, включают в себя на генетической карте границу между этими двумя группами комплементации и потому утрачивают обе функции. [c.166]

Для того чтобы тонкое генетическое картирование можно было осуществить на практике, необходим еще один метод. Была составлена генетическая карта для ряда мутантных бактериофагов с делециями, захватывающими большие участки гена г11. С помощью этих мутантов можно было легко определить, в каком именно участке гена соответствующего мутанта находится данная мутация. Последующие эксперименты по рекомбинации с использованием предварительно идентифицированных мутаций позволяют уточнить локализацию мутации в ранее исследованном участке гена. Таким способом Бензеру удалось идентифицировать более 300 мутаций в гене гИ. Он пришел к выводу, что минимальное расстояние между двумя мутантными участками полностью согласуется со строением гена, предложенным Уотсоном и Криком. [c.250]

Триптофансинтетаза (стр. 141) состоит из двух субъединиц А и В (или а и ), первая из которых содержит всего лишь 268 аминокислот. Тонкую структуру гена А удалось картировать следующим образом. Было выделено большое число мутантных бактерий, неспособных расти на среде, не содержаш,ей триптофана (ауксотрофы по триптофану). Генетические скрещивания проводились с помощью специального трансдуцирующего бактериофага Pike [134]. В процессе размножения в чувствительных к ним бактериях трансдуцирующие бактериофаги иногда включают в собственную ДНК часть бактериальной хромосомы. В дальнейшем, когда такой фаг заражает другие бактерии, часть его генетической информации может переноситься в результате рекомбинации 3 хромосомы бактерий, переживших инфекцию. Используя серии мутантов с делециями аналогично тому, как это было сделано при картировании гена гЛ, удалось разделить ген А на ряд участков, а исследование частоты рекомбинаций позволило осуществить точное картирование. [c.251]

Кодовое отношение было найдено экспериментально в результате генетического исследования, проведенного Криком с сотрудниками (1961), изучавшими область гИ генома фага Т4, размножающегося в культурах Е. oli. Было установлено, что мутации в этой области, вызываемые акридиновыми красителями, состоят в выпадении, делеции, нуклеотидов и в их добавлении. Дикий тип W размножается на штаммах В и Ki2 Е. oli. Мутанты г размножаются только на -штаммах, образуя резко очерченные бляшки. Некоторые из мутантов этого типа способны спонтанно возвращаться к дикому типу w. Генетический анализ показал, что такие ревертанты возникают не в результате обратной мутации г W, но вследствие появления второй супрессорной мутации и>- г вблизи первой. Каждая из двух мутаций порознь приводит к утрате способности синтезировать соответствующий белок, но сочетание двух мутаций в одном гене эту способность восстанавливает. Всего было изучено около 80 г-мутантов, в том числе двойные и тройные их комбинации — супрессоры супрессоров и супрессоры супрессоров супрессоров. Все супрессоры оказались относящимися к двум классам + (добавление нуклеотида) и — (де-леция). Если исходная мутация г есть +, то ее супрессор —, и наоборот. Дикий фенотип дают комбинации +—, —+, +++, ---, но не ++,--, ++++,----. [c.259]

Некоторые гомеозисные мутации из этой группы еще более резко нарушают развитие организма и поэтому легальны их проявления никогда не приходится наблюдать у взрослых мух, так как мутанты погибают раньше. Летальные мутации этого типа могут передаваться потомству топько в том случае, если они рецессивны. Тогда гетерозиготы, имеющие один мутантный ген и один нормальный, жизнеспособны, и путем скрещивания пары гетерозигот можно получить и гомозигот с двумя мутантными генами. Такие потомки гибнут на очень ранних стадиях личиночного развития, но все же у них успевает выявиться мутантный фенотил. Можно, напрнмер, наблюдать проявление делеции всего комплекса bithorax. [c.81]

В отношении генетической структуры различают три класса мутантов со следуюгцими дефектами 1) одна пара оснований заменена другой, например вместо АТ может быть ОС или наоборот 2) включена дополнительная пара оснований в нуклеотидную последовательность или утрачена одна из существовавших пар 3) группа оснований или даже генов может быть утрачена (делеция), перемещена в пределах хромосомы (транспозиция) или разорвана путем вставки посторонней ДНК (инсерция). [c.443]

ДНК фага X, подобно ДНК фага ф Х174 и фага Т1, инфекцион-на для сферопластов (протопластов) Е. oli [105—107, 126]. Длина молекулы ДНК фага Я, составляет 17,2 мк, что соответствует молекулярному весу 33-10 . Молекулы ДНК мутанта фага К с двойной делецией короче на 23%. При температуре 60° концы молекул обоих типов смыкаются с образованием кольцевых форм [124]. [c.161]

Область г11 составляет всего лишь несколько процентов от всей длины молекулы ДНК фага Т4. Для локализации мутаций на карте скрещивают вновь полученный мутант г11 с известным мутантом, имеющим делецию в области г11. Порядок и расположение семи мутационных участков внизу) определены ориентировочно. Каждый такой участок соответствует, вероятно, наименьшей мутирующей единице в молекуле ДНК— одной паре оснований. Иаображснпый в самой нижней части фрагмент молекулы ДНК содержит около 40 нуклеотидных пар. [c.489]

Кодовое отношение. Кодовое отношение (г) можно определить как число нуклеотидов в кодоне. Мы уже упоминали об изящных опытах Крика с акридиновыми мутантами фага Т4, в которых индуцировались три последовательные точковые мутации (делеции или вставки) в определенном гене. Из этих опытов следовало, что кодовое отношение равно или кратно трем. Наиболее просто кодовое отношение можно было бы установить, измерив длину участка ДНК, кодирующего полипептид с известным числом аминокислотных остатков. Однако определить величину г таким способом пока не удается согласно приблизительным оценкам, эта величина безусловно меньше 10 и, вероятно, меньше 5. Так, например, РНК вируса — сателлита вируса некроза табака содержит 1200 нуклеотидов, а число аминокислотных остатков в белковой субъединице его оболочки равно 400 отсюда г = 3. Аналогичные оценки величины г были сделаны для большого числа различных белков. Другие доказательства триплетности кода были получены с помощью бесклеточных систем. Было показано, что 1) тринуклеотиды эффективно связывают специфические аминоацил-s-PHK с рибосомами [c.499]

Повышенным содержанием хлорофиллов в листьях характеризовались компактум № 12, снельтоид № 34 и сферококкоид № 31, хотя первый мутант обусловлен дупликацией локуса Q, второй — делецией локуса Q, третий (предположительно) — мутацией гона sph. [c.118]

Бензер сумел расположить почти 2000 мутантов в пределах цистронов А и Б области гП (это называется разделением мутантов по двзш классам). Чтобы осуществить такую огромную работу, потребовалась определенная система исследований. Большую помощь оказали особые мутанты фага, возникающие под действием иногда ультрафиолетового и часто рентгеновского излучения, — так называемые делеции, или выпадения, характеризующиеся [c.380]

Каковы же возможные изменения генотипа, которые привели к появлению псевдоунивалентов, а также большего числа открытых и преждевременно разошедшихся бивалентов у мутантов ППГ пшеничного типа Ими, вероятно, могли быть точковые мутации, а также изменения генотипа, которые не обнаруживаются цитологически и условно относятся к микроаберрациям. Возможны следующие типы таких перестроек инверсии, делеции и вставки. Инверсии не изменяют генетического содержимого хромосом, за исключением редких случаев эффекта положения или одновременно возникших мутаций в местах разрывов. [c.244]

Карта построена на основании частоты появления рекомбинантов Л в попарных скрещиваниях между 60 различными /-П-мутантами незавнспмого происхождения. Геном фага представлен на этой фигуре при возрастающем сверху вниз увеличении . Вертикальные линии на нижней карте соответствуют отдельным г11-мутадиям, а десятичные дроби проценту рекомбинантов г+, наблюдаемых при скрещивании между двумя мутантами (соответствующие локусы соединены на карте стрелкой). Горизонтальные линии ia средней и нижней картах характеризуют длину участков, занимаемых протяженными мутациями, или делециями- [c.306]

Делеционные мутанты оказались весьма полезными Бензеру для построения детальной карты области г . При этом отпала необходимость в невероятно трудоемкой работе по скрещиванию каждого мутанта коллекции со всеми остальными мутантами (что составило бы в общей сложности не один миллион скрещиваний). Бензер разделил область гП генома фага Т4 на отдельные сегменты (как показано на фиг. 151), каждый из которых соответствовал участку на карте, затронутому одной определенной делецией. После этого очень легко было определить сегмент, в котором расположена та или иная мутация. Для этого требовалось только установить, с какими делециями данная мутация дает и с какими не дает при скрещивании рекомбинантов дикого типа. При помощи таких делеций с подходящими начальными и конечными точками Бензер приступил к распределению всех гП-мутантов по 47 сегментам области гП (фиг. 152). Для этого неизвестный гП-мутант сначала скрещивали с семью мутантами, несущими семь стандартных делеций, определяющих семь основных сегментов. После того как выяснилось, в каком из этих семи сегментов располагается мутация, мутант скрещивали со вторым набором делеций. Таким путем всего в два этапа удается локализовать любую точковую мутацию в одном из 47 сегментов карты. Необходимо подчеркнуть, что без применения этого весьма эффективного метода, позволяющего очень быстро локализовать на карте любую мутацию, наши сведения о тонкой структуре генома фага оставались бы весьма скудными. Дело в том, что по мере возрастания в арифметической прогрессии числа выявленных мутаций число скрещиваний, необходимых для их локализации, возрастает в геометрической прогрессии. [c.309]

Представление о том, что некоторые мутации приводят к образованию нетранслируемого бессмысленного кодона в середине гена, позволило объяснить сущность некоторых бактериальных мутантов со странным фенотипом. Например, как указывалось в гл. VI, Яновскому удалось обнаружить неактивный А-белок триптофан-синтазы лишь у некоторых Тгр -ауксотрофов Е. соИ, содержащих точковую мутацию в гене trpA. У других ауксотрофов вообще не было выявлено никакого белка. Поскольку у мутантов последнего типа удавалось индуцировать истинные реверсии к Тгр" с помощью мутагенных аналогов оснований (т. е. в результате замены оснований), отсутствие у них белка, подобного белку А, нельзя было объяснить мутацией со сдвигом считывания (вставкой или делецией). Такие мутанты, по-видимому, содержали бессмысленные мутации, предотвращавшие синтез полипептидных цепей А-белка нормальной длины. [c.452]

Известно, что молекулы профлавина и других акридинов вклиниваются между основаниями двухцепочечных ДНК а мутагенный эффект соединения такого рода, судя по имеющимся данным, заключается в том, что они вызывают делецию (нехватку) или вставку одного или нескольких нуклеотидов. С помощью электронного микроскопа было обнаружено, что ДНК мутантного фага X, имеющего двойную делецию, на 20% короче, чем у дикого типа [303]. Изучение мутантов этого типа дало в руки исследователей ценный материал, подтверждающий три-плетную природу генетического кода [79, 80]. Особенно интересны двойные мутации в одном и том же цистроне. Если в результате второй мутации утраченная в результате первой мутации активность генного продукта восстанавливается (например, лизоцимная активность), то можно предположить, что нехватка некоторого нуклеотида в РНК скомпенсировалась вставкой по соседству другого нуклеотида [499[. [c.210]

Для генетического анализа использовали делеции, полученные с помощью акридина в гЛ-области фага Т4. В 1964 г. Крик ( ri k) и его сотрудники показали, что мутации, индуцированные акридинами, существенно отличаются от мутаций, индуцированных заменой оснований, в двух отношениях. В результате замены оснований (примеры см. на рис. 2.17 и 2.18) часто образуются так называемые leaky (лики)-мутанты, у которых сохраняется остаточная функция. У акридиновых мутантов, напротив, функция гена утеряна полностью. Мутации, возникшие в результате замены оснований, могут ревертировать к дикому типу под действием мутагенов, вызывающих замены оснований. Мутации, индуцированные акридинами, ревертируют только после повторного воздействия акридинами. [c.57]

Мутации типа нонсенс и миссенс впервые удалось разграничить благодаря генетическому тесту, использованному Бензером и Чеймпом (Benzer, hampe) в 1961 г. Существует вариант фага Т4, у которого делегирован промежуток между цистронами гПА и гПВ. В результате оба цистрона соединились воедино, и вместо двух отдельных белков синтезируется один слившийся белок. У этого белка сохраняется активность белка В, несмотря на соединение двух полипептидов. На рис. 4.7 показано, как можно различать нонсенс- и миссенс-мутации в гПА-области. Для этого нужно сконструировать двойной мутант, который кроме исследуемой мутации несет делецию, соединяющую цистроны А и В. Если в г//Л-области возникла миссенс-мутация, то активность г//В-цистрона не будет нарушена. Но если возникнет нонсенс- мутация, синтез белка остановится и полипептид В не синтезируется. [c.61]

Эксперименты с делеционными мутантами гена тимидин-киназы (ТК) вируса герпеса показали, что область между положениями — 100 и — 60 контролирует частоту инициации. В отсутствие этого участка частота инитшя-ции в обычной стартовой точке Псшает до 2% от первона-чального уровня. Если делетируется блок ТАТА, инициация продолжает происходить, но при этом снижается точность узнавания первоначальной стартовой точки. Аналогично в случае глобиновых генов млекопитающих делеция области размером 20-30 п. н. с центром примерно около положения — 70 вызывает значительное снижение транскрипции. Для некоторых генов дрожжей также показано, что последовательность, расположенная влево от стартовой точки, играет важную роль. В случае гистоновых генов морского ежа рассматриваемая последовательность расположена еще дальше от стартовой точки — между положениями — 139 и —111. Данные последовательности не активны, если область, предшествующая стартовой точке, делетирована, но, как правило, они значительно увеличивают частоту инициации. [c.152]

Корреляция между транскрипцией гена и сверхчувствительными сайтами, располагающимися в направлении 5 -конца, убедительно подтверждается данными, полученными при изучении гена Sgs4 D. melanogaster, кодирующего клейкий белок слюнных желез. В этой ткани в данном гене существуют два особенно сверхчувствительных сайта, лежащие на расстоянии 330 и 405 п. н. от 5 -конца гена. В мутантной линии мух есть делеция протяженностью 100 п. п., захватывающая оба сверхчувствительных сайта. Несмотря на то что еще остался отрезок более 250 п. н. выше стартовой точки транскрипции, у этого мутанта не образуется клейкого белка. Исходя из этих результатов, можно предположить, что удаление сверхчувствительного сайта нарушает активацию гена. [c.389]

Известно, что при скрещивании мутантов со штаммами, несущими делеции в соответствующей этой мутации области генетической карты, нельзя получить рекомбинантов дикого типа. Этот факт дает в руки исследователей мошрый метод анализа, которым Бензер воспользовался для картирования тысяч независимых -//-мутаций. Обдуманно упорядоченный набор делеций, представленный на рис. 6.10, делит гП-область на 47 отрезков, определяемых соседними концами различных пар делеций. Для того чтобы новую мутацию отнести к одному из этих 47 отрезков, достаточно произвести чуть больше десятка скрещиваний, при которых фиксируется лишь наличие или отсутствие рекомбинантов дикого типа при посеве на Е. соИ К (А). Эта методика схематически изображена на рис. 6.11. После того как установлена локализация некоторого числа независимых г//-мутаций в определенном отрезке, остается установить лишь их взаимное расположение друг относительно друга, и нет необходимости определять их положение относительно мутаций, локализованных в других участках карты. [c.170]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология