Мутант комплементация

На карте показано относительное расположение 60 генов, идентифицированных к 1965 г., и основные физиологические свойства мутантов, дефектных по этим генам. Каждый ген идентифицирован по наличию по крайней мере одной аш-мутации, способной давать комплементацию в цис-транс-тесте саж-мутациями во всех ранее идентифицированных генах. Для некоторых генов, изображенных в виде темных сегментов, указана минимальная длина, определенная на основании частот рекомбинаций между мутантными участками одного и того же гена. Большая длина гена 34 обусловлена еще не вполне понятным явлением повышенной вероятности генетических обменов в этой области. Размеры этого гена, следовательно, завышены. В прямоугольниках указаны либо дефекты синтезов, обусловленные мутациями в соответствующих генах, либо те дефектные компоненты фагов, которые наблюдаются в лизатах соответствующих мутантов. [c.313]

Выделение мутантов имело огромное значение для изучения гена. До недавнего времени гены можно было идентифицировать только по мутациям, которые оказывались летальными или же блокировали развитие некоторого видимого или измеримого фенотипического признака. В результате картирования мутаций возникло предположение, что группа мутаций, нарушающих один и тот же признак, может быть тесно сцеплена, а использование теста на комплементацию показало, что каждая такая группа составляет функциональную генетическую единицу. Какова же природа этих мутаций [c.37]

Генетический анализ состоит в экспериментальном изучении отношений, существующих между мутантами. Для определения характера этих отношений используются два основных приема,-рекомбинационный тест и тест на комплементацию. Рекомбинационный тест, как мы уже отмечали в предыдущем разделе, определяет взаимное пространственное расположение мутаций на генетической карте. Комплемента-ционный тест, с другой стороны, определяет функциональные отношения мутантов. Все -//-мутанты обладают одинаковым фенотипом (табл. 6.1). Одинаковы ли их генетические функции Для ответа на этот вопрос клетки Е. соН К (А) заражали различными парными комбинациями мутантов гП, как это схематически изображено на рис. 6.6. Если в такой дважды инфицированной клетке возникает потомство фага, то это означает, что каждый из двух мутантных фагов осуществляет функцию, которую не в состоянии осуществлять второй мутант. Такие два мутанта называют комплементарными. С другой стороны, если в такой дважды инфицированной клетке потомства фагов не возникает, то это означает, что оба мутанта не способны осуществлять одну и ту же функцию. [c.166]

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]

Рекомбинационный анализ мутантов, представленных в табл. 6.4, позволил построить карту тонкой структуры, изображенную на рис. 6.17. Построение этой карты потребовало визуального определения фенотипа миллионов мух в потомстве от различных типов скрещивания. Картированные аллели локализуются в восьми различных сайтах, способных к рекомбинации. Все перечисленные в табл. 6.4 аллели рецессивны (за исключением двух w " и и тест на комплементацию [c.181]

Спот-тест на комплементацию мутантов фага ( или Р22) [c.78]

При комплементации важно, чтобы адсорбция и заражение проходили при строго непермиссивных условиях. Например, при тесте на комплементацию температурочувствительного мутанта и амбер-мутанта используют хозяина зи- и высокую температуру. Поэтому нужно внимательно следить за температурой, при которой происходят адсорбция и рост. В качестве контроля необходимо проводить заражение фагом дикого типа и заражение по отдельности каждым использованным мутантом в тех же самых условиях. [c.81]

Температурно-чувствительные мутанты можно подразделить на функциональные группы с помощью теста комплементации, факторы, влияющие на комплементацию, детально изучены [37, 38]. [c.158]

Как и для остальных вирусов с негативной полярностью РНК и несегментированным геномом, рекомбинация между температурно-чувствительными мутантами РСВ, принадлежащими к одной или к разным группам комплементации, не описана. [c.159]

Как можно ответить на вопрос о том, локализованы ли мутации в одном и том же гене, в близко расположенных генах или же в генах, отстоящих друг от друга на некотором расстоянии Ответ на этот вопрос можно получить с помощью теста на комплементацию. Если два мутантных бактериофага несут мутации в разных генах, то при заражении бактерии обоими мутантными фагами одновременно часто оказывается, что бактериофаги могут размножаться в бактерии-хозяине. Поскольку в этйм случае у каждого фага есть неповрежденный ген для Одного из двух затронутых белков, все генетические функции в этом случае выполняются. Если же у обоих мутантных фагов поврежден Один и тот же ген, то такие фаги не смогут дополнять функции друг Друга при совместном заражении. Такой эксперимент часто называют Чис-гранс-сравнением. Одновременное заражение двумя различными мутантами — это транс-тест. В качестве же контроля используют цис-тест бактерию заражают одновременно рекомбинантом, несущим обе мутации в одной и той же ДНК, и стандартным фагом. В этом случае репликация должна протекать нормально. [c.250]

Несмотря на то что сейчас выяснены лишь некоторые ключевые моменты тех химических процессов, которые лежат в основе всех этих явлений, использование температурочувствительных мутантов и тестов на комплементацию поможет установить суммарное число генов, принимающих участие в этих процессах, а также локализацию этих генов в хромосоме Е. oli. В ряде случаев это может способствовать более полному пониманию биологического явления. [c.255]

Какие химические процессы лежат в основе супрессии (подавления) одной мутации другой мутацией, локализованной в иной точке хромосомы Однозначного ответа на этот вопрос дать нельзя. Редко мутация супрессируется другой мутацией, локализованной в пределах того же самого гена. Такой эффект может быть назван внутригенной комплементацией. Предположим, что мутация приводит к такой аминокислотной замене, которая нарушает стабильность структуры или функцию белка. Возможно, что мутация в другом сайте, захватывая остаток, взаимодействующий с замещенной аминокислотой, меняет характер взаимодействия двух остатков, что приводит к восстановлению функциональной активности белка. Так, например, если боковая цепь первой аминокислоты мала, а в результате мутации она замещается на более длинную боковую цепь, то вторая мутация, приводящая к уменьшению размера другой боковой цепи, может позволить образующемуся белку свертываться и функционировать подобно нормальному белку. Такой случай был обнаружен среди мутантов триптофансинтетазы [144]. Мутанты этого белка, у которых Gly-211 был заменен на Glu нли Туг-175— на ys, синтезировали неактивные ферменты, тогда как двойной мутант, т. е. мутант, в котором имели место обе эти замены, синтезировал активную триптофансинтетазу. Считают, что в большинстве случаев внутригенной супрессии происходят изменения во взаимодействии субъединиц олигомерных белков. [c.255]

Фиксация азота - очень сложный процесс, требующий согласованного действия множества разных белков. Поэтому вряд ли можно было ожидать, что вся генетическая информация, необходимая для фиксации азота, будет содержаться в каком-то одном фрагменте ДНК и что этот фрагмент удастся вычленить из генома диа-зотрофного микроорганизма и перенести в не-диазотрофный организм. Следует еще учесть, что физиологические условия в организме реципиента должны быть подходящими для функционирования активной нитрогеназы. Более приемлемый способ вьщеления генов азотфиксации (и /-генов) состоял в том, чтобы идентифицировать и охарактеризовать те клоны библиотеки ДНК дикого типа, которые восстанавливают способность различных мутантов данного микроорганизма фиксировать азот. Такой метод называется генетической комплементацией. [c.310]

Идентификация гена в отсутствие гетерологичного зонда или какой-либо информации об этом гене — задача не из легких. В таких случаях часто приходится разрабатывать принципиально новую схему отбора. В ее основе может лежать иммунологическая идентификация искомого белка, определение его активности, ДНК-гибридиза-ция с олигонуклеотидным зондом, нуклеотидная последовательность которого была определена исходя из данных о частично секвениро-ванной аминокислотной последовательности очищенного искомого белка, или комплементация мутантов. Очень часто после идентификации гена, кодирующего определенную функцию, можно выделить аналогичные гены из других организмов, используя первый вьщеленный ген в качестве гетерологичного зонда для ДНК-гибридизации. Результативность данного подхода зависит от близости нуклеотидных последовательностей зонда и искомого гена. Эта стратегия оправдывает себя в случае консервативных в эволюционном плане генов, например генов, кодирующих белки, которые участвуют в фиксации азота, но в больщинстве случаев она малопригодна. [c.319]

Говоря о факторах, которые могут иметь значение в функционировании гипотерического механизма поддержания разнообразия в популяциях актиномицетов, нам хотелось бы упомянуть простейшие, в той или иной степени доступные для дальнейшего экспериментального анализа. Назовем, прежде всего, возможность метаболического взаимодействия между вариантами. Как отмечал Браун (1968), рост мутанта (имеются в виду мутантные клетки из вторичных колоний — папилл — бактерий) может зависеть от наличия в среде продуктов обмена клеток исходной культуры. В этом случае оказывается затруднительным выделение мутанта в чистую культуру, отделение его от популяции исходных клеток. Так называемая метаболическая комплементация более всего изучена у актиномицетов на примере совместного синтеза различающимися мутантами антибиотиков (Мс ormi k et al., 1960 Sermonti, 1969 Дмитриева и др., 1973). [c.94]

А. Система комплементации in vitro. Два неинфекционных лизата фагов готовят путем заражения клеток . го/г парой условно летальных мутантов фага, которые при вполне определенных условиях заражения (и ни при каких других) утрачивают способность образовывать либо фибриллы отростка, либо головки. Смесь двух лизатов, один из которых содержит неинфекционные частицы, лишенные фибрилл, а другой — свободные отростки и фибриллы, инкубируют при 30 С. В смеси образуются инфекционные частицы, что происходит в результате присоединения свободных фибрилл к частицам, [c.271]

Использование бензеровского комплементационного анализа для других участков генома Т-четных фагов показало, однако, что получаемые результаты не всегда столь однозначны, как это было при исходном определении генов А и В в области гН. Распределение ат-мутантов по генам было однозначным, однако Эдгар и Эпштейн обнаружили ряд 1з-щ-таций, которые, судя по их положению на генетической карте и по результатам функционального цис-транс-теста с тесно сцепленными ат-иу-тантами, должны относиться к одному и тому же гену, но тем не менее дают в цис-транс-тесте хорошую комплементацию. Аналогичные случаи внутригенной комплементации были вскоре обнаружены в работах по установлению генетической единицы функции в геноме бактерий и других организмов. [c.314]

Внутригенная комплементация наблюдается и при обычных мутациях с потерей функции (см. гл. VI). В этом случае два мутанта по одному и тому же гену синтезируют каждый по полипептидной цепи, не обладающей функциональной активностью ни п/ м каком температуре. Ком-плементируя друг с другом, они образуют функционально активные гибридные четвертичные структуры. Тот факт, что Бензер не обнаружил никакой внутригенной комплементации в своей большой коллекции гП-мутантов, дает основание думать (хотя и не доказывает это), что биологическая активность белковых продуктов генов гИА и гПВ обусловлена [c.314]

Представление о бессмысленных кодонах объясняет также наблюдения, описанные в гл. XIII, относительно внутригенной комплементации мутантов по ферментам, состоящим из нескольких субъединиц если чувствительные к температуре мутанты (/s-мутанты), у которых мутации локализованы в генах соответствующих ферментов, способны к внутригенной комплементации, то у мутантов по тем же самым генам этого явления никогда пе наблюдалось. Действительно, в отличие от гомологичных полипептидных цепей s-мутантов, содержащих аминокислотную замену, неполные цепи, образующиеся при заражении непермиссивного хозяина атЬег-мутантами, вероятно, не могут объединяться друг с другом, образуя при этом каталитически активную четвертичную структуру белка. [c.453]

Оказалось, что такие фаги содержат мутацию в гене, кодирующем полипептид длиной 320 аминокислот, необходимый для проникновения фага в клетку-хозяина в каждой частице фага Г2 содержится по одной молекуле такого полипептида. И наконец, мутанты группы III не могут образовывать нормальный белок оболочки, так как они содержат мутации в структурном гене этого белка. Более того, в ограничивающих условиях мутанты группы III синтезируют ненормально большие количества РФ и РП, так как плюс -цепи РНК, образующиеся в зараженных клетках, не инкапсулируются фаговым белком и, следовательно, могут служить матрицами для новых минус -цепей. Опыты по комплементации, в которых бактерии одновременно заражали двумя мутантами фага f2, показали, что три фенотипические группы четко совпадают с тремя группами комплементации при смешанном заражении бактерий двумя фаговыми мутантами, относящимися к разным или к одной и той же фенотипической группе, наблюдается соответственно нормальное или ненормальное развитие фагов. Эти результаты позволили заключить, что в РНК фага f2 закодировано не более трех белков. Следует отметить, что ни в одном из опытов со смешанным заражением не было обнаружено генетической рекомбинации между фагами. Значение такого результата неясно, так как большинство культур мутантов фага 12 содержит до 0,1 % ревертантов дикого типа. Столь высокая скорость мутаций генома РНК затрудняет поиски редких рекомбинантов. Конечно, возможно, также что генетическая рекомбинация тежду геномами РНК вообще не происходит и что этот процесс присущ только полидезоксирибонуклеотидам. [c.475]

Мутации локуса w распределяются в области, имеющей размер около 0,04 единиц генетической карты, и составляют только одну группу комплементации. Вот почему локус W вряд ли можно рассматривать как удачный пример сложного локуса. В то же время, поскольку у мутантных особей w глаза не окрашены, возникает вопрос о функции этого локуса. Дело в том, что у мух дикого типа цвет глаз обусловлен присутствием красного и коричневого пигментов, неродственных по структуре и синтезируемых разными путями. Были идентифицированы отдельные гены, нарушающие тот или иной путь (мутанты vermilion утрачивают коричневый пигмент, мутанты brown-красный и т.п.). Отсутствие продуктов обоих путей у мутантов w позволяет предполагать, что локус w не кодирует фермент, участвующий в образовании пигмента, а регулирует их продукцию. Мутанты W классифицируются в фенотипические группы согласно значимости эффекта мутаций на пигмен-тообразование. Аллели, подобные исходному w, ведут к полной утрате красного и коричневого пигментов. Другие аллели вызывают промежуточный фенотип, что свя- [c.476]

Вывод о функциях продуктов сделан на основе результатов изучения мутантов из каждой группы комплементации. Эти данные представлены на рис. 37.18. У гаплоидов функции спаривания а выражаются конситутивно. Для индуцирования споруляции необходимы фшкции al и а2. Группа а2 также ответственна за репрессирование функций спаривания типа а у гаплоидов. Прод)кт al индуцирует у гаплоидов функции а-типа спарива1ия. [c.487]

Комплементационный анализ г//-мутантов легко проводится с помощью так называемого spot-me ma. Клетки, инфицированные гП-му-тантом с множественностью 0,1 (примерно один фаг на десять бактериальных клеток) смешиваются с теплым расплавленным агаром, и смесь наносится на поверхность питательной среды в чашке Петри. Когда агар затвердевает, на его поверхность капают несколько капель среды, содержащей другой г//-мутант. В месте падения капель некоторые клетки инфицируются обоими мутантами. Если при этом происходит комплементация, то в инфицированных клетках возникает потомство фагов обоих родительских генотипов (а также рекомбинантных генотипов). Это потомство инфицирует затем все остальные бактериальные клетки в покрытом каплей участке и убивает их. Таким образом, комплементация проявляется в лизисе бактерий на месте капли (рис. 6.7). [c.166]

Использованный Бензером тест на комплементацию оценивает функциональные отношения между мутациями, находяпдамися в транс-кон-фигурации (рис. 6.8). Если две мутации принадлежат к одной группе комплементации и находятся в шранс-положении, то они не комплемен-тируют и потомства не возникает. С другой стороны, если эти же две мутации находятся в t/мс-положении, то потомство образуется. Например, если бактериальную клетку штамма К(Х.) одновременно заражают двойным -//-мутантом и фагом Т4 дикого типа, то образуется потомство обоих генотипов. Фаг дикого типа осушествляет функции, необходимые для успешной репликации как генома дикого типа, так и мутантного генома. Если же две мутации относятся к разным группам комплементации, то и в цис-, и в транс-положениях они проявляют одинаковый фенотип потомство возникает в обоих случаях. [c.168]

В таблице 7.2 перечислены 39 условно летальных мутаций фага фХ174 все они лишают фаг способности к размножению при инфицировании в непермиссивных условиях. Для того чтобы определить, влияют ли две независимо возникшие мутации на одну и ту же генетическую функцию или на разные, можно использовать комплементационный тест, описанный в предыдущей главе. Бактериальные клетки одновременно заражают фагами обоих мутантных типов при непермиссивных условиях, например при температуре 42°С, если оба мутанта чувствительны к температуре. Если в таких дважды инфицированных бактериальных клетках потомство фагов возникает, можно сделать вывод, что каждый фаг осуществляет функцию, которую не может осуществить другой (см. рис. 6.6). Такие две мутации называются комплементарными и относятся к разным генам. Выполняемый таким образом тест на комплементацию полностью аналогичен описанному в гл. 6 для мутантов эукариот. Возникает как бы диплоидная инфицированная клетка, в которой хромосома каждого фага несет по одной мутации, и наблюдается диплоидный фенотип, т. е. потомство фага либо возникает, либо нет. Заметим, что для выполнения теста на комплементацию нам не надо определять генотип фагового потомства. [c.195]

Комплементационный анализ перечисленных в табл. 7.2 мутантов показывает, что они относятся к восьми различным группам комплементации. Так, например, при заражении непермиссивных бактерий фагами ami О (цистрон D) и ат9 (цистрон G) их клетки лизируются, и, следовательно, потомство фагов возникает. Напротив, при заражении непермиссивного хозяина фага ат9 и ат32 потомство не возникает, и, следовательно, эти две мутации относятся к одной и той же группе комплементации (цистрон G). Если считать, что частота возникновения мутаций во всех генах примерно одинакова, то из факта, что в большинстве групп комплементации локализовано по нескольку мутаций, по-видимому, следует, что все эти мутации в совокупности затрагивают все важные гены фХ174. Другими словами, исследовано достаточное количество независимых мутаций для построения генетической карты. Далее мы увидим, что такое разделение на группы комплементации правильно отражает (за единственным исключением) механизм биохимического функционирования фага. [c.195]

ГтЛуВ таблице представлены результаты Гмплементационного теста между различными температурочувствительными фаговыми мутантами ч- означает присутствие негативных колоний при непермиссивной температуре. Распределите мутации по группам комплементации. [c.222]

Локус Т у мыши долгое время привлекал генетиков благодаря разнообразию возникающих в нем мутаций (см. гл. 6). Существует много рецессивных аллелей I, которые образуют с доминантным аллелем Т сбалансированные летали. Этот удачный факт позволяет исследователям, занимающимся генетикой мышей, сохранять такие мутации для дальнейшего изучения (рис. 6.14)-преимущество, которым генетики-дрозо-филисты пользуются уже по крайней мере 60 лет, но которое отсутствует в случае большинства рецессивных летальных мутаций у мыши. Анализ комплементации аллелей Г является одним из основных генетических приемов, позволяющих различить мутанты, поскольку большинство из них подавляет рекомбинацию в том районе хромосомы, где они возникли. [c.260]

Рис. 5-54. Получение у бактерий и бактериофагов мутантов с различными нарушениями репликации ДНК открыло возможности для выявления и очистки ферментов, выполняющих какую-либо еше не известную функцию, необходимую для ренликации ДНК у прокариот. Использованные здесь темнературочувствительные мутанты принадлежат к так называемым условным мутантам, обычно их фермент нормально функционирует нри низкой температуре и не работает при высокой. У безусловных мутантов с нарушениями репликации синтез ДНК не идет ни нри низкой, ни при высокой температуре, и потому эти мутанты обречены на гибель. В модифицированной форме такие тесты на комплементацию in vitro полезны

Весь набор разнообразных методов, использованных для передачи ts-мутационных групп индивидуальным сегментам РНК, отражает главным образом техническую изощренность различных лабораторий, работающих с этими мутантами. После проведенного недавно анализа мутантов из Бетезды стало ясно, что можно сделать короткие вырезки в генном назначении, особенно сейчас, когда доступны такие хорошо охарактеризованные мутанты, как, например, мутанты WSN. Возможно, окажется полезным сравнение московских мутантов FPV с мутантами, полученными в Кембридже. Однако, как четко установила группа ученых из Бетезды [244, 266], существует много ловушек при сравнении ts-мутантов, особенно нри изучении комплементации. Различные биохимические и гене- [c.200]

Р. Г. Бутенко, Ю. Ю. Глеба и К. М. Сытник использовали пестролистный пластомный мутант табака сорта Самсун и ядер-ный мутант серного табака сорта Дж. Вильямса. Мезофиль-ные протопласты белых участков листа первого мутанта сливали с протопластами сеянцев второго. Сеянцы были гомозиготны по дефектному гену Su. Гибридные продукты восстанавливали способность к фотосинтезу в результате ядерно-плас-томной комплементации (Р. Г. Бутенко, 1979). [c.48]

Как индуцировать мутации в фаге К гидроксиламином in vitro указано в методике 8. Это весьма обычный метод мутаге-низирования как фага, так и выделенной в очищенном виде ДНК. Его преимущество заключается в высокой специфичности (индуцируются транзиции G—>-А) и большой эффективности. При работе с умеренным фагом контролировать эффективность мутагенеза очень просто — достаточно следить за появлением среди выжившего фага мутаций, приводящих к образованию прозрачных бляшек. По этой методике можно выделить амбер-мутантов фага К. С помощью спот-теста на комплементацию (методика 10) их можно охарактеризовать по их комплементации с амбер-мутациями в большинстве известных генов фага Л. Комплементационный анализ позволит определить положение полученных мутаций на карте. Мутации по ТЕМ-р-лактамазе можно использовать для картирования делеционных мутантов в этой модели клонированного фрагмента (эксперимент 6). [c.36]

Можно быстро проверить попарно мутантов фага на комплементацию, проведя спот-тест на чашках, засеянных непермис-сивной клеткой-хозяином. Удобно проводить адсорбцию одного из фагов, тестируемых на комплементацию,-на непермиссивных клетках в верхнем агаре, дать агару застыть на чашке, а затем сверху нанести капли другого фага (фагов). Достоверность спот-теста сильно возрастает, если по очереди адсорбировать на клетках каждый из исследуемых мутантов, так что для каждой пары мутантов проводят реципрокные пары тестов. Часто бывает полезно тестировать несколько разведений каждого фага. [c.78]

В случае комплементации между температурочувствительным мутантом и ажбер-мутантом фага). Выводы основаны на сравнении выхода при совместном заражении с выходом при заражении каждым мутантом по отдельности и с выходом при заражении фагом дикого типа. [c.82]

Последовательное применение генетического анализа и рас-щрфровка первичной структуры генов вскрыли неожиданный факт перекрывания генов у некоторых вирусов. Так, у ряда РНК-содержащих бактериофагов Е. соИ (R17, f2, MS2, Q ) были известны всего три гена репликазы, белка оболочки и созревания вирусной частицы. Мутации каждого гена, например у фага MS2, некомплементарны между собой, но комплементарны мутациям остальных двух генов. После расшифровки полной нуклеотидной последовательности РНК этих фагов на ней были локализованы все три гена. Однако обнаружена и четвертая группа мутаций, блокирующих лизис зараженной клетки. Эти мутации образовали самостоятельную группу комплементации, т. е. на основе функционального критерия аллелизма они были отнесены к самостоятельному гену, для которого уже не оставалось места на РНК бактериофага. Тем не менее путем исследования белкового синтеза in vitro с использованием РНК фага в качестве и РНК было выявлено реальное существование белка L размером в 75 аминокислотных остатков, кодируемого этим новым геном. Локализовать его удалось благодаря тому, что один из мутантов по гену лизиса нес нонсенс UGA, идентифицированный по взаимодействию с соответствующими супрессорными тРНК. У этого мутанта была расшифрована первичная структура РНК. Оказалось, что UGA возник в результате замены С на U в кодоне GA (Apr). Таким образом была установлена фаза считывания триплетов в гене ли- [c.404]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология