Мутант чувствительные к температуре

Мутанты, чувствительные к температуре (условно летальные) [c.452]

МУТАНТЫ, ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ К ТЕМПЕРАТУРЕ [c.122]

В 1951 г., когда Горовиц и Леопольд опубликовали эти данные, была еще совершенно неясна молекулярная основа обнаруженной у этих мутантов чувствительности к температуре. В своей статье они даже не пытались четко указать, считают ли они, что чувствительность к температуре связана с функцией самого мутантного гена или же что чувствителен к температуре фермент, контролируемый данным мутантным геном. А между тем, чтобы использовать эти данные для подтверждения теории один ген — один фермент, это различие необходимо принимать во внимание. Возможно, именно потому, что истинная природа чувствительных к температуре мутантов была неизвестна, они и не играли существенной роли в развитии молекулярной генетики в течение последующих десяти лет. Когда же причина их поведения наконец прояснилась, чувствительные к температуре мутанты были повторно открыты и, как мы вскоре увидим, стали одним из наиболее мощных инструментов при изучении генетического вещества бактерий и бактериальных вирусов. Однако к тому времени [c.123]

Первый тип-это температурочувствительные мутанты (ts). Боль-щинство фагов способно инфицировать хозяина и размножаться в широком интервале температур. Температурочувствительные мутанты многих фагов Е. соИ способны размножаться при 30°С (пермиссивные условия), но теряют эту способность и обнаруживают свой мутантный фенотип при температуре 40-42°С (непермиссивные условия). При такой температуре негативные колонии не образуются. Известны также мутанты, чувствительные к холоду ( s). Появление температурной чувствительности почти всегда свидетельствует о том, что в каком-то участке ДНК, кодирующем некоторый белок, произошла мутация, повлекшая за собой аминокислотную замену. В результате белок становится нестабилен при непермиссивной температуре и утрачивает активность. [c.194]

В 1952 г. Д. Ледерберг и Э. Ледерберг ввели для непрямого отбора мутантов метод отпечатков (рис. 6). Согласно этому методу, чашки Петри засеваются с таким расчетом, чтобы на каждой из них выросло 50—200 колоний. Стерильный бархат или фильтровальную бумагу натягивают на металлический или деревянный цилиндр и закрепляют металлическим кольцом. Чашки с выросшими колониями переворачивают и прикладывают к бархату. Затем к этому же бархату (с отпечатками колоний на нем) прикладывают чистые чашки с различными средами. После соответствующей инкубации на них образуются колонии в том же расположении, что и на исходной (матричной) чашке. Если матричная чашка содержала полноценную среду, то отпечатками на минимальные среды можно выявить ауксотрофные мутанты. Различные модификации этого метода широко используются для выделения мутантов с питательными потребностями, а также мутантов, чувствительных к различным физическим, химическим и биологическим агентам (температура, антибиотики, фаги и др.). [c.73]

У мицелиальных грибов для выделения ауксотрофных мутантов используют метод обогащения при фильтрации. Он основан на том, что при культивировании на минимальных средах прототрофные клетки делятся и образуют крупные задерживаемые фильтром частицы, а неделящиеся клетки промываются в фильтрат. Следует добавить, что методы обогащения с помощью пенициллина и фильтрации можно использовать для выделения мутантов, чувствительных к антибиотикам, повышенной температуре и т. д., если действие этих факторов обратимо останавливает рост клеток, но не убивает их. [c.75]

В ряд пробирок с 0,2 или 0,5 мл жидкой питательной среды вносят небольшое количество чувствительных к фагу клеток. Засеянные пробирки выдерживают при оптимальной температуре до тех пор, пока число клеток достигнет требуемой величины. Затем определяют число фагоустойчивых мутантов в каждой пробирке после обработки культуры фагом. С этой целью содержимое каждой пробирки засевают на питательный агар с фагом. [c.111]

С помощью подобных приемов удается накапливать и выделять мутантов с разного рода дефектами с нарушениями процессов транспорта или использования субстрата, с дефектами промежуточного обмена, с повышенной чувствительностью к температуре ( условно летальные мутанты). Позднее мы опишем технику выделения других мутантов с измененной регуляцией метаболизма. В табл. 15.2 приводятся краткие сведения о методах отбора и идентификации различных типов мутантов, в том числе и мутантов с дефектами регуляции. [c.451]

Подобный подход был также использован для определе ния функции каждой из комплементационных групп температур чувствительных (ts) мутантов 9, 10, 195]. [c.36]

Этап 7) чувствительность к температуре проверяют на минимальной среде, так как при этом получаются более четкие результаты. Это относится не ко всем мутантам, и чувствительность к температуре можно проверить и на богатой, и на бедной средах. Следует отметить, что в этом случае можно выявить также и температурочувствительные мутанты детерминанта устойчивости Тп/0. [c.35]

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]

Их специфическая активность проявляется только при инфицировании клеток. Поэтому генетика бактериофагов связана с генетическими особенностями бактерий-хозяев. Признаки бактериофагов, доступные генетическому анализу, — это прежде всего скорость и полнота лизиса инфицированных клеток и круг бактерий-хозяев, поражаемых фагами. Широкое распространение в генетическом анализе бактериофагов получили мутанты с условным проявлением. Это мутанты, чувствительные к повышению и понижению температуры, — так называемые термочувствительные (ts) и холодочувствительные (es). Они нормально размножаются и ли-зируют клетки только при пермиссивной температуре (37°С). [c.217]

Помимо экологического аспекта баробиологии микроорганизмов большой интерес представляет использование давления для решения ряда проблем общей и прикладной микробиологии. В физиологии и молекулярной биологии получить необходимую информацию часто помогают такие опыты, в которых исследуемую систему подвергают воздействию неблагоприятного фактора, а затем наблюдают ее реакцию во время воздействия этого фактора и после его удаления. Одним из таких наиболее общих факторов, определяющих внутренние параметры данной системы, является гидростатическое давление, а также температура. Сравнительно недавно стало очевидным (Marquis, 1976), что закон идеального газа нельзя безоговорочно применять к таким сложным системам, как живые клетки, и что их реакции на изменение давления нельзя рассматривать как нечто, противоположное реакциям иа изменение температуры. Поэтому клетки мутантов, чувствительные или устойчивые к действию давления, должны отличаться от термолабильиых или чувствительных к холоду мутантных организмов. [c.127]

Te TNew ombe (1959) помогает четко ответить на вопрос, возникают ли фагоустойчивые мутанты бактерий в результате прямой адаптации к среде, содержащей фаг, или они возникают спонтанно, т. е. когда добавление фага приводит лишь к отбору уже имеющихся в популяции устойчивых к фагу клеток [106]. Для этого наносят на поверхность чашек Петри с питательным агаром культуру чувствительных к фагу бактерий, которую выдерживают при оптимальной температуре в течение нескольких часов. В период указанного времени увеличивается численность популяции и образуются микроколонии. На половине чашек клоны затем перераспределяют на поверхности питательного агара шпателем после добавления 0,1 мл физиологического раствора. Другая половина чашек остается нетронутой (контроль). После этого все чашки Петри засевают специфическим фагом и выдерживают их в термостате. В итоге подсчитывают число колоний, развившихся из выживших устойчивых клеток. В случае прямой адаптации бактерий к фагу число устойчивых колоний на контрольных чашках всегда будет соответствовать числу их в чашках, где бактерии были перераспределены, так как перераспределение не изменяет числа бактерий на чашках. [c.110]

У вирусов бактерий (бактериофагов) были получены мутации нескольких типов. Мутантный фаг, как правило, отличается от фага дикого тина спектром литического действия (круг возможных хозяев) или морфологией стерильных пятен. Недавно были обнаружены другие мутанты (так называемые условно летальные)-, отбор этих мутантов основан на их чувствительности к повышенной температуре (такие ts-мутанты способны расти, скажем, при 30, но не при 40°) или на их способности размножаться в клетках какого-то одного определенного типа и неспособности размножаться на близкородственных бактериальных штаммах. Мутанты этой последней группы называются ашЬег-мутантами или просто ат-мутантами. Было показано, что у фагов Т2 и Т4 как мутации ат, так и мутации ts локализованы в различных участках хромосомы. Известно, что эти участки контролируют синтез не только обычных фаговых белков, но и других белков, которые вырабатываются зараженной бактериальной клеткой и необходимы для синтеза компонентов фага, в особенности его ДНК. Анализ всех этих мутантов позволил построить детальные генетические карты для нескольких вирусов бактерий. [c.487]

За 15 лет, прошедших с тех пор, как впервые удалось выделить мутантные фаги ruh, было идентифицировано много других мутантов Т-четных фагов. С помощью этого набора мутантов оказалось возможным настолько повысить разрешающую способность генетического анализа, что в конце концов удалось заполнить разрыв между химией ДНК и структурой гена (гл. XIII). Тем не менее стало ясно, что все эти мутации затрагивают только относительно малую часть всего генома фага. Причина этого совершенно очевидна большинство генов фага, несомненно, кодируют белки, осуществляющие жизненно важные функции, так что мутации по этим генам неизбежно должны быть летальными. Несмотря на очевидность этого обстоятельства, долгое время никому не приходило в голову применить к Т-четным фагам остроумный метод, разработанный Горовицем и Лейпольдом для нолучения мутантов по жизненно важным генам Е. oli. Этот метод состоит в отборе чувствительных к температуре мутантов (см. гл. V). Наконец, в 1960 г. Эдгар и Эпштейн выделили /s-мутанты фага Т4, которые совершенно не образуют стерильных пятен при 42 °С, но образуют их при 25 °С. В то же время штамм дикого типа T4/s образует стерильные пятна при обеих температурах одинаково хорошо. Изучение физиологии размножения /х-мутантов при повышенной, запрещающей температуре показало, что у разных мутантов блокированы разные стадии развития фага. Так, у /s-мутантов одного класса при запрещающей температуре репликация фаговой ДНК не может начаться вследствие того, что при 42 °С у них не могут функционировать те или иные ранние ферменты, участвующие в метаболизме нуклеотидов — предшественников ДНК у /s-мутантов другого класса при запрещающей температуре синтез ДНК начинается, блокируются же более поздние стадии. Возникают, например, мутации в гене, кодирующем фаговый лизоцим. Бактерии, зараженные такими мутантами, не лизируют при 42 °С, хотя и содержат инфекционные частицы потомства фага. Были также найдены мутации во многих генах, кодирующих структурные компоненты фага в бактериях, зараженных любым из таких мутантов, при 42 °С не происходит сборки целых частиц зрелого фага. В этом случае лизаты содержат различные типы недостроенных компонентов фага. Если мутация затрагивает ген, кодирующий белок головки фага, лизат, полученный при высокой температуре, содержит целые фаговые отростки, но не содержит головок. Когда мутация затрагивает ген, кодирующий фибриллы отростка, у почти завершенных фаговых частиц имеется головка и присоединенный к ней отросток, но отсутствуют фибриллы, необходимые для присоединения к клетке-хозяину. [c.283]

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]

Биохимические исследования жизненного цикла бактериофагов семейства 2 были в значительной степени дополнены работами по выделению и исследованию фаговых мутантов. Эти мутанты относились в основном к тем же двум условно-летальным типам, которые были использованы при построении кольцевой генетической карты Т-четных фагов а) чувствительные к температуре ( т ззеп5е ) мутанты, неспособные размножаться при повышенной температуре, при которой происходит развитие фага дикого типа, и б) ат6ег(нонсенс)-мутанты, способные размножаться только в клетках штаммов, несущих супрессорную мутацию, обеспечивающую-включение приемлемой аминокислоты в растущую полипептидную цепь под влиянием мутантного бессмысленного кодона УАГ (УАА или УГА). [c.474]

Открытие чувствительных к температуре мутантов фага Яс1 (которые вызывают состояние лизогении только при низких температурах при температуре свыше 37 °С соответствующий иммунитетный репрессор инак- [c.491]

С культивируемыми клеточными линиями млекопитающих можно проводить генетические эксперименты, используя подходы, аналогичные тем, которые применяются при генетическом исследовании микроорганизмов. Например, можно отобрать температурочувствительные мутанты, растущие при 34° С, но не при 40°С. При обработке мутагенами культуры клеток яичника китайского хомячка удалось получить целый ряд мутантных линий с фенотипом чувствительности к температуре. Клетки некоторых из этих линий не растут при 40°С из-за нарушения способности к синтезу белков. Этот же дефект проявляется и в опытах in vitro при 40°С. Однако мутантные клетки приобретают способность к росту при 40°С на среде с 10-100-кратным превышением концентрации одной из 20 содержащихся в обычной среде аминокислот. Для каждого типа мутантов спасительным оказывается избыток только одной определенной аминокислоты. На основании ваших знаний о механизме биосинтеза и об особенностях функционирования белков ответьте на вопрос [c.64]

Известны температурочувствительные мутации гена su3 Е. соН. Предложите метод обнаружения таких мутаций. По аналогии с известными температурочувствительными белками предложите интерпретацию феномена чувствительности к повышенной температуре этих тРНК -мутантов. [c.102]

Для идентификации вирусных онкогенов используются различные методики. Удобным генетическим подходом является получение мутаций в онкогене, ведущих к его инактивации при повышенной температуре. У таких температурочувствительных мутантов можно включать или выключать данный ген, просто повьппая или понижая температуру. При более низкой температуре (34°С) чувствительные клетки, содержащие вирусный онкоген, будут обладать опухолевым фенотипом и, например, расти в отсутствие некоторых факторов, в которых они нуждались ранее (табл. 11-1). Если затем экспрессию онкогена подавить, повысив температуру до 39°С, то клетки быстро (обычно через несколько часов) вернутся к нормальному фенотипу (рис. 11-15). Подобный цикл изменений фенотипа можно повторять многократно. Эти изменения доказывают, что температурочувствительный ген вируса-это и есть ген, ответственный за неопластическую трансформацию клеток, и, следовательно, его можно считать онкогеном. [c.153]

Даже замена одной аминокислоты на другую в результате так называемых миссенс-мутаций, сильно нарушает стабильность белков. Применение иммунологических методов показало, что около половины таких мутаций, полученных в гистидиновом опероне. S. typhimurium, приводят к деградации мутантных ферментов. Оказалось также, что у многих температурно-чувствительных мутантов утрата функции при повышении температуры связана с протеолизом измененных белков. [c.52]

Повышая стабильность дефектных белков, мутация Ion частично супрессирует температурно-чувствительную делецион-ную мутацию rpoD800, повреждающую основную сигма-субъеди-ницу РНК полимеразы Е. соИ. Клетки, несущие эту мутацию, растут при температуре 30°С, но не могут расти при 41,5 С, очевидно, в связи с деградацией поврежденного белка. Двойные мутанты RpoD800Lon развиваются при указанной температуре, хотя в отличие от бактерий дикого типа не способны к росту при 43 С. [c.54]

У температурно-чувствительных мутантов по гену htpR повышение температуры не сопровождается индукцйей белков теплового шока. Кроме того, как было отмечено, у них нарушена деградация аномальных белков. Причины этого дефекта стали понятны, когда выяснилось, что протеиназа La также относится к белкам теплового шока, а выражение гена Ion регулируется [c.54]

В популяции спорообразующих форм долю ауксотрофных мутантов можно повысить прогреванием культур, прорастающих в минимальной среде. Поскольку чувствительность спор и вегетативных клеток к температуре различна, прорастающие про-тотрофы при нагревании погибнут, а ауксотрофы, сохраняющиеся в виде спор, выживут и прорастут при переносе их в обогащенную среду. [c.75]

Дальнейшее подтверждение разделимости трансформационно-чувствительных параметров получено в работе Beug и соавт., (1978). Используя клетки, инфицированные td- и ts-мутантами RSV, они исследовали роль ядра в экспрессии и реверсии параметров трансформации при пермиссивной и непермиссивной температурах. Энуклеированные цитоплазмы обратимо приобретали или теряли свойственную для трансформированного состояния морфологию, микроворсинки и складки, актиновые филаменты и фибронектин во время соответственно повышения или понижения температуры. Энуклеированные цитоплазмы сохраняют исходную (до удаления ядра) скорость транспорта гексозы независимо от последующей температуры инкубации. Таким образом, транспорт гексозы назвали ядерно-зависимым параметром для изменения которого, по-видимому, требуется синтез РНК de novo. Другие параметры обозначены как ядернонезависимые. [c.194]

Смотреть страницы где упоминается термин Мутант чувствительные к температуре: [c.56] [c.123] [c.110] [c.111] [c.201] [c.111] [c.16] [c.74] [c.193] [c.198] [c.204] [c.209] [c.215] [c.216] [c.223] [c.225] [c.226] [c.220] [c.87] [c.104] [c.33] [c.109] [c.139]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология