Мутант молекулярный механизм

Р-гранулы будут передвигаться к заднему концу клетки даже > мутантов, у которых митотическое веретено повернуто под прямым углом к нормальному положению. Кроме того, результаты экспериментов с ингибиторами цитоскелета позволяют предполагать, что направленное движение Р-гранул зависит не от микротрубочек. а от актиновых филаментов (оно блокируется цитохалазином D) Хотя неравномерное распределение гранул, но-видимому, определяется каким-то асимметричным свойством актинового цитоскелета, молекулярный механизм их направленного перемещения остается неизвестным Заманчивой кажется [c.464]

Молекулярные механизмы бактериального хемотаксиса исследуют путем отбора и анализа мутантных бактерий с различными нарушениями этого процесса. Все вьщеленные до сих пор мутанты распадаются на четыре обширных класса, отражающих последовательную передачу информации от поверхностных рецепторов к мотору жгутика. [c.286]

Пример фенотипической супрессии — восстановление жизнеспособности условно летальных мутантов (температурочувствительных, чувствительных к повышенному осмотическому давлению, pH и т. д.) в пермиссивных условиях. Явление фенотипической супрессии используют при изучении действия гена. Это перспективный подход к расшифровке молекулярного механизма модификационных изменений. [c.444]

Хотя молекулярные механизмы образования ДИ-частиц вируса гриппа установлены лишь недавно, сами частицы изучаются на протяжении многих лет [70]. Их удается обнаружить по отсутствию инфекционности, способности к интерференции и малым по сравнению со стандартными вирионами размерам. Кроме того, в генетических экспериментах и при изучении функций отдельных белков широко используют другие типы мутантов вируса гриппа. К ним относятся температурочувствительные (/s) и адаптированные к холоду са) условно-летальные мутанты, а также мутанты по кругу хозяев hr). В принципе все эти мутанты можно получить в лабораторных условиях с помощью химического мутагенеза. Более того, в арсенале вирусологов и генетиков есть большое количество спонтанных мутантов, отобранных в ходе культивирования или обнаруженных в природе. [c.469]

Анализ фенотипа различных мутантов по генам сегментации приводит к предположению, что гены сегментации формируют координированную систему, которая делит развивающийся эмбрион на все более мелкие домены, различающиеся но характеру генной экспрессии. И здесь молекулярная генетика также позволяет изучать механизмы, лежащие в основе действия этой системы. [c.117]

Многие молодые биохимики, молекулярные биологи и генетики используют низшие организмы — нематод, кишечнополостных, коловраток и слизевиков — для изучения механизмов становления многоклеточной организации и специализации клеток. Преимущество этих организмов состоит в том, что они могут очепь быстро расти при строго определенных и воспроизводимых условиях. Они быстро достигают дефинитивного состояния, а программа их развития достаточно проста, позтому можно провести исчерпывающий биохимический и морфологический анализ. У этих организмов легко можно получить мутантов, провести скрещивания и очень быстро проанализировать результаты. [c.156]

Генетический анализ мутантов Е. oli, характеризуемых различными дефектами самосборки рибосом, свидетельствует в пользу того, что самосборка in vivo и in vitro происходит сходным образом. Молекулярные механизмы этих интересных и важных явлений еще не изучены. [c.580]

Теперь мы уже вполне подготовлены к тому, чтобы приступить к вопросу, поставленному в гл. VU, а именно к вопросу о молекулярном механизме возникновения тех изменений в последовательности нуклеотидов ДНК, которые приводят к мутациям. Действительно, исследование характера возникновения мутаций Т-четных фагов с использованием методов генетического анализа с высоким разрешением дает большие возможности для проникновения в природу мутационного процесса. Использование фагов имеет еще одно важное преимущество по сравнению с ис-лользованием бактерий. Мутации фаговой ДНК можно изучать как в том случае, когда она находится в состоянии покоя вне клетки в составе инфекционной фаговой частицы, так и когда она находится в реплицирующемся, внутриклеточном, вегетативном состоянии. Уже самые первые исследования Херши и Лурия показали, что частота спонтанных мутаций в покоящейся ДНК очень мала — столь мала, что в течение многих лет считалось (как потом оказалось, ошибочно), что внеклеточные фаговые частицы вообще не мутируют месяцами и даже годами. Таким образом, новые мутации появляются в основном во время вегетативного размножения фага в клетке-хозяине. Рассмотрим следующий пример. Культуру Е. oli заражают препаратом фага Т2/- с титром 10 частица/мл. Фагу дают размножиться в течение нескольких циклов, пока все бактерии в культуре не подвергнутся лизису, а титр фага не достигнет величины 10 частица/мл. Оказывается при этом, что с каждым циклом размножения доля г-мутантов во всей популяции фагов увеличивается (примерно с 10" в начале до 10 в конце). Следовательно, мутанты фага возникают в результате ошибок копирования при внутриклеточной репликации его генетического материала. Репликация ДНК родительского фага является очень точным процессом. И все же при репликации иногда происходит ошибка, порождающая в одной из вегетативных реплик изменение последовательности нуклеотидов, или мутацию. Мутантная реплика генетического материала включается затем при созревании в инфекционную фаговую частицу, которая в свою очередь заражает новую бактериальную клетку. В этой клетке очень точно копируется уже измененная информация, содержащаяся в мутантной частице поэтому все потомство такой частицы оказывается тоже мутантным. Поскольку репликация ДНК вегетативного фага происходит в соответствии с постулированным Уотсоном и Криком полуконсервативным механизмом, размножение фагового генома можно рассматривать как процесс бинарного деления и с точки зрения статистического анализа совершенно аналогичным процессу размножения генома бактерий. Следовательно, уравнение, связывающее долю мутантных особей п среди общего числа N потомков одного исходного родителя, возникших после g генераций, с частотой мутаций а [c.315]

Еще одно важное применение гИ-мутации нашли при исследовании молекулярного механизма мутационного процесса. Бензер понял, что изучение природы событий, ведущих к образованию прямых мутаций, г — -гП, можно значительно облегчить, если исследовать обратные мутации или реверсии, гН —большого числа гН-мутантов разного происхождения. Бензер совместно с Э. Фризом отобрал сотни гН-му-тантов фага Т4, часть которых возникла спонтанно, а часть — под действием того или другого из рассмотренных выше мутагенов. Затем для каждого из этих мутантов была измерена частота, с которой они мутируют обратно к дикому типу как спонтанно, так и под воздействием мутагенных аналогов оснований и акридиновых красителей. Для этого лизат соответствующим образом обработанной бактериальной культуры, зараженной / П-мутантом фага, высевали на индикаторный газон штамма К, на котором могут расти только ревертанты г+. Эти исследования дали следующие результаты. Во-первых, спонтанные мутанты гП характеризуются чрезвычайно широким спектром частот спонтанных обратных мутаций некоторые мутанты ревертируют к состоянию rlV с высокой частотой, порядка 10" на фаг на одно удвоение, другие — с очень низкой, порядка 10 на фаг на одно удвоение. Между этими крайними значениями наблюдаются и промежуточные значения, образующие практически непрерывный спектр. Кроме того, примерно у 10% спонтанных мутантов вообще не обнаруживается реверсий. Из всего этого следует, что различные спонтанные мутации rll приводят к совершенно разным изменениям в последовательности нуклеотидов, в результате чего для восстановления исходной структуры дикого типа необходимы совершенно разные молекулярные события. [c.322]

В 1914 г. В. Генри обнаружил среди выживших после облучения ультрафиолетовым светом бактерий большое количество, как он считал, наследственных вариантов, отличающихся от нормального типа по таким свойствам, как морфология колоний и патогенность. Из этого наблюдения Генри заключил (за 13 лет до того, как Мёллер доказал мутагенное действие рентгеновских лучей на плодовую мушку), что ультрафиолетовые лучи мутагенны для бактерий. Однако доказательство этого утверждения пришло лишь много лет спустя с расцветом в сороковых годах генетики бактерий, когда Демерец показал, что среди 10 клеток Е. соИ штамма Топ (чувствительного к фагу Т1), выживших после облучения определенной дозой ультрафиолетовых лучей, доля мутантов Топ более чем в тысячу раз превышает спонтанный уровень этих мутантов среди необлученных бактерий. Вскоре ультрафиолет стал одним из наиболее широко распространенных мутагенов, используемых для получения мутантов бактерий. Многие мутанты, которые упоминались в предыдущих главах, были отобраны среди клеток, выживших после облучения ультрафиолетом немутантного родительского штамма. Так, например, были получены использованные в опытах по конъюгации (гл. X) Hir- и Р -штам-мы Жакоба и Вольмана с множественными мутациями, а также мутанты Тгр Яновского, использованные для изучения тонкой генетической структуры генов trp (гл. XIV). Однако, хотя молекулярный механизм спонтанных мутаций, а также мутаций, индуцированных аналогами оснований и акридиновыми красителями, к 1960 г. был достаточно хорошо изучен (см. гл. XIII), выяснение механизма мутаций, вызванных ультрафиолетом — исторически первым и долгое время наиболее широко распространенным бактериальным мутагеном, — задержалось до тех пор, пока не был выяснен механизм репараций. [c.381]

Удобный объект для изучения сплайсинга-температурочувствительные мутанты дрожжей, у которых не удаляются интроны, и в ядре накапливаются предшественники тРНК, имеющие прерывистое строение. Процессинг фланкирующих последовательностей может происходить обычным способом. Молекулярный механизм возникновения этого дефекта неясен, но известно, что он специфичен для прерывистых генов, поскольку тРНК, кодируемые непрерывными генами, могут созревать и транспортироваться в цитоплазму. [c.318]

Раскрытие молекулярных механизмов бактериального хемотаксиса стало возможным в основном благодаря вьшелению и анализу мутантов с различными нарушениями этого процесса. Таким путем было показано, что хемотаксические реакции на ряд веществ зависят от небольшого семейства близко родственных трансмембранных белков-рецепторов, ответственных за передачу сигналов через плазматическую мембрану. Эти хемотаксические рецепторы метилируются во время адаптации (см. ниже), и поэтому их часто называют метил-акцептируюгцими белками хемотаксиса (рис. 12-45). [c.387]

Можно предположить, что роль такого механизма играет клеточный цикл. Однако факты не нодтвержают это нредноложение дифференцировка ранних эмбриональных клеток следует установленной схеме и при искусственном ограничении клеточных делений под влиянием химических веществ, ингибирующих цитокинез или синтез ДНК. Клеточные деления не следует уподоблять периоду колебаний маятника биохимических часов, определяющих темп развития скорее ситуация обратная и именно биохимические часы контролируют темп клеточных делений и продолжительность клеточного цикла у множества видов животных. Изменение химического состояния клетки одновременно влияет на принятие решений о делении клеток, а также на время и нанравление дифференцировки. Молекулярные механизмы контроля клеточных делений в эмбриогенезе практически не изучены и представляют собой одну из центральных проблем современной биологии развития. Генеалогические мутанты нематод могут сыграть ключевую роль в решении этой проблемы. [c.91]

К наиболее изученным ответам одноклеточных организмов на внешние сигналы относятся реакции хемотаксиса, при которых движение клетки направляется к источнику определенного химического сигнала или от него. Мы уже кратко рассматривали хемотаксис у клеточного слизевика Di tyostelium dis oideum (разд. 12.1.2). Значительные успехи были достигнуты в понимании молекулярных механизмов хемотаксиса у бактерий благодаря наличию большого числа мутантов в частности, хорошо изучен молекулярный механизм адаптации. Все больше данных указьшает на то, что некоторые механизмы адаптации, свойственные бактериям, участвуют и в регулировании хемотаксиса лейкоцитов у позвоночных. [c.285]

Весьма примечательно, что в природе не встречается таких зеленых растений, в которых не было бы каротиноидных пигментов [116]. Правда, при исследовании фотосинтеза используются бескаротиноидные мутанты, но в естественных условиях им едва ли удалось бы выжить. Каротиноиды защищают хлорофилл от разрушительного действия вырабатываемого под действием света молекулярного кислорода. Механизм этого защитного действия пока неясен. [c.53]

В ряде лабораторий ведутся на молекулярном уровне исследования различных процессов образования водорода, а также механизмов реакции расщепления воды, В образовании водорода принимают участие гидрогеназа и нитрогеназа. Сегодня активно изучаются свойства этих ферментов из разных организмов, в частности механизмы регуляции их синтеза и активности, а также стабильность в присутствии кислорода. Предметом важных исследований является также образование восстановительных эквивалентов и поток электронов к этим ферментам, которые пр.и определенных условиях служат факторами, лимитирующими активность. Эти опыты позволят понять суть ука-аанных процессов и попытаться оптимизировать выделение водорода имеющимися в нашем распоряжении генетически охарактеризованными организмами. Ряд исследователей-генетиков занят отбором мутантов с повышенной способностью к образованию ] одорода лли аммиака. Примерами удачного применения зиетодой генетической инженерии для создация ферментов с желаемыми свойствами может быть получение устойчивой к кис-.лороду гидрогеназы. Удалось повысить содержание гидрогеназ в клетках и лолучить микроорганизмы, способные выделять фиксированный ими азот в окружающую среду в форме аммиака. [c.79]

Бактериальная генетика с момента ее зарождения в сороковых годах нашего века, когда Ледерберг и Татум впервые продемонстрировали генетическую рекомбинацию у кишечной палочки, развивается необыкновенно быстро. В настояш,ее время работающие в этой области исследователи пришли к детальному пониманию механизмов, посредством которых гены бактерий мутируют, переносятся и рекомбинируют. Не удивительно, что рождение и развитие молекулярной биологии имеет параллели с развитием бактериальной генетики благодаря инструментам и методам, созданным специалистами в области бактериальной генетики, молекулярные биологи были обеспечены материалом для изучения. Кишечная палочка не случайно представляет собой безусловно наиболее подробно изученный на молекулярном уровне организм большинство исследований в области молекулярной биологии действительно зависит от тех генетических манипуляций, которые могут быть выполнены на этом микроорганизме. К инструментам исследований в бактериальной генетике относятся хорошо охарактеризованные мутанты, штаммы доноров и реципиентов, которые способны конъюгировать и рекомбинировать, и геномы, которые можно выделять, а затем анализировать генетически и биохимически. [c.5]

Идентификация антигенных детерминант на поверхности вириона важна для изучения механизма нейтрализации. Она служит фундаментом для понимания молекулярных основ се-ротипирования, а также для создания субъединичных вакцин. Исследование мутантов, устойчивых к нейтрализации моноклональными антителами, показывает, что в случае полиовируса типа 3 основной антигенный участок находится в районе аминокислотных остатков 93—100 [215, 283]. Связывание нейтрализующих моноклональных антител с синтетическими пептидами, отвечающими областям, специфичным для полиовируса типа 1 [303], свидетельствует о том, что участок связывания находится в районе аминокислотных остатков 93—100 в молекуле белка VP1, и указывает на наличие дополнительных участков связывания в положениях 11 — 17 и 70—75 VP1, в положении 162—173 VP2 и в положении 71—82 VP3 [91]. [c.209]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология