Хромосома перенос

Буквами обозначены разные гены, обладающие определенной биохимической активностью или передающие разные типы устойчивости. О —тот конец хромосомы, который идет впереди при конъюгации Л —положение точки, в которой обычно происходит разрыв хромосомы. Переноситься могут только гены, лежащие между О а R. Ряд В показывает время (в минутах), которое требуется разным генам для перемещения в клетку-реципиент. Ряд Л —процент рекомбинантов в потомстве по пяти из этих генов. Этот процент уменьщается от 90 до 15, так как гены, расположенные ближе к точке О, будут чаще попадать в клетку-реципиент, чем гены, расположенные далеко от нее. [c.243]

Чрезвычайно важным является то обстоятельство, что интегрированная в хромосому конъюгативная плазмида (например, F-фак-тор Е.соН) не теряет способности инициировать конъюгацию клеток и перенос ДНК из донора в реципиент. При этом ДНК плазмиды, составляющая одно целое с хромосомной ДНК, затаскивает в реципиент хромосому бактерии-донора. Между ДНК донора и реципиента может происходить общая рекомбинация, что приводит к обмену гомологичными генами между клетками бактериальной популяции. Этот процесс — бактериальный аналог полового размножения. Наличие механизма обмена генами очень важно для эволюции бактерий, поскольку, как и в случае патового размножения эукариот, нарушает абсолютную сцепленность генов одной хромосомы и позволяет естественному отбору находить благоприятные комбинации уже присутствующих в популяции бактерий аллельных вариантов генов. [c.128]

Для полноты сведений о половом факторе укажем, что при реверсии Hfr-клеток в F -особи иногда появляются такие варианты, у которых Р-фактор включает часть бактериальной хромосомы. Подобный фактор назвали промежуточным (Р ). При его передаче от Р" -к Р" -клеткам образуются мужские особи с признаками Р" и Hfr-бактерий. Перенос генетического материала бактерий при конъюгации с по-мош ью Р-факторов называют сексдукцией или Р-дукцией [22]. [c.87]

Трансформация — это процесс гибридизации бактерий, при котором осуществляется перенос информации химически чистой ДНК от клетки-донора в клетку-реципиент, где в результате рекомбинации замещается специфическая последовательность генома. При этом ДНК выступает как трансформирующий агент без каких-либо живых посредников (как это имеет место при конъюгации и трансдукции) и чувствительный к ферменту ДНК-азе (рис. 2.16). Трансформированная клетка и ее потомство будут обладать новыми признаками, которые контролируются привнесенным участком ДНК, частично или заметно отличающимся по своей нуклеотидной последовательности от замещенного участка ДНК в хромосоме реципиента. [c.103]

Конъюгация и трансформация — не единственные способы передачи генетического материала. Гены могут переноситься из одной бактериальной клетки в другую с помощью умеренных фагов. Такой перенос бактериальных генов получил название транс-дукции. Трансдукция оказывается возможной, если в процессе размножения фага одна из частиц случайно захватит фрагмент бактериальной хромосомы, как правило, содержащий очень небольшое число генов. Когда такая фаговая частица заражает бактерию-реципиент, бактериальная ДНК проникает в клетку таким же путем, как фаговая. Между трансдуцированной бактериальной ДНК и гомологичным участком бактериальной хромосомы может произойти обмен, и как следствие его возникают рекомбинанты, несущие небольшую часть генетического материала клетки-донора (рис. 40, А). Передача признаков с помощью фагов показана для бактерий, принадлежащих к разным родам. [c.152]

F-дукция является особым типом переноса генетического вещества от клетки к клетке. Это процесс промежуточный между конъюгацией, в которой участвует клеточная хромосома, и транс-дукцией, при которой маленький сегмент хромосомы переносится бактериофагом. Что особенно любопытно, это малая видовая специфичность процесса F-дукции. [c.328]

Различают два типа нуклеиновых кислот, а именно дезоксирибонуклеиновые (ДНК) и рибонуклеиновые (РНК). Первые находятся в ядрах клеток, другие — в хромосомах и цитоплазме клеток. Молекулы ДНК переносят наследственную информацию, которая закодирована в их структуре. Они способны репродуцироваться и служат матрицей при синтезах РНК. Рибонуклеиновые кислоты передают полученную от ДНК информацию, управляя синтезом тысяч различных белков, содержащихся в живых клетках. В настоящее время эти процессы детально исследованы на молекулярном уровне, и мы отсылаем интересующихся подробностями к современной биохимической литературе. [c.216]

Рис. 27-26. Кольцевая карта хромосомы Е. соИ К12. На внешней стороне окружности указаны условные названия 52 генов, относительное положение которых на хромосоме точно известно они служат ориентирами при картировании других генов. Числа внутри окружности соответствуют времени (в минутах), необходимому для переноса мужской хромосомы в женскую клетку в ходе половой конъюгации Е. oli. За нулевую точку выбран ген thr. Стрелками указано направление проникновения в клетку мужской хромосомы. Из 3000 генов Е. соН к настоящему времени картировано около 1000.

Если С Л -фрагмент из одной хромосомы переносят вместо центромеры в другую хромосому, то не обнаруживают никаких изменений. Этот результат говорит о взаимозаменяемости центромер. Они просто используются для прикрепления хромосомы к веретену и не играют никакой роли в том, чтобы отличить одну хромосому от другой. [c.353]

И бактериальные гены, а вслед за ними и гены фактора F переносятся в женскую клетку. Согласно существующим представлениям, из клетки-донора в клетку-реципиент переходит (возможно, через Р-ворсинку) лишь одна из цепей ДНК, обычно обозначаемая как плюс -цепь (рис. 15-2). В клетке-реципиенте синтезируется комплементарная ми-нус -цепь, в результате чего образуется двухцепочечная молекула ДНК, несущая гены из Hfr-клетки. Только в редких случаях плюс -цепь до-норной клетки переходит в женскую клетку полностью. Чаще всего цепь ДНК или сама ворсинка разрываются, и происходит перенос лишь части хромосомы. [c.191]

В процессе выделения хромосом из клеток на стадии митоза эксперименты проводят при пониженных температурах (-Ь4°С), используя пластиковые пипетки во избежание деструкции хромосом Перед механическим разрушением клеток их суспендируют (10 клеток/мл) в гипотоническом растворе, а затем центрифугируют при 2500 д на холоду (примерно 25 мин при 4°С) Выход хромосом составляет около 10% от всех хромосом клеток-доноров Очищенные хромосомы должны быть использованы в опытах по переносу в реципиентные клетки (трансфекция) немедленно [c.185]

Ядро участвует в явлениях наследственности и переноса информации в этих процессах наибольшее значение имеют хромосомы. [c.37]

Для осаждения лизированных ядер суспензию центрифугируют 15 мин при 25 000 супернатант, содержащий вирусные хромосомы, переносят в другую пробирку. Полученный грубый препарат хромосом 5У40 можно хранить в течение нескольких дней во льду. Далее его можно очистить скоростным центрифугированием в 5—20%-ном градиенте сахарозы, как описано выше. [c.252]

Процесс конъюгации подразделяют на четыре фазы 1) конъюгиро-вание клеток противоположного типа скрещивания, 2) перенос генетического материала через конъюгационный мостик из мужской клетки в женскую, 3) включение всего или части переданного генетического материала в хромосому клетки-реципиента, 4) сегрегация образовавшейся рекомбинантной хромосомы (рис. 2.18). Специальные генетические факторы, передающиеся при конъюгации бактерий, называются эписомами. [c.107]

РИС. 15-2. Интеграция фактора F с бактериальной хромосомой и перенос иекоторызе бактериальных генов в другую клетку. А. Включение фактора F в геном Е. соИ и перенос плюс -цепй ДНК в женскую клетку-реципиент. Б. Генетическая рекомбинаци между фрагментом перенесенной ДНК и геномом клетки-рецнпиента. [c.190]

Частичный перенос хромосомы из мужской клетки приводит к тому, что Р -клетка становится частично диплоидной (мерозигота), т. е. содержащей двойной набор многих генов. В такой частично диплоидной клетке между двумя хромосомами происходит обмен генетической информацией (генетическая рекомбинация) (рис. 15-2). Химические реакции, лежащие в основе этого процесса, имеющего важное значение для всех организмов, размножающихся половым путем, мы рассмотрим в разд. Ж- В конечном счете рекомбинационный процесс приводит к тому, что дочерние клетки, образовавшиеся при последующем делении, содержат только одну хромосому с обычным числом генов. Однако некоторые гены попадают в эту хромосому от каждого из родительских штаммов. Таким образом, может случиться, что клетка Р мутантного штамма, неспособная расти на среде без определенных питательных добавок, получит ген из мужской клетки, который позволит ей расти на минимальной среде. Хотя число таких рекомбинантных бактерий мало, тем не менее их легко можно отобрать из очень большого числа исходна смешанных мутантных бактерий. [c.191]

Хромосомную карту Е.соИ можно получить, если смешать клетки Hfr и р- и дать возможность конъюгации происходить в течение опре-деленного интервала времени, а затем клетки интенсивно перемешать, например, в гомогенизаторе Уоринга. В результате этой процедуры все конъюгационные мостики разрушаются и процесс спаривания бактерий прерывается. Спаривание прерывают через разные промежутки времени и определяют наличие в бактериях-реципиентах генов, перенесенных иа Клеток донорного штамма. При помощи этого метода было показано,, что для полного переноса хромосомы при 37 °С требуется приблизительно 100 мин и что локализацию любого гена в хромосоме можно приблизительно установить по времени, необходимому для переноса этого гена в клетку-реципиент. В действительности, однако, все выглядит несколька сложнее. Поскольку полный перенос всей хромосомы осуществляется редко, в опытах обычно используются разные подштаммы Е. соИ К-12, У которых фактор F расположен в разных местах во всех случаях гены,, локализованные по часовой стрелке сразу же за точкой интеграции (рис. 15-1), переносятся быстро и с высокой частотой. [c.191]

Транслокация (Translo ation) 1. Хромосомная перестройка, заключающаяся в переносе участка хромосомы в новое положение на той же или на другой хромосоме или в переносе целой хромосомы на другую хромосому. 2. Перемещение молекулы мРНК во время трансляции на один кодон. [c.561]

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]

Умеренные фаги способны вносить существ, изменения в структуру и функционирование бактериального генома благодаря двум процессам - интегращш фаговой ДНК в хромосому бактерии и трансдукции (переносу фагом бактериальных геиов из одних клеток в другие). Трансдуцирую-щие фаги образуются в результате неточного исключения из хромосомы интегрир. фаговой ДНК. При этом часть собственной ДНК фага утрачивается, и вместо нее в фаговый геном включается участок бактериальной ДНК, достигающий иногда значит, размеров. Интегрир. фаги могут мутировать и терять способность к исключению из хромосомы, становясь вследствие этого ее неотъемлемой частью. В этом случае гены фага начинают определять ф-ции клетки, т.е. становятся ее собств. генами. [c.80]

Изменение расположения генов в хромосомах (т.наз. хромосомные М.) происходит в результате дупликации (повторения) гена, инверсии (переворота одного или неск. генов на 180°), транслокации, илн транспозиции (переносе участка хромосомы, соизмеримого по длине с геном, в новое положение в той же или в даугой хромосоме), а также делеций-выпадения участка генетич. материала (от неск, нуклеотидных пар до фрагментов, содержащих неск. генов частный случай дефишенси-нехватка генов на конце хромо сомы). При траислокации ряда генов наблюдается т. наэ эффект положения ген а-изменение проявления ак тивности гена при перемещении его в др. участок хромосомы. Этим объясняется, напр., появление полосковидных глаз у дрозофилы. [c.154]

Участок Ti-плазмиды, встречающийся в хромосомах раститель-ньге клеток, называется Т-областью в бактерии и Т-ДНК в клетках растений. Т-область включает примерно 10% Ti-плазмиды и содержит гены, отвечающие за индукцию опухоли, синтез опинов и подавление дифференцировки (гормоннезависимый рост клеток). Важно отметить, что все гены, ответственные за перенос и интеграцию генов Т-области, находятся не в ней самой, а рядом — в области вирулентности — vir-области (рис. 5.17). [c.146]

Таким образом, на практике стремятся осзтцествлять соматическую гибридизацию для заметного расширения рамок скрещивания, для включения (переноса) внеядерных генов и их функций в гибридное потомство и для локализации генов в хромосомах [c.183]

Плазмиды и фаги обеспечивают перенос чужеродной ДНК в качестве инертной части генома, поэтому их называют еще клонирующими векторами В биологической технологии выгодны мультикопийные плазмиды (10-20 на клетку) Если же плазмиды находятся под ослабленным контролем репликации, когда прекращается размножение бактерий, то они (плазмиды) накапливаются числом до 1000 на клетку — в результате больше образуется целевого продукта В отличие от хромосомы репликация плазмиды в пермиссивной клетке может происходить при остановке синтеза белка Вот почему, например, при добавлении левоми-цетина к культуральной жидкости сопровождается заметным возрастанием числа копий плазмиды (увеличение степени клонирования) [c.201]

Рис. 146. Перенос гена (а) из хромосомы (б) Es heri hia oU в растение (5) с помощью Т-ДНК (в) Ti-плазмиды (г) А.tumefa iens (2,3) в ядерную ДНК (д) растительной клетки (4).

Наряду с неспецифической существует специфическая трансдукция. Например, фаг Я всегда располагается на хромосоме бактерии-донора по соседству с геном, ответственным за синтез р-галактозидазы, и специфически переносит этот ген в клетки реципиента, неспособные синтезировать данный фермент. Выделяют еще абортивную трансдукцию, когда трансдуцированный участок ДНК не интегрируется в клетке и не реплицируется. Наличие его устанавливают, благодаря обнаружению продукта, за образование которого отвечает данный ген. При размножении культуры наблюдается разбавление этого продукта, поскольку клетки не передают трансдуцированный ген друг другу. По этому признаку и определяют характер происшедшей трансдукции. [c.109]

Цитоплазма и содержащиеся внутри нее органеллы, например митохондрии, ответственны за обмен веществ в клетке, т. е. за образование белков и удаление продуктов распада. Цитоплазма пронизана мембранной сетью (называемой эндоплазматическим ретикулу-мом), которая формирует систему каналов для переноса веществ внутри клетки. Ядро ответственно за управление метаболической активностью к-тетки, которое осуществляется хромосомами — нитевидными образованиями, состоящими из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), а точнее — из цепочки генов. При анализе причин летального радиационного поражения клетки следует прежде всего рассмотреть вопрос об относительной радиочувствительности двух основных ее компонентов — ядра и цитоплазмы. [c.38]

Еще одним типом генетической рекомбинации является трансдущия (рис. 30-12). Если бактериальная клетка заражена некоторыми ДНК-содержащи-ми фагами, то небольшая часть ее хромосомы может ковалентно присоединиться к фаговой ДНК, реплицироваться вместе с ней и таким образом встраиваться в ДНК дочерних фаговых частиц. Когда такие частицы заражают другую клетку, фаговая ДНК приносит в эту клетку участок хромосомы первой клетки. Трансдук-ция (что означает перенос )-это природный процесс, который в лабораторных условиях используется для картирования бактериальных хромосом. [c.975]

Другим примером генетической рекомбинации служит конъюгация бактерий. Обычно бактерии размножаются вегетативным путем, с помощью простого роста и деления. Однако у некоторых видов бактерий время от времени происходит половая конъюгация. В процессе такой конъюгации часть одной из цепей (или вся цепь) хромосомы донорной клетки переносится через пиль-длинный соединительный канал-в реципиентную клетку того же вида (рис. 30-13). Донор-ная клетка обозначается как Р или (-I- )-клетка, так как она несет половой фактор Р реципиентная клетка, не содержащая Р-фактора, называется (—)- клеткой. В результате половой конъюгации реципиентная клетка приобретает несколько новых генов, которые встраи- [c.976]

Матричная РНК (мРНК). Класс молекул РНК, каждая из которых комплементарна одной цепи клеточной ДНК и служит для переноса генетической информации от хромосомы к рибосомам. [c.1013]

В лизогенных клетках профаг прочно связан с хромосомой клетки-хозяина. При конъюгации клеток профаг вместе с хромосомой хозяина переносится из клетки-донора в клетку-реципиент. Генетические эксперименты показывают, что фаг лямбда присоединен к хромосоме хозяина в совершенно определенном месте (между галактозным опероном и биотиновым локусом). Вначале предполагали, что ДНК бактериофага только прикрепляется к хромосоме бактерии в этом участке. Однако в результате составления генетических карт фага, а также из опытов по рекомбинации стало ясно, что фаговая ДНК при лизогенизации не просто прикрепляется к бактериальной ДНК, а включается в нее. [c.150]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология