Хромосома рекомбинантная

Рис. 20.8. Картирование Х-хромосомы. В этом случае генетическая фаза двух или большего числа Х-сцеп-ленных локусов у дочери (Мать) устанавливается на основании данных о Х-сцепленных аллелях ее отца (Дед). Эту информацию в свою очередь используют для определения, какие из ее сыновей (Сыновья) получили рекомбинантную (К) и нерекомбинантную (NR) хромосому. В данном примере дед несет два рецессивных гена в локусах А и В Х-хромосомы, его дочь дигетерозиготна, а рассматриваемые аллели находятся у нее в цис-фазе. На Х-хромосоме показаны аллели локусов А и В, V-хромосома изображена в виде более короткой полоски.

Рис. 20.10. Генетическая организация аллелей генов онихоартроза и групп крови ABO у членов родословной, приведенной на рис. 20.9, при условии сцепления этих двух локусов. Использованы сокращенные обозначения аллелей групп крови системы ABO О соответствует АВ0 0, а 5 — АВО В. Рецессивный ( нормальный ) и доминантный ( патологический ) аллели локуса наследственного онихоартроза обозначены Nu D соответственно. Генотип отца (1-2) может находиться в любой из двух фаз (фаза 1, фаза 2). Хромосомы отца и хромосомы, унаследованные от него детьми, выделены синим цветом, хромосомы матери (1-1) и хромосомы, унаследованные от нее, — светло-коричневым. Отмечено, какие из хромосом, полученных от отца, являются нерекомбинантными (NR) или рекомбинантными (R) для фазы 1 и фазы 2.

На основе различий, существующих между кластерами генов глобина у разных млекопитающих, можно сделать вывод о том, что дупликации, за которыми следуют (иногда) изменения генов, играли важную роль в эволюции каждого кластера. Наличие делеций при различных формах талассемии человека свидетельствует о том, что неравный кроссинговер продолжает осуществляться в обоих кластерах глобиновых генов. В результате каждого такого события возникают как дупликация, так и делеция. Попытаемся проследить за судьбой двух рекомбинантных локусов в популяции. Делеции в принципе могут возникать в результате рекомбинации между гомологичными последовательностями, расположенными в одной и той же хромосоме. Это не влечет за собой соответствующей дупликации. [c.273]

Если вектор представляет собой плазмиду, реплицирующуюся независимо от хромосомы, то он должен содержать сайт инициации репликации, функционирующий в хозяйской клетке. Если же вектор предназначен для встраивания в хозяйскую хромосомную ДНК, то для обеспечения рекомбинации он должен нести последовательность, комплементарную определенному участку хромосомной ДНК хозяина (хромосомный сайт интеграции). Поскольку технически многие операции с рекомбинантными ДНК сложнее проводить в клетках эукариот, чем прокариот, большинство эукариотических векторов сконструированы как челночные. Другими словами, эти векторы несут два типа сайтов инициации трансляции и два типа селективных маркерных генов, одни из которых функционируют в Es heri hia oli, а другие — в эукариотических хозяйских клетках. Такие векторные системы экспрессии разработаны для дрожжей, насекомых и клеток млекопитающих. [c.136]

Общая, или гомологичная, рекомбинация характерна для всех живых организмов от вирусов и бактерий до многоклеточных эукариот. При гомологичной рекомбинации происходит обмен участками между гомологичными, т. е. очень похожими по последовательности, лтолекулами ДНК- Так, к сбщей рекомбинации относятся обмены между гомологичными хромосомами в мейозе у эукариот и рекомбинационная инициация репликации ДНК бактериофага Т4 (см. гл. ХП1). В первом приближении можно сказать, что гомологичная рекомбинация не создает принципиально новых последовательностей, а перетасовывает уже имевшиеся сходные варианты одной и той же последовательности (рис. 51). Чтобы подчеркнуть важность этого свойства, достаточно сказать, что при гомологичной рекомбинации между двумя сходными генами, кодирующими белок, оба рекомбинантных продукта оказываются не нарушенными, не происходит, например, сдвига рамки считывания, Другими словами, при гомологичной рекомбинации каким-то образом обеспечивается взаимное узнавание одинаковых (или очень сходных по последовательности) участков рекомбинирующих. молекул. Если же го.чологии нет, то и рекомбинация такого рода происходить не будет. [c.84]

Прогулка по хромосоме Рекомбинантная ДНК Уравнение Со1 Фермент модификации ДНК Фермент рестрикции ДНК Электрофорез в геле [c.291]

Процесс переноса. Если смешать популяцию клеток Hfr с избытком клеток F то почти каждая клетка Hfr найдет себе партнера F я будет с ним конъюгировать. Из такой смеси через определенные промежутки времени брали пробы и, сильно встряхивая их в смесителе, насильственно разъединяли партнеров. Затем пробы переносили на чашки с агаром для выделения рекомбинантов. И наконец, исследовали рекомбинантные штаммы, чтобы выяснить, какие гены были переданы донорами клеткам-реципиентам. Исследования показали, что каждый ген передается в совершенно определенный момент времени после начала конъюгации (рис. 15.16). Временная последовательность переноса генов соответствовала порядку их расположения в бактериальной хромосоме, установленному в результате генетического анализа. Это значит, что любой штамм Hfr представляет собой гомогенную популяцию, все [c.459]

Аллели, определяющие длину крыльев и цвет глаз, показаны вверху в двух женских (X) хромосомах р1. В результате кроссинговера между этими аллелями получаются показанные вверху рекомбинантные генотипы. Из 106 муху 35 (18 + 17) произошли рекомбинации таким образом, частота рекомбинаций равна 35/106, или приблизительно 30%. [c.361]

Технология рекомбинантных ДНК позволяет выделять гены как прокариотического, так и эукариотического происхождения, переносить этот ген (или несколько генов) в хромосомы реципиентного растения и обеспечивать его экспрессию. Применение этой технологии делает поиск более целенаправленным и значительно расширяет возможности манипулирования генетическим аппаратом. [c.49]

Присутствие рекомбинантов +mi в двух тяжелых максимумах, в которых содержится родительская и полуконсервативно реплицированная родительская ДНК дикого типа, свидетельствует о том, что эти рекомбинанты получили часть метки от родительского фага. Это бесспорно доказывает, что в рекомбинантные фаги попадает какая-то часть исходной родительской ДНК. Отсюда можно заключить, что рекомбинация происходит за счет разрывов родительских хромосом с последующим восстановлением генетически полноценных хромосом из образовавшихся фрагментов. То обстоятельство, что комплементарный рекомбинант ст1 практически не содержит тяжелого изотопа (хотя и содержит аллель унаследованный от родителя +/nt+), легко объяснить положением генов с и mi на генетической карте фага X. На фиг. 148 видно, что ген mi располагается почти на самом конце хромосомы фага X и, значит, при единичном обмене рекомбинантная хромосома получает очень небольшой фрагмент тяжелой ДНК дикого типа mi . (Это объяснение, разумеется, предполагает, что генетическая карта фага X в отличие от карты Т-четных фагов имеет конец, а не замкнута в кольцо.) [c.301]

Многочисленные опыты по Р1-трансдукции большого числа генов, ранее нанесенных на карту хромосомы Е. соН, на основе данных о рекомбинации при конъюгации показали, что сцепление двух генов на бактериальной хромосоме может быть установлено по относительной частоте их совместной трансдукции. Чем выше эта частота, тем больше сцепление. Это вполне естественно, так как чем ближе расположены два гена, тем больше вероятность того, что они окажутся в одном и том же фрагменте, вырезанном из генома бактерии (и составляющем от него 3%), и попадут, следовательно, в одну и ту же трансдуцирующую частицу. Если, однако, проследить за трансдукцией генетических маркеров, настолько тесно сцепленных, что они почти неизбежно должны попасть в одну и ту же частицу фага, то мы убедимся в том, что все-таки не всегда бактерия-трансдуктант несет одновременно оба таких маркера. Это расщепление по очень тесно сцепленным маркерам, происходящее при трансдукции, несомненно, отражает характер процесса генетической рекомбинации, в результате которого трансдуцированные локусы донорного генома включаются в геном клетки-реципиента. Как видно из фиг. 178, для каждого акта интеграции необходимо два кроссинговера. Отсюда следует, что два тесно сцепленных генетических маркера донора, введенные в клетку-реципиент, могут попасть в один и тот же рекомбинантный геном только в том случае, если ни один из этих двух необходимых перекрестов не произойдет между ними. Вероятность того, что такой кроссинговер не произойдет между двумя маркерами, возрастает с увеличением их сцепления. Следовательно, по частоте совместной трансдукции можно судить о расстоянии, разделяющем два очень тесно сцепленных локуса. Таким образом, изучение совместной трансдукции позволяет выявить тонкую структуру небольших фрагментов бактериальной хромосомы. [c.358]

В скрещивании, изображенном сверху, одна хромосома несет оба доминантных аллеля, другая-оба рецессивных (скрещивание с аллелями в фазе притяжения ). Таким образом, родительские типы представляют собой АВ и аЬ, рекомбинантные типы-АЬ и аВ. [c.15]

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]

Давно известно, что для рекомбинации между генами необходим физический обмен частей хромосомы (см. рис. 1.10). Образуемую в результате такого обмена структуру (хиазму) можно визуально наблюдать в мейозе (см. рис. 1.9). Она формируется в результате разрыва и воссоединения двух несестринских хроматид (каждая из которых содержит двухцепочечную ДНК). Разрез и последующее соединение происходят между точно соответствующими последовательностями, в результате чего ни одна пара оснований из рекомбинантных хромосом не теряется и ни одна пара к ним не добавляется. [c.443]

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]

Однако данный подход имеет ряд недостатков. Во-первых, не всегда можно определить генотип деда, а следовательно, фаза, в которой находятся аллели у предположительно дигетерозиготной матери, остается неизвестной. Во-вторых, не все матери в большой выборке семей будут гетерозиготны по одним и тем же двум локусам. Несмотря на все усилия, до 1980-х гг. не удавалось построить достаточно протяженную однозначную карту сцепления Х-хромосомы человека, основанную на подсчете рекомбинантных и нерекомбинантных хромосом. В то время было известно всего [c.447]

Рассматриваемые аллели у отца с такой же вероятностью могут находиться в фазе 2, т. е. АВО В МР31 М/АВ0 0 МР81 В. Тогда дети П-З, П-5 и П-11 получили от него нерекомбинантные хромосомы, а каждый из оставшихся детей унаследовал рекомбинантную хромосому (рис. 20.10). Вероятность такой комбинации для данной семьи равна (1—0) (0). [c.449]

Искусственная дрожжевая хромосома, YA (Yeast artifi ial hromosome) Рекомбинантная ДНК, состоящая из дрожжевой плазмиды и интегрированных в нее центромерных и теломерных областей хромосом дрожжей и маркерных генов и содержащая несколько сайтов инициации репликации. [c.550]

Новые комбинации генов можно создать и искусственным путем в лабораторных условиях с помощью таких ферментов, как рестриктирующие эндонуклеазы, ДНК-лигаза и терминальная трансфераза. Чтобы встроить чужеродный ген в геном клеток Е. соИ, этот ген сначала пришивают к вектору, которым служит либо плазмида Е. соИ, либо ДНК фага Х. Полученная рекомбинантная ДНК может затем попасть в клетку Е. oli, ковалентно включиться в ее хромосому и в составе этой хромосомы реплицироваться. Если новый ген, содержащийся в рекомбинантной ДНК, обладает подходящими сигнальными последовательностями, указывающими начало и конец транскрипции, то такой ген будет транскрибироваться и транслироваться с образованием соответствующего белкового продукта. Многие гены из животных клеток уже были введены в бактерии, а бактериальные гены в свою очередь были встроены в эукариотические клетки. С помощью бактерий, в геномы которых введены соответствующие гены, можно получать применяемые в медицине белковые препараты-инсулин, гормон роста и интерфероны. [c.991]

Проведя оценку существующих сортов культур как потенциальных продуцентов биомассы, мы можем улучшать их путем применения новых способов разведения, изучения их фотосин-тетических возможностей и размножения растений нетрадиционными способами. Реализовать эти возможности в будущем поможет использование технологии рекомбинантных ДНК. Для продвижения вперед в этой области нам необходимо 1) разработать методы выявления положительных изменений в фотосинтезе и приспособить сложные лабораторТные тесты для работы в полевых условиях 2) предложить методы усиления генетической изменчивости 3) понять, как организован геном растений и хромосома хлоропласта и как регулируется их работа 4) выявить типы изменений, которые могут быть в них вызваны S) разработать новые способы селекции, направленные на ускорение размножения и генетическую стабилизацию сортов. [c.50]

Рис. 15.11. Общая гомологичная рекомбинация обмен между фрагментом ДНК донора (выделен красным цветом) и хромосомой бактерии-реципиента. Согласно одной, из моделей, гомологичные двойные цепи ДНК сближаются и обмениваются участками одной из ц Ьпей, а затем в результате репликации или репарации образуется рекомбинантная хромосома.

При неполном сцеплении генов в хромосоме образуется некоторое количество рекомбинантных гамет, полученных в результате кроссинговера (перекреста)—рецинрокного обмена идентичными участками гомологичных хромосом. [c.134]

Человеческий ген инсулина вьщелен из короткой ветви 11-й хромосомы. Синтез человеческого инсулина в бактериальной экспрессивной системе осуществляют с помощью рекомбинантной ДНК-технологии. Рекомбинантный, а также бычий и свиной инсу-лины используются в медицине для лечения больных инсулинзависимым сахарным диабетом (I типа). [c.389]

ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) — материальный носитель наследственных признаков, тип молекул, способных к самоконирова-нию и воспроизводству генетической информации нитевидная молекула биополимера, присутствующая в ядрах всех эукариот, где упакована в хромосомы нить образована чередующимися молекулами моносахарида (дезоксирибозы) и фосфатов, соединенных ковалентными связями с азотистыми основаниями существует как в виде одной нити, так и в форме двойной спирали за счет комплементарного спаривания А—Т, Г—Ц рекомбинантная (гибридная) ДНК — объединение чужеродных фрагментов. [c.188]

Теперь можно рассмотреть последнюю стадию процесса конъюгации — образование рекомбинантной бактериальной хромосомы, которая содержит часть генома донора Hfr и часть генома родителя-реципиента Р. Такая рекомбинация явно происходит в реципиентной клетке Р , превращенной в мерозиготу, которая из-за спонтанного прерывания переноса хромосомы обычно содержит только часть генома донора Hfr в дополнение к собственной хромосоме. Следовательно, мерозигота формально эквивалентна реципиентной клетке при трансформации у бактерий, при которой клетка, как было показано в гл. VII, включает экзогенную молекулу ДНК из среды и в результате наряду со своей полной хромосомой несет также часть донорного генома. Следует, однако, заметить, что степень диплоидности значительно больше в конъюгационных мерозиготах, которые содержат часто четверть, иногда половину, а иногда и весь геном донора, в то время как в трансформированных реципиентных клетках включенная экзогенная молекула ДНК едва составляет более 1 % донорного генома. Но как при трансформации, так и при конъюгации различные участки экзогенной перенесенной молекулы донорной ДИК находят гомологичные участки с соответствующей последовательностью [c.240]

По теории Висконти — Дельбрюка доля фагов-потомков, рекомбинантных по двум генетическим маркерам, участвующим в скрещивании, зависит, следовательно, не только от сцепления рассматриваемых мутантных генов, но и от числа актов скрещивания, прошедших в вегетативном фонде к моменту завершения внутриклеточного процесса роста в результате лизиса зараженной бактерии. Следовательно, сцепление генетических локусов нельзя прямо приравнять к частоте рекомбинаций. Поэтому истинное сцепление двух генетических локусов х и у определяется как среднее число перекрестов, происходящих в точках, которые расположены между этими локусами, при каждом скрещивании двух вегетативных фагов, находящихся в фонде. Чем больше расстояние между локусами в хромосоме фага, тем больше среднее число таких перекрестов на одно скрещивание. Однако наблюдаемая рекомбинция генетических признаков произойдет лишь в том случае, если между генами, определяющими эти признаки, возникнет нечетное число перекрестов. При четном числе перекрестов рекомбинации не наблюдается, так как сохраняется приходное расположение двух генов. Следующая схема иллюстрирует отсутствие рекомбинации в случае двух перекрестов [c.292]

Распределение профага к среди рекомбинантных бактерий носит, однако, совершенно аномальный характер, если лизогенным оказывается родитель Hfr, а нелизогенным — родитель F". В таком случае профаг почти никогда не наследуется рекомбинантами. Кроме того, частота появления рекомбинантов оказывается очень низкой, а те рекомбинанты, которые все же возникают при этом, по своим генетическим свойствам резко отличаются от рекомбинантов, возникающ,их при скрещиваниях Hfr X F"(X) или Hfr(X) X F (X). Жакоб и Вольман показали, что эта аномалия является следствием явления, названного ими зиготной индукцией. Всякий раз, когда в нелизогенную клетку F проникает фрагмент хромосомы лизогенной бактерии-донора Hfr, несущей профаг Я, этот профаг индуцируется, переходит в вегетативное состояние и, размножаясь, дает от 1 до 200 частиц инфекционного фага X, которые в конечном итоге лизируют зиготу и высвобождаются. При таких скрещиваниях большая часть зигот, получивших от Hfr-бактерии фрагмент хромосомы с профагом, погибает. Следовательно, у рекомбинантов могут проявиться только те генетические маркеры донора, которые передаются раньше профага, т. е. располагаются ближе к началу хромосомы. Однако если при таком скрещивании лизогенной оказывается бактерия-реципиент F", то зиготной индукции не происходит, независимо от того, является ли донор Hfr лизогенным или нет. В потомстве, полученном от таких скрещиваний, не наблюдается аномалии в расщеплении родительских признаков. Таким образом, присутствие профага X обусловливает иммунитет реципиента F не только в отношении суперинфекции гомологичным свободным фагом X, но и в отношении вегетативного развития гомологичного внутри-хромосомного профага X, полученного клеткой-реципиентом от бактерии-донора Hfr. [c.343]

В скрещивании, изображенном снизу, одна хромосома гетерозиготы несет один доминантный и один рецессивный аллель, а другая хромосома несет противоположную комбинацию (скрещивание с аллелями в фазе отталкивания ). Следовательно, родительские типы-это АЬ и аВ, рекомбинантные-ЛВ и аЬ, В каждом случае в потомстве <1аблюдается увеличение доли родительских типов (70%) и уменьшение доли рекомбинантных типов (30%) по сравнению с 50% для каждого типа, что ожидалось бы при независимой комбинации генов. Заметим, что в потомстве, полученном от этих скрещиваний, два родительских типа присутствуют в одинаковом количестве одинаково и количество двух рекомбинантных типов. Сцепление в данном случае между А -я В равно 30%, или 30 условным единицам карты. [c.15]

Каждая полоска изображает хромосому, и каждому родителю соответствуют две гомологичные хромосомы. В профазе мейоза они соединяются, образуя бивалент. Изображение в верхней части схемы представляет собой увеличенный вариант картины, показанной во втором положении рис. 1.6. В средней части диаграммы показан кроссниговер между двумя хромосомами. В результате образуются две рекомбинантные хромосомы, несущие гены Ah и аВ (нижняя часть схемы). Другие две хромосомы сохраняют исходный родительский тип (АВ и аЬ). [c.16]

Когда происходит рекомбинация между неправильно спаренными копиями генов, образуются нереципрокные рекомбинантные хромосомы, в одной из которых имеется дупликация данного гена, а в другой-его делеция. Дуплицируется весь материал, находящийся между точками неравной рекомбинации делеция затрагивает участок между этими же точками. [c.271]

При скрещивании самца Р с самкой М индукцию дисгенеза способна вызвать любая из хромосом самца. Конструкция рекомбинантных хромосом показывает, что в пределах каждой Р-хромосомы есть области, способные вызывать дисгенез. Отсюда следует, что именно у самцов Р имеются факторы Р, расположенные в разных местах их хромосом. Локализация таких последовательностей в различных Р-линиях разная. Факторы Р отсутствуют в хромосомах мух М-типа. [c.480]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология