Гомология последовательностей

Несмотря на указанную трудность, концы каждого интрона можно обнаружить, основываясь на гомологии последовательностей, расположенных на границах экзон-интрон. Они могут быть изображены в виде участков, сходных с универсальной последовательностью [c.255]

III. Определение степени гомологии последовательностей ДНК с помощью методов молекулярной гибридизации [c.133]

Гомологичные белки, вьщеленные из организмов различных видов, обнаруживают гомологию последовательностей это означает, что наиболее важные положения в полипептидных цепях гомологичных белков заняты одними и теми же аминокислотами независимо от вида организмов. В других положениях гомологичные белки могут содержать разные аминокислоты. Чем ближе в эволюционном отношении виды, тем более сходны аминокислотные последовательности их гомологичных белков. Таким образом, последовательности гомологичных белков указывают, что содержащие их организмы произошли от общего предка, но в ходе эволюции претерпели изменения и превратились в разные виды. Аналогичные выводы были сделаны исходя из результатов изучения специфичности антител по отношению к антигенам гомологичных видов. [c.160]

Генетические способы отбора требуют значительно меньших затрат труда, чем методы скрининга, что позволило разработать новые подходы, позволяющие проводить генетическую селекцию клонов, содержащих последовательности, гомологичные любой желаемой последовательности-зонду. Это дало возможность расширить применение этого метода, распространив его на задачи, обычно решаемые с помощью более трудоемких (и часто менее специфичных) методов скрининга. В общих чертах в основе всех этих подходов лежит следующее обстоятельство хотя в случае большинства специфических эукариотических последовательностей нельзя обеспечить генетическую селекцию в клетках Е. соИ, можно сконструировать пары векторов, позволяющие селектировать продукты гомологичной рекомбинации, обусловленной гомологией последовательностей между клонами. Такая селекция основана на том факте, что процессы, подобные репликации ДНК, транскрипции, мобилизации плазмид или упаковке ДНК в фаговые частицы, могут происходить только по is-схеме в отношении соответствующего регуляторного элемента (области начала репликации, промотора, сигнала мобилизации или упаковки). Чтобы исключить рекомбинацию между векторными последовательностями, нужно подбирать векторные пары, не обладающие взаимной гомологией (или в случае рекомбинации фагов без взаимной гомологии в пределах той области, которая определяется маркерами, используемыми для селекции). Соблюдение этого главного принципа лежит в основе и скрининга фаговых клонов с использованием рекомбинации между [c.77]

Точное сравнение последовательностей нуклеотидов или аминокислот вирусов гриппа типов А и В для белков NS1 и NS2 осложняется разными размерами генов. Однако в первом приближении здесь лишь незначительная или полностью отсутствующая гомология последовательности [21]. [c.114]

В табл. 25 показана также частота нескольких гомологий между последовательностями нуклеотидов и аминокислот белков РВ1 и РВ2. Поскольку маловероятно, что гомологии последовательностей аминокислот и нуклеотидов случайны, они могут быть генетически значимы. Однако, за исключением этих ограниченных [c.254]

Гибридизационный анализ [92] выявил 51% гомологии оснований последовательностей между 7-ми сегментами РНК вируса гриппа А и В. Действительная гомология последовательностей до [c.280]

Таблица 37. Гомологии последовательностей гемагглютининов различных [c.324]

Можно выявить специфический гибридный фаг по гомологии последовательности его ДНК с радиоактивно меченной РНК или ДНК. Использованная ниже методика позволяет осуществлять проверку очень большого количества гибридных фагов. [c.46]

Итак, совокупность вышеперечисленных экспериментальных и теоретических подходов дала возможность построить модель вторичной структуры 16S РНК Е. oli, представленную на рис. 42. Почти идентичные модели получены для 16S РНК других бактерий, хлоропластов высших растений и архебактерий. Несмотря на больший размер и гораздо меньшую гомологию последовательности, цепи 18S РНК цитоплазматических 80S рибосом эукариотических организмов могут быть уложены в виде схемы вторичной структуры, очень сходной с таковой 16S РНК бактерий, но 18S содержит добавочные спирали и их группы (рис. 43). Рибосомные РНК уменьшенного размера, а именно 12S РНК митохондрий млекопитающих, также оказались гомологичны бактериальной 16S РНК основная схема их укладки во вторичную структуру совпадает с таковой 16S РНК [c.74]

СВЯЗЬ [387], отраженную в существовании иуклеотидсвязывающего домена с той же топологией цеии. Для второго из рассматриваемых доменов гомологии последовательности обнаружить не удалось, хотя по характеру вторичные структуры соответствовали друг другу. В этом случае значимость была слишком низка для выявления топологического подобия. [c.155]

Установленные гомологии последовательности Внутридоменные мостикн 5—5 в р-структурах, включающих 60—70 аминокислотных остатков Положение активного центра [c.221]

Повторяемость структуры в белке может также вызываться неодинаковым перекрестным соединением генов (кроссинговером). Мультипликация генов с последующим их слиянием приводит к генным продуктам с двумя или более идентичными субструктурами [587]. Однако, как показывает нижеследующий пример, к такому же результату могут привести и другие процессы. Случай частичной структурной дупликации обнаружен в редкой аа-цепи гаптоглобина человека [145, 588]. Поскольку аминокислотные последовательности обеих частей идентичны, а также идентичны с большим участком обычной агцепи, эта структурная дупликация должна была произойти совсем недавно. Скорее всего она вызвана хромосомной аберрацией (неэквивалентным кроссинговером) в предшествующей популяции (человека). Если бы это событие произошло намного раньше, так что гомология последовательностей оказалась бы стертой аминокислотными заменами, вставками и делециями, различить дупликацию и последующее слияние генов, с одной стороны, и хромосомную аберрацию — с другой, было бы невозможным. Поэтому все очень давно возникшие случаи структурных повторений обычно относят к дупликациям генов , не пытаясь провести различия между разными механизмами. [c.230]

Мышечные рецепторы дают перекрестную реакцию с антителами к рецептору Torpedo. Это указывает на их химическое сходство. Последние работы по определению первичных структур (с помощью кДНК) выявили значительную гомологию последовательностей. [c.264]

При изучении аминокислотных последовательностей гомологичных белков, вьщеленных из разных видов, было сделано несколько важных выводов. К гомологичным белкам относятся те белки, которые у разных видов вьшолняют одинаковые функции. Примером может служить гемоглобин у всех позвоночных он осуществляет одну и ту же функцию, связанную с транспортом кислорода. Гомо-логичные белки разных вцдов обычно имеют полипептидные цепи, идентичные или почти идентичные по длине. Более того, в аминокислотных последовательностях гомологичных белков во многих положениях всегда находятся одни и те же аминокислоты-их называют инва-1 риантными остатками. Вместе с т хь в других положениях таких белков наблюдаются значительные различия в этих положениях аминокислоты варьируют от вида к виду такие аминокислотные остатки называются вариабельными. Всю совокупность сходных черт в аминокислотных последовательностях гомологичных белков объединяют в понятие гомология последовательностей наличие такой гомологии предполагает, что животные, из которых [c.155]

Биологический смысл, заключенный в гомологии последовательностей, лучше всего можно проиллюстрировать на примере цитохрома с-железосодержащего митохондриального белка, участвующего в качестве переносчика электронов в процессах биологического окисления в эукариотических клетках. Молекулярная масса этого белка у большинства видов составляет около 12 500 при этом его полипептидная цепь содержит 100 или несколько большее число аминокислотных остатков. Бьии установлены аминокислотные последовательности для цитохромов с, выделенных более чем из 60 видов, и во всех исследованных белках 27 положений в полипептидной цепи оказались занятыми одинаковыми аминокислотными остатками (рис. 6-14). Это указывает на то, что все эти остатки играют важную роль в определении биологической активности цитохрома с. В других положениях аминокислотные остатки могут варьировать от вида к виду. Второй важный вывод, сделанный на основе анализа аминокислотных последовательностей цитохромов с, состоит в том, что число остатков, по которым различаются цитохромы с любых двух видов, пропорционально филогенетическому различию между данными видами. Например, молекулы цитохромов с лошади и дрожжей (эволюционно весьма далеких видов) различаются по 48 аминокислотным остаткам, тогда как цитохромы с гораздо более близких видов— курицы и утки-только по двум остаткам. Что же касается цитохромов с курицы и индейки, то они имеют идентичные аминокислотные последовательности. Идентичны также цитохромы с свиньи, коровы и овцы. Сведения о числе различий в аминокислотных последовательностях гомологичных белков из разных видов используют для построения эволюционных карт, отражающих последовательные этапы возникновения и развития различных видов животных и растений в процессе эволюции (рис. 6-14). [c.155]

Если, например, вырастить культуру одной из бактерий на тяжелой воде (D2O), то у нее будет тяжелая ДНК, и тогда образование гетеродуплекса можно будет выявить путем центрифугирования в градиенте плотности s l-так же, как в опыте Меселсона и Сталя было доказано образование N/ N-rH6pHfl-ной ДНК. Можно, однако, пометить ДНК одного из партнеров, выращивая его на среде с С или с Если теперь смешать длинные отрезки денатурированной ДНК (из непомеченной С бактерии А) с короткими отрезками денатурированной ДНК (из помеченной С бактерии В), медленно охладить смесь и провести ее через фильтр, задерживающий длинные цепи, но пропускающий короткие, то на фильтре останутся молекулы гетеродуплекса. Оставшаяся на фильтре радиоактивность будет тем выше, чем больше радиоактивных отрезков (В) связалось с А-депями, т.е. она будет зависеть от того, идентичны ли (либо очень сходны) последовательности оснований ДНК А и В или же они совсем различны. Таким образом, реассоциация ДНК/ДНК дает возможность определять степень гомологии последовательностей ДНК разного происхождения. Контрольный опыт проводят с молекулами ДНК из одних и тех же бактерий (одну пробу метят, другую не метят) и произвольно принимают степень реассоциации за 100. Степень реассоциации молекул ДНК из различных штаммов выражают затем в процентах от этой величины. Рутинные методы определения гомологии между ДНК различных штаммов бактерий многократно видоизменялись, но все они основаны на том же принципе образования гетеродуплексов во всех случаях необходимо пометить одного из партнеров. [c.41]

Трипсин. Доказательством структурного сходства менеду трипсином и химотрипсином служит поразительная гомология последовательностей аминокислот в молекулах зимогенов (см. фиг. 123). [c.427]

С помощью комплексного применения фенотипической и серологической характеристик и изучения свойств ДНК (нуклеотидный состав и гомология последовательностей) 13 штаммов бактерий, выделенных из bipiioii сыворотки, была определена их принадлежность к одному пз четырех [c.87]

В табл. 4 представлены данные по гомологии последовательностей ДНК изученных с этой точки зрения представителей семейства Vibriona eae. Как видно из таблицы, наибольшее внимание исследователи уделяют роду Vibrio, таксономия которого особенно спорна. Основная масса результатов получена при оптимальных условиях эксперимента (температура совместной инкубации гибридизируемых ДНК приблизительно на 25° ниже температуры их плавления). Если реассоциация изучалась также в строгих условиях (температура инкубации 75°), то в таблице приводятся и эти данные. [c.94]

А. Синтез и структура. Г ормон роста синтезируется в соматотрофах, которые составляют подкласс ацидофильных клеток гипофиза и являются наиболее многочисленной группой в этой железе. Концентрация ГР в гипофизе—5—15 мг/г—значительно превышает содержание других гипофизарных гормонов (их количество исчисляется в мкг/г). Г ормон роста у всех видов млекопитающих представляет собой одиночный пептид с молекулярной массой около 22 ООО. На рис. 45.4 представлена аминокислотная последовательность молекулы гормона роста человека (191 аминокислота). Несмотря на высокую степень гомологии последовательностей гормонов роста различных млекопитающих, в клетках человека активен только собственный гормон роста человека или ГР высщих приматов. [c.173]

В настоящей монографии дан обзор применения при классификации бактерий в основном двух методов геносистематики определения нуклеотидного состава ДНК1 и степени гомологии последовательностей нуклеотидов ДНК. [c.126]

Развитие методов быстрого секвенирования молекул ДНК сделало возможным определение аминокислотных последовательностей многих белков и нуклеотидных последовательностей соответствующих генов (см разд. 4.6.6). Постоянно пополняемая база данных белков обрабатывается на компьютере для поиска возможных гомологии последовательностей между вновь секвенированным белком и изученными ранее. В настоящее время определена последовательность небольшого числа белков эукариотических организмов, при этом часто оказывается, что вновь секвенированный белок является гомологом уже известного белка в пределах какого-то участка его длины. Отсюда следует, что большинство белков, видимо, произошло от ограниченного числа предковых типов. Как и предполагалось, в последовательностях многих больших белков часто видны признаки того, что они возникли путем объединения ранее существовавших доменов в новых комбинациях, так называемого процесса тасования доменов (рис. 3-38). [c.149]

Такие сравнения белков важны еще и в том отношении, что сходные структуры часто предполагают и сходные функции. Можно избежать многолетних экспериментальных исследований, установив гомологию аминокислотной последовательности с белком, функция которого известна. Например, гакие гомологии последовательностей впервые указали на то, что некоторые регуляторные гены клеточного цикла дрожжей и некоторые гены, вызывающие раковое перерождение клеток млекопитающих, кодируют протеинкиназы. Таким же способом было определено, что многие из белков, контролирующих морфогенез у плодовой мушки Drosophila, являются белками регуляторного гена, а один белок, участвующий в морфогенезе, был идентифицирован как сериновая протеиназа. [c.150]

Рис. 10-74. Схема возможной эволюции повторяющихся Alu-подобных последовательностей, содержащихся в геномах мыши и человека. Полагают, что обе эти транспозирующиеся последовательности ДНК возникли из жизненно важного гена 7SL-PHK. Однако, принимая во внимание специфическое распределение и гомологию последовательностей этих высокоповторяющичся элементов, следует признать, что увеличение их

Однако существуют ограничения для использования метода прямой гибридизации 1) если различия в последовательностях оснований двух РНК становятся значительными, и они широко распространены в пределах молекул, гибриды нестабильны и могут расщепляться РНКазой. Например, если имеет место 50% гомология последовательности оснований для двух РНК, распределение изменений может быть, как показано на рис. 17 в верхней части (А) непарность оснований одинаково распределена по всей длине молекулы. В этом случае защита от действия РНКазы будет незначительной. В нижней части (Б) гомологичные последовательности сгруппированы в нескольких полностью сохранившихся областях. В этом случае защита будет действительно равной 50%. Ситуация, подобная последней модели, правильна для сегментов РНК, кодирующих НА и NA. Остаточная запщта от действия РНКазы для гибридных молекул между подтипами — около 30 и 20% соответственно — существует вследствие наличия высококонсервативных областей, как было показано по профилям плавления. Таким образом, мутации, приводящие к заменам аминокислот, летальны в этих областях, в то время как в изменчивых областях допустимы многие мутации [105]. В большинстве случаев, когда защита от РНКазы гибридов РНК относительно низкая, техника дает результаты, которые не дооценивают [c.100]

Наличие незначительной гомологии последовательности генов NA подтипов N1 и N2 подтверждается данными гибридизации [111]. Однако участки гомологии определялись в том случае, если цистеиновые остатки выведенных белков NA штаммов PR8 и Udorn были выстроены в ряд. На N-конце находится сохраненная последовательность из 12 аминокислот, за которой располагается 79 аминокислот без какой-либо гомологии, включая делецию из [c.110]

Гормон роста (ГР), пролактин (ПРЛ) и хорионический соматомаммотропин (ХС плацентарный лактоген) представляют собой семейство белковых гормонов, обладающих значительной гомологией последовательностей. Их молекулы у разных видов насчитывают 190—199 аминокислотных остатков. Молекулы каждого из гормонов этой группы содержат один остаток триптофана (в положении 85 в ГР и ХС и в положении 91 в пролактине) и две гомологичные дисульфидные связи. Гомология аминокислотного состава ГР и ХС человека составляет 85%, а ГР и ПРЛ человека—35%. В связи с этим неудивительно, что все три гормона имеют общие антигенные детерминанты, обладают рост-стимулиру-ющей и лактогенной активностью. Продуцируются они только определенными тканями ГР и ПРЛ—передней долей гипофиза, ХС — синци-тиотрофобластными клетками плаценты. Секреция каждого из них, по-видимому, находится под контролем собственного регуляторного механизма (см. ниже). [c.172]

Алгоритм поиска гомологий по банку последовательностей выглядит так. Тестируемая последовательность разбивается на протяженные фрагменты, длина которых Ь примерно равна ожидаемому размеру гомологии. При этом, чтобы учесть возможность несовпадения начал отсчета последовательностей, это разбиение делается дважды - со сдвигом на Ь/2 или трижды - со сдвигом на Ь/З (обычно используется Ь=200). Банк последовательностей также разбивается на фрагменты длиной Ь. На каждом из фрагментов тестируемой последовательности и банка определяется нормированный диграммный состав по формуле (1.5) (для банка такую работу можно сделать заранее), и для каждой пары фрагментов вычисляется расстояние г по формуле (1.6). Если расстояние г меньше порогового значения Г( (обычно Гд=0,3т), то эта пара фрагментов имеет много шансов на гомологию. Трудоемкость этого алгоритма оценивается величиной а к Н/М /Ь где а - размер алфавита. Из этой формулы видно, что чем длиннее искомая гомология, тем эффективнее работает алгоритм. На поиск гомологии последовательности длиной 10 нуклеотидов по банку нуклеотидных последовательностей требуется всего порядка 10 операций, что вполне доступно персональному компьютеру средней мощности. Из формулы для трудоемкости следует, что если для нуклеотидных последовательностей (иг=4) он достаточно эффективен, то для аминокислотных последовательностей (ш=20) его применимость сомнительна. Однако в этом случае можно прибегнуть к редукции алфавита, как это делалось при применении метода 1-граммного разложения, и значительно сократить время работы. [c.34]

Сравнение последовательностей является мощным методом исследования и часто оказывается весьма полезным, поскольку его удается проводить даже в тех случаях, когда детальные последовательности неизвестны. Определение степени гибридизации, которая представляет собой меру способности одиночных цепей объединяться в двухцепочечные структуры, может использоваться для предварительного анализа гомологии последовательностей. Для выявления стабильных двухцепочечных областей, образованных одноие-почечными ДНК или РНК из разных источников, используются различные методы. Особенно информативна кинетика такой рекомбинации (гл. 23). [c.164]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология