Гибридизация РНК-ДНК, исследование гибридов

Половой и парасексуальный процессы широко используются в генетических исследованиях с эукариотическими микроорганизмами, но пока не так часто — в селекционной работе с ними. Гибридизация промышленных штаммов дрожжей осложняется тем, что они во многих случаях полиплоидны, т. е. содержат несколько наборов хромосом, и у них редко наблюдается слияние клеток. Тем не менее скрещивание разных линий (и даже разных видов) сыграло важную роль в создании эффективных штаммов дрожжей, которые используются для быстрой выпечки хлеба современными промышленными методами, а также в пивоварении и в производстве спирта. При этом обт единение в одном организме свойств двух родительских форм достигается в результате проявления у диплоидного гибрида всех доминантных признаков исходных клеток. Благодаря вегетативному размножению, которое может продолжаться неопределенно долго, такие диплоиды стабильно сохраняются в производственных условиях. [c.86]

Новый подход к проблеме ограничения численности или полного истребления насекомых, называемый методом стерилизации, стал важной областью исследований энтомологов и других ученых, интересующихся биологией насекомых и вопросами борьбы с ними. Такой подход несет с собой новые и уникальные методы решения проблем борьбы с вредными насекомыми, а также проблем биологии насекомых. В настоящее время имеется ряд методов индукции стерильности в популяции насекомых, включая хемостерилизацию, лучевую стерилизацию, создание цитоплазматической несовместимости и стерилизацию гибридизацией. Была доказана высокая эффективность хемостерилизаторов в обеспложивании особей обоего пола многих видов насекомых, и потенциально они представляют собой наиболее универсальное стерилизующее средство для подавления или искоренения насекомых. Исследования могут показать, что хемостерилизаторы могут эффективно и безопасно применяться различным образом для обработки природных популяций, тогда как создание стерильности в природных популяциях при помощи облучения, цитоплазматической несовместимости или стерильных гибридов требует массового разведения и выпуска миллионов насекомых (стерилизованных самцов). Для изобретательности исследователей и вызовом и испытанием будет разработка безопасных и эффективных способов использования хемостерилизаторов для подавления разнообразных популяций. Важным этапом исследования в разработке и оценке хемостерилизаторов является полевое испытание возможных способов использования хемостерилизаторов против природных популяций, чтобы определить их осуществимость в программах подавления или искоренения. Одна из задач этого раздела — рассказать об исследованиях по получению таких полевых оценок и дать критический обзор, В некоторых случаях эти исследования связаны с опытами в крупных садках под открытым небом, и в большинстве случаев они связаны с изучением полевых популяций в естественных условиях. Такое обсуждение разработки методов использования хемостерилизаторов в полевых условиях требует некоторого анализа развития метода выпуска стерильных самцов, для стерилизации которых применялось ионизирующее облучение. Дело в том, что вместо облучения для стерилизации выпускаемых самцов можно [c.210]

После отмывки фильтров от несвязавшегося радиоактивного зонда их высушивают и анализируют с помощью авторадиографии с использованием чувствительной к радиоактивному излучению рентгеновской пленки. Образование специфических гибридов обнаруживают после проявления рентгеновской пленки по появлению на ней четких гибридизационных сигналов в виде темных пятен, положение которых точно соответствует таковому определенных колоний или бляшек на исходной чашке Петри. В результате проведения исследования идентифицируются бактериальные колонии или фаговые бляшки, содержащие искомые рекомбинантные ДНК. С этого момента с помощью обычных микробиологических и биохимических методов можно получать неограниченное количество идентичных копий клонированной последовательности нуклеотидов ДНК для дальнейших исследований. В ряде случаев, когда нет необходимости в скрининге большого числа клонов, гибридизацию с зондами можно заменить ПЦР. При таком подходе в качестве источника матричной ДНК используют суспензию бактериальных клеток или фаговых частиц отдельных клонов без специальной очистки матричных нуклеиновых кислот. [c.163]

Пластичность растений простирается столь далеко, что удается манипулировать их геномами и даже получать искусственно новые виды, в том числе и практически важные для человека. Это направление исследований можно назвать геномной инженерией, хотя первые успехи здесь были достигнуты еще до наступления генно-инженерной эры . Одним из способов получения таких растений является межвидовая гибридизация перекрестно-оплодотворяющихся видов. Однако образующиеся в результате применения этого способа гибриды, в клетках которых геном каждого родителя представлен одной копией, нестабильны. Тем не менее, ряд приемов позволяет вызвать удвоение числа хромосом и получить амфидиплоиды, способные давать потомство. Классическим примером этого служит проведенная в 1927 году работа Карпеченко по выведению плодовитого межродового гибрида [c.141]

В предыдущем разделе мы рассмотрели счет радиоактивно меченных нуклеиновых кислот. Однако мембранные фильтры играют и другую важную роль в исследовании нуклеиновых кислот благодаря их способности избирательно связывать эти макромолекулы. Мембраны из нитрата (но не ацетата) целлюлозы связывают денатурированную ДНК и гибриды РНК/ДНК, пропуская в то же время свободную РНК. Согласно данным фирмы Миллипор , нитроцеллюлозные мембраны связывают однонитевую ДНК в количестве 50—80 мкг/см , в то время как ацетилцеллюлозные мембраны связывают только 1 мкг/см . Благодаря такому селективному связыванию нитроцеллюлозные мембраны можно использовать при изучении гибридизации нуклеиновых кислот. В самом деле, это уникальное свойство нитроцеллюлозных мембран сыграло важную роль в исследованиях, ведущих к развитию технологии рекомбинантных ДНК. [c.319]

Одна из таких орбиталей центрального атома, 25-орбиталь, имеет сферическую симметрию и непосредственно не влияет на величину угла между связями. Другая орбиталь атома углерода, 2р , направлена вдоль оси координат х и потому предпочитает вступать в связь в этом направлении. Таким образом, 2р -орбиталь определяет линейность молекулы. Кроме того, она создает одинаковую плотность электронов и влево, и вправо вдоль оси д (так же, как и 25-орби-таль). Ни одна из связей не может быть прочнее другой. Мы видим, что орбитали атома углерода приводят к образованию двух эквивалентных связей, направленных в противоположные стороны вдоль оси X под углом 180° друг кдругу.Этот вывод согласуется с рассмотрением линейной молекулы СНа в методе молекулярных орбиталей (разд. 4.6). Исследование такой трехцентровой МО показало, что из 25-орбитали и аксиальной (направленной вдоль оси молекулы) 2р-орбитали углерода возникают две связывающие молекулярные орбитали, которым отвечает линейная конфигурация с двумя одинаковыми связями. Таким образом, две связи С—Н оказываются эквивалентными. Мы назовем это явление 5/7-гибридизацией термин гибрид здесь означает, что каждая связь включает и 25-, и 2р -орбитали углерода. Чтобы показать такую гибридизацию на диаграмме ячеек, можно изобразить СНз следующим образом [c.170]

Разумеется, без достаточных экспериментальных подтверждений мы не можем настаивать на таком объяснении, однако это и не так уже существенно. Важен надежно установленный экспериментальный факт для элюции нативной ДНК (или двунитевой РНК, а также гибридных молекул ДНК—РНК) с оксиапатита требуется почти вдвое более высокая концентрация фосфатного буфера, чем для элюции денатурированной ДНК или однонитевой РНК. Это обстоятельство открыло возможность быстрого и надежного отделения двунитевых молекул нуклеиновых кислот от однонитевых, что сыграло очень важную роль как в изучении структуры генома (исследования кинетики ренатурации), так и в развитии современных методов генной инженерии (гибридизация молекул НК и др.). Как и в случае кислых белков, присутствие даже относительно высоких концентраций неорганических солей в элюирующем буфере практически не сказывается на процессах элюции одно- и двунитевых молекул НК с оксиапатита. Вместе с тем, варьируя концентрацию Na l или КС1 в буфере, можно управлять изменением конформации самих нуклеиновых кислот, а также характером их гибридизации (например, отделять истинные , полноценные, гибридные молекулы от несовершенных гибридов ). [c.230]

Позже был исследован кинетический изотопный эффект и его температурная зависимость при стереопревращении малеиновой кислоты-2,3- 2, катализируемом тио-цианат-ионом, что позволило более детально рассмотреть переходное состояние [55], Ожидался обратный вторичный изотопный эффект а-дейтерия, поскольку при переходе от основного состояния к переходному комплексу этиленовые С—Н-связи претерпевают изменение от чистого р -гибридизованного состояния в частично р -гибриди-зованные [56]. Общее изменение частоты деформационных колебаний С—Н, рассчитанное по температурной зависимости изотопного эффекта, немного больше половины ожидаемого при допущении полной р -гибридизации в переходном состоянии, и, следовательно, конфигурация последнего ближе к тетраэдрической, чем к тригональной. Механизм этой реакции может быть представлен схемой 2. [c.214]

Плоский слой конденсированного ароматического углерода различных размеров может рассматриваться как ядро химической структурной единицы полимерного скелета угольного вещества, а боковые радикалы — периферийной частью структурной единицы [3]. В дальнейшем указанная схема химического строения углей была подтверждена многими исследованиями [3—7]. Этот тип химического строения сохраняется также в углеродных продуктах высокотемпературной обработки углей и коксов. В отличие от ядерпой части структуры, состоящей из атомов с 57 -гибриди-зацией, в периферийной части структуры углерода возможно включение атомов с зр - и / -гибридизацией в зависимости от природы исходных веществ и условий обработки. [c.8]

Приведенный перечень свидетельствует, что в эволюции растений в одних семействах чаше, в других реже, Р- основе видообразования оказывалась амфиплоидия. Снятие барьера нескрещиваемости между видами и повышение плодовитости у межвидовых гибридов, получающихся спонтанно в результате полиплоидизации геномов, возникновение нередуцированных гамет и образование нового барьера нескрещиваемости гибридов с бывшими их предками, а также изоляция возникших амфиплоидов сыграли в эволюции растений большую роль, чем до сего времени предполагалось. С расширением исследований флоры тропиков, по-видимому, еще более выявится значение совокупных процессов полиплоидии и межвидовой гибридизации в эволюции растений [46]. [c.69]

Сущность этого способа гибридизации заключается в том, что в качестве родительских используются не половые клетки (гаметы), а клетки тела (сомы) растений, из которых изолируют протопласты. И в отличие от полового скрещивания, где имеет место одностороннее исключение протоплазмы, при соматической гибридизации в образовавшемся гибриде оба пйртнсра ямжт более или менее равный цитоплазматический статус. Слияние протопластов способствует объединению двух различных цитоплазм. В большинстве исследований слияние протопластов высших растений приводит к образованию либо гибрида, либо цибрида. Цибридное растение содержит цитоплазму обоих партнеров, ядро — одного. Образование растения с гибридной цитоплазмой и органеллами обоих партнеров, но содержащее в своих клетках ядро только одного вида, возможно в том случае, если [c.46]

Отдаленная гибридизация и мутагенез. При отдаленной гибридизации, как установлено исследованиями последних лет, значительно повышается эффективность мутагенных воздействий. Оказалось, что 42-хромосомные ППГ пшеничного типа имеют значительно большую мутабильность по сравнению с обычными линейными и гибридными сортами пшеницы. Исключительно высокой оказалась мутабильность 56-хромосомиых ПППГ. При облучении семян этих гибридов гамма-лучами, тепловыми нейтронами, а также при обработке их этиленимином в Мг выделяется в среднем около 17% мутантов 42-хромосомиого пшеничного типа. Среди них очень много высокопродуктивных, крупноколосых, высокобелковых, устойчивых к болезням, с прочным коротким стеблем, полу-карликовых и других форм. [c.269]

Обычная техника гибридизации in vitro обеспечивает получение усредненных показателей для ткани-мишени в целом. Это затрудняет интерпретацию результатов, полученных на смешанной популяции клеток разных типов, или на популяции клеток одного типа, неоднородных, например, по стадии дифференцировки, или по положению в клеточном цикле при асинхронной пролиферации, или по другим показателям. Техника гибридизации in situ позволяет в известном смысле преодолеть эти проблемы, поскольку полученные результаты относятся к индивидуальной клетке и даже к индивидуальной хромосоме. Комбинация гибридизации с цитологическим исследованием позволяет получить дополнительную информацию о локализации молекулярного гибрида в той или иной структуре ткани-мишени. И наконец, этот метод пригоден для анализа небольшого числа клеток. [c.304]

Новые колоссальные возможности для иммунохимических исследований появились в последние годы, когда было обнаружено, что соматические гибридные клетки, полученные от слияния in vitro клеток миеломы с другими клетками-продуцентами антител, наследуют от первых способность пролиферировать, а от вторых — способность к синтезу специфических для них антител. Таким образом, миеломные клетки передают гибриду свою способность делиться и вести интенсивный синтез иммуноглобулинов, в то время как генетическая информация для этого синтеза поступает от обеих клеток-—миеломной и ее партнера по гибриду. Такие гибридные клетки ( гибридомы ) могут размножаться in vitro, вырабатывая большие количества антител. Их можно размножить и путем трансплантаций в организме мыши. Мало того, удается отобрать такие исходные варианты миеломы или такие продукты гибридизации, что синтез собственных мие- [c.104]

Для соматических клеток уже в 60-х гг., т.е. в самом начальном периоде развития генетики соматических клеток, для проведения генетического анализа, был предложен своеобразный метод парасексуального процесса (Barski et al., 1960, 1961). Оказалось, что при совместном культивировании, клетки разных линий способны сливаться, образуя двуядерные и многоядерные гетерокарионы. В конечном счете возникают две одноядерные дочерние клетки, содержащие хромосомы, полученные от исходных родительских клеток, которые во многих случаях могут дать начало длительно раз-множаюш имся гибридным клеточным линиям. Такие гибриды могут содержать полный набор хромосом одной из исходных клеток и одну или несколько хромосом из другой. Такие гибридные клетки служат мощным орудием исследования функций индивидуальных хромосом. Методы гибридизации получили широкое распространение и стали совершенствоваться во всех лабораториях, изучающих генетику соматических клеток. В Советском Союзе гибридизация соматических клеток впервые была осуществлена в Лаборатории соматических клеток ИАЭ (Волкова, Какпакова, 1972). [c.252]

Исследование родства между клонированным сегментом ДНК и внутриклеточной РНК с помощью ДНК-РНК-гибридизациии специфичных к одноцепочечным ДНК Нуклеаз. Эюгперимент включает три этапа (рис. 7.41). На первом клонированный фрагмент ДНК метят радиоактивным изотопом (например, с помощью ник-трансляции см. рис. 4.18) и денатурируют. Можно также (и это более предпочтительно) использовать одноцепочечную ДНК. На втором этапе ДНК гибридизуют с выделенной клеточной РНК в растворе в условиях, благоприятных для образования ДНК—РНК-гибридов. Любые последовательности ДНК, присутствующие в клонированном фрагменте, но не представленные в РНК, остаются одноцепочечными. Их удаляют с помощью нуклеазы, специфичной к одноцепочечной ДНК. И наконец, гибридные молекулы денатурируют и подвергают гель-электрофорезу. Размер образующейся радиоактивной ДНК определяют с помощью радиавтографии, сравнивая положение исследуемой ДНК с положением молекул ДНК известного размера. [c.351]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология