Рекомбинационная карта

Из-за небольшого числа потомков, получаемых в результате скрещивания, при построении рекомбинационных карт достигается лишь низкое разрешение. Рекомбинация между близко расположенными точками происходит с настолько низкой частотой, что ее редко можно наблюдать между мутациями, затрагивающими один и тот же признак и расположенными, возможно, [c.16]

Используя эти способы определения белков А и В триптофансинтетазы, генетические методы (разрешающая способность рекомбинационного анализа, как мы знаем, соответствует отдельным нуклеотидным парам), а также метод отпечатков пальцев и определение аминокислотной последовательности белка А, Яновский и его сотрудники однозначно показали, что генетическая и полипептидная карты коллинеарны, т. е. что существует четкая корреляция между последовательностью нуклеотидов в некотором участке [c.497]

Рекомбинационная карта гена [c.51]

Рис. 3.10. Рекомбинационная карта гена триптофан-синтазы соответствует аминокислотной последовательности этого белка. Вертикальными черточками показаны мутационные сайты, определенные по аминокислотным заменам в белке и по картированию мутаций в гене. Расстояние между черточками указывает на расстояние между мутациями на карте (выраженное в процентах рекомбинации).

Несмотря на то что число идентифицированных локусов быстро увеличивалось, генетическая карта человека до самого последнего времени почти сплошь состояла из белых пятен. Рассмотрим такой пример. 1000 генов, каждый из которых имеет в среднем размер 10 т.п.н. (экзоны плюс интроны), составляют лишь 10 т.п.н. из 3-10 т.п.н. гаплоидного генома человека. Эти гены могут быть разделены миллионами пар оснований, что затрудняет применение метода прогулки по хромосоме или рекомбинационного анализа, поскольку число родословных, позволяющих проводить такой анализ, мало. Что же касается диагностики, то использование этих методов ограничивается отсутствием информации о мутантных генах и дефектных генных продуктах, ответственных за многие генетические заболевания. К счастью, теперь ситуация здесь в корне изменилась благодаря появлению нового подхода, на котором мы остановимся ниже. Этот подход позволяет проследить за судьбой генов в нескольких поколениях он пригоден для целей пренатальной диагностики, анализа распределения гена в популяции, анализа сцепления и картирования. Его можно использовать и для других организмов. Например, таким способом картируют хромосомы кукурузы, что имеет большое научное значение и может найти применение в сельском хозяйстве. [c.353]

В первом эксперименте сравнивали расстояние между мутационными сайтами с расстоянием между аминокислотными заменами в белке. Расстояния на генетической карте измеряли в единицах рекомбинации, а расстояния на белке-по числу аминокислот, разделяющих аминокислотные сайты. На рис. 3.10 показано, что порядок семи мутационных сайтов соответствует порядку семи аминокислотных замен. Расстояние на рекомбинационной карте между мутациями относительно совпадало (как это не удивительно) с действительным расстоянием между аминокислотными заменами в молекуле белка. [c.51]

Мутации, приводящие к нарушениям синтеза цитохрома Ь, при картировании могут быть объединены в ряд кластеров. Каждый кластер занимает небольшой по длине участок, порядка 1% рекомбинационной карты. Расстояния между кластерами довольно велики и составляют 2-9% рекомбинационной карты. Каждый кластер обозначается как box с соответствующим номером. Кластеры распадаются на три класса. [c.258]

Теперь мы можем отыскать спонтанные или индуцированные акридинами ревертанты к дикому типу, исходя из супрессорных мутантов. Снова путем генетической рекомбинации с диким фагом убеждаемся в том, что возврат к дикому тину произошел благодаря образованию второй мутации (супрессора к супрессору, на этот раз со знаком +) недалеко от первой. Разделив обе точечные мутации в рекомбинационном эксперименте, мы можем изучить их в отдельности, убедиться в том, что они отличны от дикого типа, и найти их локализацию на генетической карте фага Т4. Процесс можно продолжать как угодно долго, все время отыскивая супрессорные мутанты все более высокого порядка. В итоге получается путем отбора спонтанных ревертантов и под действием акридинов около 80 точечных мутантов. Все они по фенотипу были г, но их можно было разбить однозначно на две группы, приписав одной знак -1-, другой —, в соответствии с числом этапов при их получении. [c.414]

Рассмотрим экспериментальные подходы к расшифровке кода с помощью одновременно биохимического и генетического эксперимента. Ряд экспериментальных попыток имеет общую идею. Изучаются мутанты микроорганизма или вируса в каком-то одном определенном цистроне. С помощью генетических рекомбинационных экспериментов устанавливается положение каждого мутационного изменения на генетической карте. Затем с помощью химического анализа белка, синтез которого определяется исследуемым цистроном, находится то изменение, или повреждение, в цепи белка, которое вызвано данной мутацией. Из данных по химии мутагенеза определяется химическое выражение мутации в цепи ДНК. Сопоставляя изменения ДНК и белка, мы можем в принципе выполнить программу максимум и расшифровать код. [c.415]

Высокая разрешающая способность этого подхода, благодаря селективной методике, позволяет количественно оценить даже самые редкие рекомбинационные события, а это дает возможность измерять расстояние по карте для любой пары мутаций. (Единственным ограничением этого метода является частота обратных мутаций, или реверсий , к дикому типу. Эта частота составляет примерно 0,0001%. Таким образом, чтобы достичь минимального уровня измерений, превышающего в 10 раз фон спонтанных мутаций, можно измерять только рекомбинационные частоты выше 0,001%.) [c.17]

Результаты рекомбинационного анализа более широкого набора из 60 независимо полученных гЯ-мутантов представлены на карте [c.163]

Генетический анализ состоит в экспериментальном изучении отношений, существующих между мутантами. Для определения характера этих отношений используются два основных приема,-рекомбинационный тест и тест на комплементацию. Рекомбинационный тест, как мы уже отмечали в предыдущем разделе, определяет взаимное пространственное расположение мутаций на генетической карте. Комплемента-ционный тест, с другой стороны, определяет функциональные отношения мутантов. Все -//-мутанты обладают одинаковым фенотипом (табл. 6.1). Одинаковы ли их генетические функции Для ответа на этот вопрос клетки Е. соН К (А) заражали различными парными комбинациями мутантов гП, как это схематически изображено на рис. 6.6. Если в такой дважды инфицированной клетке возникает потомство фага, то это означает, что каждый из двух мутантных фагов осуществляет функцию, которую не в состоянии осуществлять второй мутант. Такие два мутанта называют комплементарными. С другой стороны, если в такой дважды инфицированной клетке потомства фагов не возникает, то это означает, что оба мутанта не способны осуществлять одну и ту же функцию. [c.166]

Рекомбинационный анализ мутантов, представленных в табл. 6.4, позволил построить карту тонкой структуры, изображенную на рис. 6.17. Построение этой карты потребовало визуального определения фенотипа миллионов мух в потомстве от различных типов скрещивания. Картированные аллели локализуются в восьми различных сайтах, способных к рекомбинации. Все перечисленные в табл. 6.4 аллели рецессивны (за исключением двух w " и и тест на комплементацию [c.181]

Пермиссивные условия Псевдоаллель Расстояние на карте Рекомбинационный тест [c.185]

Сравнение физической карты Е. oli, построенной в опытах по прерыванию конъюгации, и рекомбинационной карты показывает, что 1 мин соответствует 20 единицам рекомбинации. Поскольку вся хромосома передается за 100 мин, ее общая рекомбинационная длина составляет 2000 единиц, а с учетом общего количества ДНК в хромосоме (4- 10 п. н.) единица рекомбинации соответствует ок. 2 тыс. п. н. Расчеты показывают, что рекомбинационное картирование разумно применять на расстояниях не более 3 мин, поскольку на больших расстояниях маркеры будут наследоваться независимо. При использовании конъюгационного метода трудно ставить реципрокные скрещивания. В связи с этим картирование на коротких участках обычно проводят с использованием трансдукции при помощи умеренного фага Р1. [c.215]

Длина такой рекомбинационной карты (примерно 1,27о для полиовируса [53] и 3% для афтовируса [197]) указывает на то, что по крайней мере от 1 до 3% новосинтезированной вирусной РНК является рекомбинантной. С другой стороны, частота ошибок при репликации РНК по оценкам составляет 10 на одно основание [133]. Для РНК, сходной по размеру с РНК пикорнавирусов, это соответствует примерно одной ошибке на геном. Эти соображения указывают на то, что рекомбинация у пикорнавирусов происходит с весьма высокой частотой, примерно 1 % от частоты замен оснований. [c.198]

Ньше для установления генетической карты пользуются скрещиванием нрототрофных мужских штаммов Hfr и ауксотрофных женских штаммов F , что сильно повышает вероятность рекомбинации. Кроме того, точнее всего можно изучить генетическую карту этим методом в небольшой области хромосомы. Герен и Левинталь изучили строение одного цистрона Е. сой, а именно управляющего синтезом фосфатазы (Р-цистрона). В пределах этого одного цистрона было получено несколько сот мутаций, и расположение каждой мутации (или точее, каждого мутона, т. е. области генетического вещества, затронутой мутацией) внутри цистрона определено с помощью многих рекомбинационных экспериментов. Подобным же путем Моно и Жакоб изучили небольшую область хромосомы вблизи локуса La . [c.310]

Рис. 8.14. Генетическое картирование посредством рекомбинационного анализа мерозигот, возникающих в результате конъюгации. Отбирается дистальный маркер С. Расстояние на генетической карте между В к С определяется как умноженное на 100 отношение числа рекомбинантов ЬС к числу рекомбинантов С. Поскольку

Наоборот, рекомбинанты к дикому типу будут превосходно жить на К12. Подсчет рекомбинантов ведется на нулевом фоне (в принципе) благодаря тому, что оба родительских фага — мутанты гП, отсюда и прекрасная чувствительность метода. Можно измерить число рекомбинантов, даже если вероятность события 10 . Собственно говоря, предел чувствительности ставится спонтанными ревертантами — возвратными мутациями к дикому типу. Из изученных Бензером свыше 3000 различных мутантов типа гП некоторая часть оказалась непригодной для рекомбинационных экспериментов из-за высокого уровня шумов (большого количества сионтанных ревертантов), одпако большинство мутаций, полученных облучением, действием химических мутагенов пли спонтанно, оказалось вполне стабильно. Эти мутации в количестве примерно 2000 и были расположены на генетической карте в линейной последовательности. Подробное изучение тонкой структуры генетического вещества обнаружило ряд важных обстоятельств. Вся область гП имеет длину в 8 единиц и распадается в а две функциональные области А и В. Бензер назвал их цистронами на основании того, что их можно различить с помощью is—trans-теста. Если инфицировать бактерию К12 двумя мутантами фага, из которых один поврежден в области А, второй поврежден в области В (оба являются гП-мутантамп), то вместе они способны развиваться на клетках К12. [c.377]

Генетическая карта фага X, наиболее изученного из всех умеренных фагов, изображена на рис. 132. Карта получена с помощью рекомбинационных экспериментов при множественной инфекции чувствительных (нелизогенных) клеток одновременно несколькими мутантами фага (число актов рекомбинации у фага X порядка [c.383]

Даже у прокариот информация, получаемая от вну-тригенного картирования, ограничена природой рекомбинационного акта. На уровне внутригенного картирования частота рекомбинации частично зависит от природы мутаций, использованных в скрещивании, и может в большой степени определяться последовательностью ДНК в данном участке. Другими словами, здесь вместо идеального свойства независимости аллелей, которое мы обсуждали в гл. 1, проявляется эффект специфичности аллелей. Поэтому наши представления о гене с позиций генетической карты искажаются особенностями рекомбинационных систем. [c.43]

Мутации гП дают возможность оценить предельную разрешающую способность рекомбинационного анализа. Как уже упоминалось выще, посев фага на Е. соИ К (А.) дает возможность выявить единственный рекомбинант дикого типа гП из 10 г//-фаговых частиц. Следовательно, в соответствии с уравнением (6.1) теоретически минимальное расстояние между двумя соседними различимыми мутациями гП должно составлять 0,0002 (2 10 /10 = 2 10 " ). Однако минимальное наблюдаемое на карте расстояние между соседними г//-мутациями составляет около 0,02 единиц (см. рис. 6.4). Меньшие расстояния не обнаружены, несмотря на высокую чувствительность системы. Эта оценка минимально возможного наблюдаемого расстояния между мутациями на карте хорошо соответствует получаемой из предположения, что минимальной единицей рекомбинации служит пара нуклеотидов. Хромосома фага Т4 содержит 1,8-10 нуклеотидных пар и имеет длину 1500 единиц. Таким образом, величина 0,02 единицы соответствует приблизительно двум парам нуклеотидов. Поскольку это лишь грубая оценка, то естественно предположить, что к рекомбинации способны мутации, локализованные в соседних парах нуклеотидов. Это было убедительно подтверждено при исследовании карты тонкой структуры гена trpA. Следовательно, точечные мутации, не дающие при скрещивании рекомбинантов дикого типа, вернее всего представляют собой независимые изменения одной и той же пары нуклеотидов. [c.175]

Первые неожиданности такого рода были выявлены после определения нуклеотидной последовательности генома фага фХ174, генетическая структура которого была рассмотрена в гл. 7. Полная нуклеотидная последовательность одноцепочечной ДНК фХ174, а также соответствующие аминокислотные последовательности кодируемых белков приведены на рис. 12.6. Показаны также сайты узнавания для ряда рестриктаз, использованных при определении последовательности ДНК. В целом наблюдается хорошая корреляция между нуклеотидной последовательностью (рис. 12.6) и генетической картой (рис. 7.5) фага. Однако можно отметить и три случая отклонения от такой корреляции. Во-первых, имеет место расхождение между рекомбинационными частотами и физическими расстояниями, особенно в области гена А. Во-вторых, [c.83]

Несомненным достижением в работе С. Бензера была разработка метода перекрывающихся делеций для внутригенного картирования, благодаря которому стало возможным насыщать генетическую карту мутациями. Он впервые перевел величины, измеряемые в генетическом анализе, в молекулярную размерность сопоставил их с мономерами молекулы ДНК. Итогом этой работы было разрешение кажущихся противоречий между критериями аллелизма. Стала очевидной их относительность, особенно в отношении рекомбинационного критерия аллелизма. Функциональный же критерий аллелизма сохраняет свою ценность с учетом возможности межаллельной комплементации (см. гл. 2), т. е. он также относителен и в строгом смысле должен применяться на достаточно большом статистическом материале. В дальнейшем будет показано, что относительность функционального критерия аллелизма выражается не только в случае комплементарности аллельных мутаций, но и в случае некомплементар-ности мутаций разных генов в оперонах (см. гл. 16). Таким образом, от моргановских представлений об однозначном соответствии результатов разных тестов (рекомбинационного и функционального) на аллелизм мы приходим к пониманию их относительности и необходимости комплексного применения. [c.380]

Исследования тонкой структуры генов аналогичные тем, которые осуществил С. Бензер для фага Т4, были проведены у вирусов, бактерий, грибов, водорослей, дрозофилы и высших растений. Несмотря на различную детализацию внутригенных карт, выявилась общая закономерность рекомбинационная делимость гена у всех объектов, огромное число возможных гетероаллельных мутаций, т. е. мутаций, по-разному локализованных в одном и том же гене и дающих таким образом начало гетероаллелям. [c.403]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология