Гибридизация как генетический материал

Изучение изменения элементов структуры урожая кукурузы при переводе ее на тетраплоидный уровень и изменения конъюгации хромосом при гибридизации ее с теосинте позволило наметить пути повышения плодовитости и урожайности тетраплоидной кукурузы. Получено несколько популяций тетраплоидной кукурузы, включающих от 8 до 18 линий, а также ряд популяций, включающих 1/2 1/4 1/8 1/16 часть генетического материала многолетнего теосинте для проведения улучшающих отборов. [c.272]

Методы генетической трансформации позволяют не только вводить новый генетический материал в культурные растения, но также идентифицировать и изучать последовательности нуклеотидов, контролирующие экспрессию генов. При разработке любого проекта по генетической инженерии для получения контролируемой экспрессии в нужных тканях на соответствующей стадии жизненного цикла следует обращать самое серьезное внимание па манипуляции с изучаемыми генами. Выделение генов, обладающих высоким уровнем экспрессии в определенных органах различных растений на известной стадии жизненного цикла, значительно облегчает идентификацию промоторов, специфически активных в этих тканях и органах, а также позволяет проводить фундаментальные исследования экспрессии генов в онтогенезе. Таким образом, определены и используются в настоящее время для получения трансгенных растений нуклеотидные последовательности, которые усиливают или подавляют экспрессию генов в зависимости от воздействий окружающей среды (например, света или стресса). В данной главе описываются некоторые основные свойства генов растений, и, кроме того, изложены некоторые подходы к изучению организаций перенесенных генов методом блоттинг-гибридизации по Саузерну (разд. 6.2) и экспрессии генов в трансгенных растениях. [c.304]

НОВ ОТ ДИКОГО вида в генетический материал культурного вида. Поэтому отдаленная гибридизация может быть эффективна только в том случае, когда скрещиваются относительно близкие в эволюционном отношении виды. [c.22]

Начнем с первого способа. Тот факт, что гибридизация повышает генотипическое разнообразие, сам по себе уже широко известен. Нет нужды перечислять многочисленные сорта, созданные путем гибридизации с последующим отбором, особенно у пшеницы. Мы рассмотрим здесь опять же генетическую сторону этого вопроса, то есть за счет каких групп генов происходит увеличение генотипического разнообразия при гибридизации. Известно, что особенно эффективна гибридизация растений нз географически удаленных мест. Вероятно, в местных сортах из разных географических точек земли накоплены аддитивные гены по разным локусам, поэтому при скрещивании этих сортов друг с другом происходит их объединение. Конечно, вспышка изменчивости после скрещивания вызывается не только гетерозиготностью по аддитивным генам, но и по генам аллельного и неаллельного взаимодействия. Скрещивание важно еще и потому, что только с помощью этого приема можно совместить в одном сорте положительные свойства разных сортов (например, урожайность и засухоустойчивость или урожайность и зимостойкость). С помощью скрещивания, таким образом, в исходный материал для отбора вводится большое число генетически обусловленных свойств, которое селекционер запланировал в целевой установке перед началом селекционного процесса. [c.159]

Другое распространенное половое различие состоит в том, что самок больше заботит вопрос о том, с кем они спариваются, чем самцов. Одна из причин этого беспокойства как у самцов, так и у самок объясняется необходимостью избежать спаривания с представителем какого-то другого вида. Гибридизация нежелательна по ряду причин. В некоторых случаях, как при копуляции человека с овцой, зародыш вообще не образуется, так что никаких потерь не происходит. Однако при скрещиваниях между представителями более близких видов, например между лошадью и ослом, потери, во всяком случае для партнера женского пола, могут быть значительными. Вполне вероятно, что в матке лошади начнет развиваться зародыш, которого ей придется затем вынашивать в течение одиннадцати месяцев. Ей придется не только израсходовать значительную долю своего общего родительского вклада в форме питательных веществ, поглощаемых зародышем через плаценту, а впоследствии и в форме молока, но главным образом потерять много времени, которое можно было бы потратить на выращивание других детенышей. А когда рожденный ею мул достигает зрелости, то оказывается, что он стерилен. По-видимому, это происходит потому, что хотя хромосомы лошади и хромосомы осла достаточно сходны, чтобы сотрудничать в построении здорового и сильного тела мула, они недостаточно сходны, чтобы совместно проделать мейотические деления. Какой бы ни была истинная причина, очень значительный вклад матери в выращивание мула с точки зрения ее генов совершенно бессмыслен. Кобылы должны быть очень осмотрительными, чтобы копулировать непременно с жеребцом, а не с ослом. Если перейти на генетический язык, то любой лошадиный ген, который говорит Тело, если ты самка, копулируй с любым самцом, будь то осел или лошадь , может оказаться в тупике — в теле мула, а материнский вклад в этого маленького мула нанесет значительный урон ее возможностям выращивать фертильных лошадей. Что касается самца, то его потери в случае спаривания с представителем чужого вида меньше, и хотя он при этом может ничего и не выиграть, есть основания предполагать, что самцы уделяют меньше внимания выбору сексуальных партнеров. Во всех изученных случаях это подтвердилось. [c.129]

Рассмотренные в этой главе генетические методы и закономерности показывают, что селекция представляет собой область наиболее полного практического воплощения результатов, получаемых генетикой. Все традиционные разделы генетики — гибридизация, мутационный процесс, хромосомные перестройки и полиплоидия, генетика популяции и т. д. — находят применение в селекции. Развивающиеся в последнее время методы генной и клеточной инженерии, биотехнология обещают в ближайшее время обогатить генетические основы селекции новыми подходами, главное содержание которых — сокращение сроков получения исходного материала для селекции и направленность в изменении генов и хромосом. [c.564]

Генетическая изоляция нередко обусловлена особенностями числа и формы хромосом, в силу чего у гибридов не может осуществляться мейоз (например, у мулов). Причинами изолирующего механизма становятся полиплоидия и хромосомные перестройки. В результате физиологической несовместимости тканей матери и гибридного эмбриона могут возникнуть препятствия для гибридизации у млекопитающих. [c.279]

Конъюгация — это процесс гибридизации при установленном клеточном контакте между разнополовыми клетками бактерий и частичном или полном переносе генетического материала из мужской особи в женскую. [c.107]

Подводя итоги современным данным по кариологии покрытосеменных растений, можно констатировать следующую закономерность где преобладают мелкие хромосомы, там в процессе видообразования большую роль играла полиплоидия н межвидовая, а вероятно, и более отдаленная гибридизация с последующей полиплоидизацией геномов путь видообразования через дислокацию генетического материала (разнообразные хромосомные перестройки) характерен для видов с крупными хромосомами, тогда как полиплоидизация геномов здесь отсутствует или выражена слабо. Необходимо, однако, отметить, что не всегда наличие мелких хромосом обусловлкрает возможность появления полиплоидов. Известный, экономически важный, род Н1Ьв8 - смородина характеризуется очень мелкими хромосомами и тем не менее полиплоидных видов в нем не обнаружено и, более того, экспериментальная полиплоидия не имеет успеха. [c.74]

Для обогащения ДНК данным участком генома можно с успехом использовать явление переноса генетического материа.ла. Принцип этого подхода заключается в переносе ( )рагмента хромосомной ДНК на значи тельно меньшую но разлтерам ДНК другой природы и в последующем вы делении этой структуры. Подобные случаи встречаются у бактерий, у которых данный участок генома может связываться с ДНК фага [41—43] или с половым фактором [44, 45]. Фаговая ДНК или половой фактор, нри-соедшшвшие такой участок бактериального генома, могут содержать до 50% хромосомной ДНК, в результате чего ДНК обогащается данным участком генома в 200 раз. Соотношение РНК/ДНК в гибридах, построенных из трапсдуцироваиной ДНК и гомологичной ей РНК, достаточно высоко, в особенности если ДНК перед гибридизацией была фрагментирована ультразвуком. [c.168]

Одно из основных применений техники клонирования-выделение индивидуальных генов непосредственно из генетического материала. Каждый индивидуальный ген представляет собой только очень небольшую часть эукариотического генома. Например, размер генома типичной клетки млекопитающих составляет около 10 п.н., так что один ген размером, скажем, 5000 п. н. составляет только 0,00005% всей ядерной ДНК. Для идентификации столь незначительного количества материала необходимо иметь высокоспецифичный зонд, взаимодействующий только с определенными, интересующими исследователя последовательностями, чтобы выделить их из огромного количества других последовательностей. Обычно применяемый метод состоит в использовании высокомеченых радиоактивных РНК- или ДНК-зондов, гибридизация которых с геном регистрируется с помощью радиоавтографии. [c.242]

Однако важнее, что этот метод позволяет препаративно разделять хромосомы, и при наличии специфических зондов исследовать структуру и функцию отдельных генов становится относительно просто. В этом случае ген можно локализовать в хромосоме с помощью гибридизации in situ, размножить его ДНК путем клонирования и секвенировать. Можно исследовать таким же образом и генетический материал некодирующих участков гена. Основой для такого рода исследований являются геномные библиотеки ДНК. Однако их неудобство состоит в том, что обычно трудно или невозможно отобрать из огромного количества фрагментов интересующие нас последовательности. Кроме того, изучение распределения ДНК по различным хромосомам нередко само по себе является важным предметом исследования. Для такого рода работ необходимы библиотеки ДНК отдельных хромосом или даже их отдельных фраг.ментов. [c.131]

Этапным периодом для развития метода культуры клеток можно считать 70-е годы, когда были сделаны успехи в разработке способа получения изолированных протопластов растений, а также открытие гибридизации соматических клеток. Изолированные протопласты высших растений и культивируемые клетки животных стали объектом клеточного конструирования путем гибридизации или введения в них чужеродного генетического материала (клеточных органелл, бактерий). Применение методов клеточного конструирования служит задачам улучшения свойств клеток-продуцентов в культуре, а в случае растительных клеток также получению растений с новыми свойствами (в силу тотипо-тентности растительной клетки). [c.7]

В теоретическом и практическом отношении отдаленная гибридизация представляет исключительный интерес. В эволюции многих родов и видов культурных растений ей принадлежит решающая роль. Периодически повторяющееся при отдаленной гибридизации спонтанное проникновение генетического материала одного рода или вида в другой (интрогрессия) преодолевает барьер изоляции между ними. Изучение наследования различных признаков при скрещиваниях разных видов и родов позволяет понять многие важные закономерности эволюции растений и животных. При отдаленной гибридизации преследуется цель создания форм и сортов, сочетающих в себе признаки и свойства разных видов и радов. Это достигается как путем скрещивания сортов и форм культурного вида с представителями диких видов и родов, так и при скрещивании сортов, относящихся к разным культурным видам или родам. [c.257]

В классификации, базирующейся на размерах сегментов генома, подвергающихся преобразованиям, мутации разделяют на геномные, хромосомные и генные. При геномных мутациях у ор-ганизма-мутанта происходит внезапное изменение числа хромосом, кратное целому геному. Если через 2п обозначить число хромосом в исходном диплоидном геноме, то в результате геномной мутации, называемой полиплоидизацией, происходит образование полиплоидных организмов, геном которых представлен 4п, вп и т.д. хромосомами. В зависимости от происхождения хромосом в полиплоидах различают аллополиплоидию, в результате которой происходит объединение при гибридизации целых неродственных геномов, и аутополиплоидию, для которой характерно адекватное увеличение числа хромосом собственного генома, кратное 2п. При хромосомных мутациях происходят как изменение числа отдельных хромосом в геноме (анеуплоидия), так и крупные перестройки структуры отдельных хромосом. Последние получили название хромосомных аберраций. В этом случае наблюдаются потеря (делеции) или удвоение части (дупликации) генетического материала одной или нескольких хромосом, изменение ориентации сегментов хромосом в отдельных хромосомах (инверсии), а также перенос части генетического материала с одной хромосомы на другую (транслокации) (крайний случай -объединение целых хромосом). [c.277]

Будем смотреть на нашу карту. Отодвинемся достаточно далеко, чтобы яснее были видны крупномасштабные особенности раснределения генотени по X. Будем смотреть долго, миллионы лет (мы вновь попали в мир, где осуществимо все потенциально возможное). Что же мы увидим Огоньки движутся по карте. Вот яркий сгусток при движении разделился на два, те снова распались, образовалось скопление. Некоторое время составляющие его пятна движутся рядом, потом часть из них угасает. Это -пример дивергентного образования скопления сгустков. Вот неподалеку от яркого сгустка возникла светящаяся точка, которая ностененно наращивает свою яркость. Это - еще один пример дивергенции (расхождения). Он отличается от первого, по все же и здесь можно указать родительское сгущение генотипов. А вот на темном месте появилось светящееся пятнышко, начало расти, делиться. Откуда оно возникло Но карте этого не скажешь. Может быть, в результате отдаленного скрещивания или симбиоза Или это следствие переноса генов вирусами Мы можем увидеть светящиеся пятпа, которые при движении становятся все ближе, как будто притягиваются друг к другу. Это явление назьшается конвергенцией. Но вот нечто необычайно интересное. Как единое целое движется скопление светящихся пятен. Время от времени некоторые пятна покидают его и удаляются в неизвестном направлении. Внутри сконления то и дело гаснут одни пятна и загораются другие, происходят распады и сближения. Да, возможно и такое. Целостность скопления может поддерживаться отдаленной гибридизацией и другими способами переноса генетического материала, а также сходством среды обитания. [c.67]

Процесс эволюции, однако, не сводится к одному-двум эффектам. Нежелание с этим считаться приводит к тому, что по поводу многих значимьк эффектов раздается громкое кукареку и является на свет новая концепция эволюции. Эффекты нейтральной изменчивости и умножения генов, отдаленной гибридизации и переноса генетического материала вирусами и другие интересны и заслуживают изучения. Но вряд ли стоит рассчитывать, что какой-нибудь из их механизмов возьмет и объясним эволюцию. [c.161]

Разработан изящный метод очистки Т4-специфичной РНК и выделения информационной РНК, соответствующей ограниченному генетическому сегменту ДНК бактериофага. Денатурированную Т4-ДНК конденсировали с помощью дициклогексилкарбодиимида с фосфатом ацетилированной целлюлозы [562]. Через колонку из этого материала в разбавленном буфере при 55° пропускали суммарную РНК из зараженных клеток Es heri hia oli для осуществления гибридизации. Не связавшуюся в комплекс РНК (хозяина) элюировали, а затем буфером очень низкой ионной силы при 65° с колонки была снята Т4-информационная РНК. Состав оснований Т4-РНК этого типа (свободной от РНК Е. соН) сходен с составом оснований Т4-ДНК, связанной с фосфатом целлюлозы это еще раз подтверждает то, что адсорбция осуществляется за счет специфического образования комплементарно связанных водородными связями гибридных комплексов РНК — ДНК- Подобная обработка суммарной Т4-информационной РНК на второй колонке, содержащей ДНК из мутанта Т4, г 1272, полученного в результате деле-ции (т. е. ДНК, потерявшую специфическую последовательность [c.370]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология