индуцированный мутагенез

При рассмотрении механизмов индуцированного мутагенеза (химического и радиационного) удобно описывать механизмы действия каждого мутагена в отдельности в дальнейшем мы придерживаемся этого принципа. [c.30]

Наиболее трудным для оптимизации был этап биотрансформации. Когда использовались природные микробные штаммы, выход конечного продукта часто оказывался намного ниже оптимального. Поэтому предпринимались попытки изменить генетическую конституцию существующих штаммов-продуцентов с помощью химического мутагенеза или ультрафиолетового облучения. При таком подходе уровень повышения продукции обычно лимитировался чисто биологическими факторами. Например, если мутантный штамм синтезировал слишком много того или иного вещества, часто это отрицательно влияло на прочие метаболические процессы и приводило к угнетению роста культуры при крупномасштабном культивировании. Несмотря на это традиционные стратегии индуцированного мутагенеза и селекции , направленные на усовершенствование штамма-продуцента, были исключительно плодотворны для многих процессов, например для производства антибиотиков. [c.17]

Таким образом, в результате индуцированного мутагенеза из сорта Московский 121 была выделена линия, обладающая рядом хозяйственно-ценных признаков. Мутант под названием сорт Факел принят с 1975 г. на государственное испытание. [c.136]

Индуцированный мутагенез и отбор продуктивных мутантов до настоящего времени остается важным методом повышения активности промышленных штаммов микроорганизмов, например в селекции продуцентов антибиотиков. При этом обработанную мутагеном культуру рассеивают на плотные питательные среды с таким расчетом, чтобы получить отдельные колонии, а затем исследуют каждый клон на продуктивность. Выделив более продуктивный вариант, процедуру мутагенеза и отбора повторяют, т. е. проводят ступенчатый отбор. Обычно ступенчатый отбор включает этапы мутагенеза, а также выделение спонтанных мутантов. Схема получения продуцентов этим методом имеет вид перевернутого дерева (рис. 7). [c.77]

Учитывая важность спонтанных мутаций для эволюции (разд. 7.2.3) и для любых прогнозов биологического будущего человеческого вида, трудно понять, почему этих данных так мало. Наиболее очевидное объяснение состоит в том, что эволюционисты-теоретики обычно не принимают участия в планировании экспериментов по генетике микроорганизмов. Кроме того, изучение спонтанных мутаций в большинстве случаев отнимает намного больше времени, чем эксперименты по индуцированному мутагенезу. Тем не менее кое-какими данными такого рода мы располагаем. Как и предполагалось, аминокислот- [c.192]

Быстрая элиминация леталей, возникающих при спонтанном и индуцированном мутагенезе у растений, заметно облегчает процесс создания новых сортов. Вместе с тем значительно менее сложный эмбриогенез растений создает меньше предпосылок для формирования леталей, чем у животных. [c.24]

Б последние годы открылись новые возможности использования индуцированного мутагенеза с целью получения исходного материала в селекции растений и создания новых сортов в сокращенные сроки. [c.262]

Индуцированный мутагенез у растений выигрывает еще от того, что частота детерминации пола парой половых хромосом у растений в сотни раз реже, чем у животных. Это, в свою очередь, резко уменьшает потери, вызываемые мутациями, нарушающими половой баланс и влекущими за собой пониженную плодовитость и бесплодность. [c.24]

ИНДУЦИРОВАННЫЙ МУТАГЕНЕЗ И СТУПЕНЧАТЫЙ ОТБОР [c.148]

В. к. Щербаков. 1973. Использование индуцированного мутагенеза в селекции растений. М., стр. 1. [c.151]

Наряду с формами, потерявшими способность образовывать антибиотик (а их обычно большинство), возникают такие, у которых обнаруживается значительное повышение продукции антибиотика. Такой индуцированный мутагенез с последующим [c.148]

Роль индуцированного мутагенеза, как фактора, вызывающего у культурных растений возникновение новых генов устойчивости к грибным заболеваниям, очень велика. [c.170]

Таким образом, при использовании различных методов воздействия (индуцированный мутагенез, слияние и регенерация протопластов, трансформация хромосомных генов и др.) на микроорганизмы имеется возможность получить штаммы с высоким уровнем биосинтеза антибиотических веществ. [c.153]

Спонтанные изменения генетической природы организма — продуцента основаны на процессах рекомбинации генетического материала in vivo (амплификация, конъюгация, трансдукция, трансформация и пр.). Для вьщеления из природных популяций высокопродуктивных штаммов микроорганизмов используют методы селекции, т. е. направленного отбора организмов со скачкообразным изменением геномов. Методы слепого многоступенчатого отбора случайных мутаций чрезвычайно длительны и могут занимать целые годы. Для возникновения мутаций интересующий ген должен удвоиться 10 —10 раз. Более эффективен метод искусственного повреждения генома. Таким методом является индуцированный мутагенез, основанный на использовании мутагенного действия ряда химических соединений (гидроксиламин, нит-розамины, азотистая кислота, бромурацил, 2-аминопурин, алки-лирующие агенты и др.), рентгеновских и ультрафиолетовых лучей. Мутагены вызывают замены и делеции оснований в составе ДНК, а также индуцируют мутации, приводящие к сдвигу рамки считывания информации. [c.33]

Наши данные также подтверждают значительную роль генотипа исходного материала при индуцированном мутагенезе. Приведем описание некоторых мутантов, отличающихся от исходных сортов по отдельным хозяйственно-ценным признакам и имеющим практическое значение. [c.266]

Поэтому перед наукой была поставлена задача разработать пути повышения биосинтеза практически ценных антибиотических веществ. При решении этой задачи необходимо применять три тесно связанных метода 1) естественной изменчивости, 2) индуцированного мутагенеза и ступенчатого отбора наиболее активных форм продуцентов антибиотиков, 3) генно-инженерных манипуляций. Для вьщеленных штаммов должны быть изучены условия культивирования полученных вариантов в целях определения наиболее оптимальной биосинтетической активности. [c.146]

Безусловно, на всех этапах производства антибиотиков введены операции и процессы, соответствующие современным достижениям научно-технического прогресса. Так, существенно дополнена I стадия, связанная с получением высокопродуктивных штаммов-продуцентов. Хотя метод индуцированного мутагенеза со ступенчатым отбором начиная с 50-х гг. и до настоящего времени остается основным методом повышения антибиотической активности промышленных штаммов микроорганизмов, но в современных условиях благодаря успехам молекулярной биологии для этих целей стали шире использоваться другие методы, в том числе метод слияния протопластов и метод конструирования микроорганизмов с помощью генно-инженерных манипуляций. [c.488]

Казахстанский карп, В работах по созданию казахстанского карпа использованы новые методы селекции (индуцированный мутагенез и гиногенез) в сочетании с традиционными (скрещиванием и отбором). Работы ведутся с 1972 г. под руководством Р. М. Цоя. В качестве исходного материала взяты местные карпы смешанного происхождения из Усть-Каменогорского прудхоза. [c.110]

Для разработки биопрепаратов с заданной степенью вирулентности, которая соответствует условиям использования, можно проводить в лабораторных условиях целенаправленный отбор. Если необходимый для этого гетерогенный штамм патогена отсутствует, то следует попытаться изолировать такие же дикие штаммы или изменить лабораторный штамм с помощью индуцированного мутагенеза. [c.159]

Генетическую изменчивость и ее связь с поведением можно исследовать в мозге экспериментальных животных. Этот подход опирается на известную гомологию между человеком и другими млекопитающими во многих физиологических процессах, которая основана на их общем происхождении в филогенезе. Животные как модельная система широко используются для генетического анализа в ситуации, когда исследование на человеке не может быть проведено по этическим причинам, например при исследовании индуцированного мутагенеза [2142]. Очевидным преимуществом этого подхода для генетики поведения является прямой доступ к мозгу. Его недостаток определяется существованием межвидовых различий и уникальной ролью человеческого мозга. Данный подход, таким образом, помогает сформулировать модели механизмов, с помощью которых различия в физиологии мозга приводят к различиям в поведении. В процессе анализа таких моделей могут возникнуть идеи о том, где локализуются соответствующие различия. При дальнейшем обсуждении вопроса мы будем опираться главным образом [c.106]

Важную роль в селекции продуцентов стрептомицина играют индуцированный мутагенез и ступенчатый отбор. Для получения мутантов широко применяют мутагенные факторы рентгеновское и ультрафиолетовое излучения. [c.241]

Алиханян С. И. Индуцированный мутагенез в селекции микроорганизмов. — Изв. АН СССР, Сер. биол., 1962, № 4, с. 544. [c.199]

При индуцированном мутагенезе мутации но генам или локу-сам, определяющим основные диагностические признаки Т. spel-ta, Т. spaero o um и Т. сошрас1пт, по-видимому, происходят независимо от мутаций так называемых малых генов, генов, контролирующих биохимические признаки и от изменений ДНТ и РНК хлоропластов. [c.118]

И. В. Дрягина. 1974. В сб. Спонтанный и индуцированный мутагенез в селекции садовых растений. Изд-во МГУ, стр. 25. [c.164]

Такидг образом, следует отметить, что иривлечение методов индуцированного мутагенеза даст возможность получать новые формы, характеризующиеся комплексом хозяйственпо-ценных признаков. [c.224]

В селекции растений на устойчивость к заболеваниям большое значение имеет хорошая изученность генетики возбудителя заболевания, спектра его изменчивости по вирулентности, механизмов расообразовательного процесса. В исследовании этих вопросов важную роль может сыграть применение индуцированного мутагенеза. В настоящее время мутанты фитопатогенных микроорганизмов успешно используются как для изучения частной генетики патогена, так и для изучения взаимодействий в системе паразит — хозяин [1]. Мутационный анализ признака вирулентности позволяет до некоторой степени оценить возможность появления в природе определенных рас фитопатогена в результате спонтанного мутирования. Применение мутантов с измененной вирулентностью, возможно, позволит вести упреждающую селекцию растений к расам паразита, которые могут появиться в будущем. [c.334]

Оценка вирулентпости мутантов свидетельствует о сложности этого свойства и тонкой подгонке обменных процессов паразита к таковым у хозяина. Абсолютное большинство изменений в организме паразита, происходящих в результате различных мутаций, приводит к неспособности вызывать заболевание растения-хозяина. Аналогичная ситуация должна возникать и при изменениях в организме растения-хозяина, что может обусловить успешное применение индуцированного мутагенеза в получении устойчивых к вилту форм хлопчатника. Для выделения у патогена мутантов но вирулентности, способных поражать более широкий или иной круг сортов растения-хозяина, необходимо, по-видимому, изучение прежде всего форм, слабоотличающихся от дикого типа по другим признакам. [c.337]

Между тем снижение вирулентности не всегда нежелательно, оно необходимо в тех случаях, когда для профилактической прививки нужны ослабленные штаммы возбудителя. Примером может служить хотя бы полученный путем индуцированного мутагенеза ослабленный штамм вируса табачной мозаики М П-16 для преимму-иизации восприимчивых растений томатов. [c.159]

Получение методом индуцированного мутагенеза и селекции наиболее продуктивного штамма, а также изучение условий биосинтеза антибиотика обеспечили высокий выход окситетрациклина. Использование мутантов микроорганизмов, потерявших способность к биосинтезу того или иного вещества, может помочь раскрыть пути биосинтеза определенных микробных продуктов жизнедеятельности. Попытка использовать неактивные мутанты была предпринята для выяснения механизма биосинтеза 7-хлортетрациклина. Из неактивного мутанта S. aureofa iens выделено вещество (кофактор 1), сильно активирующее биосинтез хлортетрациклина. [c.303]

Важной задачей является повышение эффективности биосинтеза известных антибиотиков. Значительных результатов ученым н практикам удалось добиться в селекции штаммов-продуцентов с применением индуцированного мутагенеза и многоступенчатого отбора. Например, продуктивность штаммов Peni illum по синтезу пенициллина увеличена в сотни раз. Определенные перспективы открываются в связи с возможностью клонирования генов узких мест биосинтеза антибиотика или в случае, если все биосинтетические ферменты кодируются единым оперо-ном. [c.251]

При индуцированном мутагенезе крупные видимые мутации выделяют по отдельным измененным растениям в (второе мутантное поколение), а малые — в результате математической обработки данных изменчивости нужного признака у целых семей в Мъ- В результате малых мутаций может, например, едва заметно укоротиться ость или увеличиться длина колоса, незначительно возрасти морозостойкость или содержание белка в зерне и т. д. Малые мутации под влиянием мутагенов возникают значительно чаще, чем крупные. Например, П. К.. Шкварников, облучая яровую пшеницу Мильтурум 553 гамма-лучами в дозе от 1 до 15 кР, получил крупных мутаций 18,5%, а малых 49%, или почти в 3 раза больше. [c.207]

Новый подход к расшифровке кода, не связанный со сравнением криптограммы и текста, появился в конце 50-х годов, когда, с одной стороны, было показано, что в определенной точке полипептидной цепи мутантного белка одна аминокислота замещает другую, присутствующую в белке дикого типа, а с другой — были расшифрованы механизмы спонтанного и индуцированного мутагенеза (см. гл. XIII). Например если мутация, приводящая к замене аминокислоты а на аминокислоту , была индуцирована мутагеном, вызывающим транзиции азотистых оснований, то это означает, что кодоны, соответствующие аминокислотам а и , имеют два общих нуклеотида, а третий нуклеотид у обоих кодонов либо пуриновый, либо пиримидиновый. Если, далее, другая мутация, индуцированная мутагеном, вызывающим транзиции, приводит к замене аминокислоты а на аминокислоту у, это значит, что кодоны, соответствующие аминокислотам и Y, имеют один общий нуклеотид и различаются по двум другим нуклеотидам. Таким образом, анализируя известные замены аминокислот в мутантных белках и сопоставляя их с предполагаемыми заменами нуклеотидов, вызвавших мутации в соответствующих генах, в принципе можно построить схему взаимоотношений между аминокислотами и кодонами. Анализируя эту схему, можно попытаться расшифровать генетический код. [c.434]

Различие между частотами мутаций у мышей разного пола. В исследованиях на людях можно использовать только косвенные методы. При изучении лабораторных животных указанные трудности отсутствуют. Поэтому логично предположить, что рассматриваемая проблема для животных уже решена. Однако соответствующие данные, хотя и важны для развития теории, выглядят не вполне убедительно. Они получены при изучении индуцированного мутагенеза у мышей с помощью многолокусного теста. Этот метод выявляет мутации de novo в Fj с помощью обратного скрещивания с использованием тестерной линии, гомозиготной по семи рецессивным мутациям (разд. 5.2.1). Результаты экспериментов суммированы в табл. 5.15. Различия по [c.182]

Спонтанный и индуцированный мутагенез у человека обсуждался в гл. 5 более полно мы рассмотрим этот вопрос в связи с влиянием других факторов. Действие отбора будет проанализировано подробно. Отклонение от равновесия Харди—Вайнберга возникает также в результате ассортатив-ности скрещивания. Обсуждение кровнородственных браков и случайных изменений генных частот приведет нас к рассмотрению брачной структуры популяций с более общей точки зрения и подготовит к лучшему пониманию эволюции человека. [c.294]

Метод прямого использования мутаций рассчитан на быстрое создание исходного материала с нужными признаками и свойствами. Однако прямое и быстрое использование мутаций при тех высоких требованиях, которые предъявляются к современным селекционным сортам, далеко ие всегда дает положительные результаты. Полученный вследствие мутагенеза исходный материал должен, как правило, пройти через гибридизацию. Это второй путь использования искусственных мутаций. Мутации могут изменять фенотипическое выражение в зависимости от того, в какой генотип они включаются. Особенно это относится к малым физиологическим мутациям. Поэтому скрещивание качественно меняет влияние отдельных мутаций иа развитие многих признаков и свойств. Широко применяются сочетание индуцированного мутагенеза с гибридизацией обработка мутагенами гибридных семян Ро, р1 и старших поколений скрещивание мутантных форм между собой и с лучшими районированными сортами беккроссовая гибридизация, которая проводится по схеме [c.217]

Вопросами совершенствования промышленных микроорганизмов традиционно занимаются микробиологи-селекционеры. Слово селекция (от лат. 5е1ес11о) означает отбор. Действительно, на протяжении длительного времени и в наши дни для недостаточно изученных с точки зрения генетики микроорганизмов единственным способом их улучшения является индуцированный мутагенез и ступенчатый отбор лучших вариантов (штаммов). Метод чрезвычайно трудоемок, так как отбор, как правило, проводится без детального знания путей биосинтеза. Селекционные работы такого рода могут занимать многие годы. Тем не менее практические результаты часто бывают очень значительными. Так, многолетняя селекция штаммов-продуцентов пенициллина позволила поднять активность от 100 до 40 000 ед/мл. Задача создания высокопродуктивных штаммов намного упрощается, если экспериментатор имеет достаточно знаний о путях биосинтеза того или иного метаболита и имеются способы генетического обмена у исследуемого микроорганизма, позволяющие собрать в одном штамме все полезные мутации и элиминировать все вредные. Развитие методологии генной инженерии, дающей [c.7]

Многие успехи современной молекулярной биологии и селекции микроорганизмов основаны на применении индуцированного мутагенеза in vivo (см. гл. 2). Типичная схема опыта по получению мутантов бактерий и фагов заключается в обработке клеток мутагеном и скрининге среди потомков клеток с измененным фенотипом. Далее следует огромная работа, связанная с картированием мутаций, доказательством отсутствия других мутаций, влияющих на фенотип. Хотя метод этот чрезвычайно трудоемок, он обладает тем преимуществом, что не нуждается в предварительных гипотезах и знаниях относительно роли того или иного белка в проявлении данного фенотипа. Метод мутагенеза и ступенчатого отбора позволяет вести селекцию продуктивных штаммов микроорганизмов, недостаточно генетически изученных, и получать продуценты метаболитов, для которых не установлен путь биосинтеза. Велико значение индуцированного мутагенеза как поставщика новой информации для исследователей, занимающихся молекулярной биологией и биохимией. Расшифровка на молекулярном уровне новых мутантных фенотипов открывает возможности выяснения путей биосинтеза и ре-гуляции метаболизма нормальной клетки. [c.159]

Однако при индуцированном мутагенезе in vivo воздействию мутагена подвергается весь геном, в силу чего этот метод имеет ряд недостатков. Главный из них — образование множественных мутаций, что приводит к большим трудностям при интерпретации результатов. Постоянной мечтой генетиков был локализованный мутагенез, при котором действию мутагена подвергается только определенная часть генома. Частично эта проблема решается с использованием транспозонов, а также трансдуцирующих фагов и Р (К )-эписом, содержащих определенные участки бактериального генома. Однако не у всех бактерий гены можно переводить на трансдуцирующие фаги и эписомы и использовать транспозонный мутагенез. Эти методы не применимы к микроорганизмам, для которых трансдукция и конъюгация не известны. [c.160]

Хотя современный этап селекционной работы с микроорганизмами характеризуется преобладанием классических подходов , связанных с использованием индуцированного мутагенеза и ступенчатого отбора, в практической деятельности микробиологов-селекционеров все шире применяются новые методы — слияние протопластов, амплификация и межвидовой перенос генов. Однако арсенал современной генетиг ки недостаточно используется для создания высокоактивных промышленных штаммов. Основная причина этого — слабая генетическая и биохимическая изученность микроорганизмов, градиционно используемых в промышленности, недостаток знаний о регуляции их клеточного метаболизма в целом, а также отдельных путей биосинтеза, связанных с образованием особо ценных биологически активных соединений, например антибиотиков. Именно здесь целесообразно сконцентрировать усилия генетиков, биохимиков и молекулярных биологов, в тесном контакте с которыми должны работать селекционеры. [c.203]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология