Дрожжи, генная конверсия

Принимая во внимание высокую частоту диспергированных повторяющихся последовательностей в большинстве эукариотических геномов, можно только удивляться стабильности хромосом. Возможно, рекомбинация между этими сегментами эффективно подавляется с помощью какого-то неизвестного механизма. У дрожжей, где частоту таких рекомбинаций легко измерить генетическими методами, транслокация и другие перестройки отмечаются удивительно редко. Например, в клетках, содержащих две копии гена HI S3, расположенные на негомологичных хромосомах, реципрокный кроссинговер обеспечивает только примерно 10% рекомбинационных событий в данном гене, остальные приходятся на генную конверсию. [c.229]

Рис. 10-30. Кассетная модель переключения типа спаривания у дрожжей. Кассетное переключение происходит в ходе процесса конверсии гена, запускаемого, когда нуклеаза НО делает двухцепочечный разрез в определенной последовательности ДНК локуса МАТ. ДНК вблизи разреза

Конверсия генов. Еще один относящийся к обсуждаемому предмету феномен давно известен в экспериментальной генетике под названием генной конверсии [122]. Различные данные, полученные при изучении глобиновых генов, позволяют предполагать наличие такого феномена и в геноме человека (разд. 4.3 см. также рис. 2.97). Генная конверсия есть не что иное, как модификация одного из двух аллелей другим, в результате чего гетерозигота Аа, например, становится гомозиготой АА. Винклер, который впервые обсуждал этот феномен более 50 лет тому назад, допускал физиологическое взаимодействие аллелей. Однако работы на дрожжах показали, что он связан с атипичной рекомбинацией. Данный процесс иллюстрирован на рис. 2.97. Кроссинговер всегда приводит к разрыву последовательности ДНК в сайте перекреста. Обычно разрыв репарируется, для чего последовательность сестринской хроматиды используется как матрица. Таким образом восстанавливается исходная двойная спираль. Однако иногда репарация осуществляется на матрице гомологичной хромосомы. В этом случае наблюдаются отклонения от обычной сегрегации. Генная конверсия имеет место и в соматических тканях, особенно у растений. Возможно, что в этом случае рекомбинационный процесс протекает атипично. Наличие генной конверсии не является неожиданным, поскольку спаривание гомологичных хромосом в соматических клетках и соматический кроссинговер характерны для многих видов [c.144]

Большинство перечисленных здесь рекомбинационных механизмов возникновения хромосомных аберраций продемонстрированы в экспериментальной работе с бактериями и дрожжами. Мигрирующие элементы способны захватывать и переносить на новое место гены, рядом с которыми они располагаются. По образному выражению Р. Б. Хесина, попав в плохую компанию, гены из добропорядочных превращаются в бродяг . Тем самым осуществляется дупликация отдельных генов, необходимая для дивергенции генетического материала, т. е. возникновения генов с новыми функциями. Кроме того, повторы одинаковых или сходных участков генетического материала сами по себе создают условия для рекомбинации по гомологии между генами, располагающимися в негомологичных участках генетического материала. Подобная рекомбинация происходит значительно реже, чем полностью гомологичная рекомбинация — кроссинговер, но она также связана с инициирующей рекомбинацию конверсией. Это показано для дрожжей-сахаромицетов, имеющих два одинаковых гена his 3 один на своем месте в хромосоме XY, а другой — внесенный с плазмидой в результате интегративной трансформации (см. гл. 11). Второй ген his 3 был интегрирован в другую часть генома благодаря рекомбинации плазмиды с Ту 1-элементом, который она также несла. С помощью такой модели была продемонстрирована конверсия между негомологичными хромосомами. Аналогичный результат был получен и для разных генов дрожжей с высоким уровнем гомологии нуклеотидных последовательностей сус 1 и сус 7, кодирующих изо-1 и ИЗО-2-ЦИТОхромы С. У другого вида дрожжей негомологичная конверсия показана между генами, кодирующими очень близкие по структуре тРНК. В редких случаях негомологичная конверсия сопровождается реципрокными транслокациями. [c.345]

Гениая конверсия г дрожжей. У дрожжей, где генную конверсию можно изучать генетически, наблюдается направленность изменений. Одни локусы более эффективны как матрицы, чем другие. Причина этих различий неясна, но частота конверсий достаточно высока, так что даже при незначительном преимуществе с помощью одного такого локуса может произойти гомогенизация весьма многочисленного семейства. Прямые данные о превращении одного члена семейства в последовательность, сходную с другим членом, получены при изучении диспергированных повторов у дрожжей, называемых Ту-элементами (Ту-мобильный элемент. [c.207]

При помощи ферментов ксиланаз гемицеллюлозы могут быть разрушены с образованием пентозных сахаров. Найдены виды дрожжей, способные осуществлять ферментацию пентоз, но онк чувствительны к спирту. Порог этой чувствительности может быть изменен генетическими методами кроме того, путем клонирования гена ксилоизомеразы дрожжам Sa haromy es может быть передана способность потреблять ксилозу. Это позволит им осуществлять конверсию ксилозы (субстрата, на котором они не растут) в ксилулозу (субстрат, который они сбраживают). [c.177]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология