Электрофорез и генетическая изменчивость

Биохимический полиморфизм, видимо, намного значительнее, чем предполагалось несколько лет назад. В первой части подчеркивались технические трудности при электрофоретическом определении изменчивости, которые, по существу, являются отражением степени выявленной генетической изменчивости. Реальная оценка этого разнообразия возможна при сопоставлении данных электрофореза с данными о первичных структурах белков. [c.61]

К сожалению, установление точной аминокислотной последовательности одного белка-задача, требующая нескольких месяцев, а иногда и нескольких лет работы. Руководствуясь сказанным выше, мы должны были бы для оценки генетической изменчивости одной популяции определить аминокислотные последовательности 2000 образцов белка, что практически вряд ли осуществимо. Однако, по счастью, разработан метод, а именно электрофорез в геле (гель-электрофорез), позволяющий исследовать изменчивость белков со сравнительно небольшими затратами времени и средств. Начиная со второй половины 60-х годов посредством электрофореза в гелях были получены оценки генетической изменчивости для природных популяций многих организмов (см. дополнение 22.1). [c.86]

Метод электрофореза был впервые применен для оценки генетической изменчивости природных популяций в 1966 г., когда были опубликованы три работы, две из которых посвящены дрозофиле, а одна-человеку. С тех пор с помощью этого метода было исследовано множество популяций различных организмов, и число работ на эту тему продолжает расти с каждым годом. Здесь мы рассмотрим две такие работы. [c.92]

Метод электрофореза позволил получать количественные оценки степени генетической изменчивости в природных популяциях. Насколько эти оценки заслуживают доверия Для того чтобы оценка степени генетической изменчивости была правильной, необходимо соблюдать два условия 1) использовать случайную выборку локусов генома и 2) выявлять все аллели каждого локуса. [c.96]

В табл. 22.12 суммированы результаты, полученные при последовательном электрофорезе и с использованием двух различных методов денатурации. Кроме Я в таблице приводится еще одна мера генетической изменчивости, а именно эффективное число аллелей. Эта мера непосредственно связана с Я (см. дополнение 22.2). Среднее увеличение [c.98]

Средний полиморфизм (Р) и средняя гетерозиготность (Я) определены для многих видов (рис. 18.4). Беспозвоночные в среднем более генетически изменчивы, чем позвоночные. Яср= 13,4% для первых и 6,0 % для вторых. Перекрестноопыляющиеся растения значительно изменчивее, чем самоопылители (Яср = соответственно 19 % и 6 %,). По данным электрофореза, средняя гетерозиготность человеческих популяций 6,7 %. Интересно рассмотреть, что означает эта величина дм человека. Примем, что геном [c.465]

Перспективным направлением космического производства является электрофорез, обеспечивающий разделение биологической смеси субклеточных частиц белков различного вида, нуклеиновых кислот для диагностики определенных форм раковых заболеваний, исследования генетической изменчивости, получение биологически активных лекарственных веществ, получение компонентов крови для изучения и прочее [5, 6]. [c.68]

Генетический полиморфизм других (например, структурных) белков [1892, 1803]. На основании данных о высокой частоте полиморфизма ферментов первоначально был сделан вывод о том, что большинство генов высоко полиморфно. Однако работы последних лет заставили усомниться в их правильности. В этих работах в основном использовался метод двумерного электрофореза, иллюстрируемый рис. 5.51 [1892]. В табл. 6.3 приведены результаты одной из них [1803]. В ней исследовали общую фракцию культуры фибробластов, фибробласты, фракционированные на осадок (белки, связанные с клеточными структурами) и супернатант (растворимые белки), а также растворимые белки клеток корней волос. Число качественно различающихся вариантов оказалось весьма низким. Уровень хорошо выявляемой количественной изменчивости был гораздо выше. Предыдущие работы, проведенные на мышах, показали, что такая количественная изменчивость также имеет генетическую основу. Кроме того, уровень как качественной, так и количественной изменчивости оказался выше у растворимых белков супернатанта. Отсутствие изменчивости в настоящее время показано не только для фибробластов, но и для других тканей человека, например мозга [1741] или лимфоцитов [1782, 1783]. Для объяс- [c.287]

В 1972 г. при электрофорезе глютенинов в полиакриламидном геле в присутствии ДДС-Na после восстановления дисульфидных мостиков удалось определить молекулярные массы составляющих их субъединиц [21]. Таким способом были идентифицированы 15 субъединиц с молекулярными массами от 116 000 до 133 000 Да (табл. 6Б.10). Высокомолекулярные (или агрегированные) глиадины состоят из субъединиц с массой 44 000 и 36 000 Да, причем доля первых больше [24, 167]. Впоследствии эти значения были подтверждены всеми исследованиями, в которых использовался данный метод определения молекулярных масс. Удалось выявить генетическую изменчивость состава субъединиц глютенинов [20, 33, 108, 150[. Способ выделения фракций глютенинов может изменить состав их субъединиц [20, 110[ так же, как это происходит при удалении жиров из муки [169]. [c.201]

Применение метода электрофореза позволяет установить для каждого исследуемого белка число аллелей, участвующих в формировании генетической изменчивости, и соотношение гомозигот и гетерозигот различных типов. Чтобы количественно оценить генетическую изменчивость популяций, обычно исследуют одновременно около 20 или более локусов. Полученную таким образом информацию желательно каким-то образом суммировать, чтобы выразить степень генетической изменчивости популяций каким-либо одним показателем, по которому можно было бы сравнивать между собой различные популяции. При этом используется целый ряд способов, однако наиболее широко распространены две меры генетической изменчивости полиморфность и гетерозиготность. [c.86]

Приборы и методы, используемые при изучении генетической изменчивости в природных популяциях с помощью электрофореза в геле, изображены на рис. 22.7. Образцы тканей разных организмов гомогенизируют (измельчают) для освобождения из клеток ферментов и других белков. Пробы надосадочных жидкостей (растворимых фракций), полученных при центрифугировании гомоге-натов, наносят на гель, приготовленный из крахмала, агара, полиакриламида или какого-нибудь другого желеобразного [c.86]

Рис. 22.7. Метод гель-электрофореза ферментов позволяет оценить генетическую изменчивость природных популяций (более подробно метод описан в тексте). А. Растворимые фракции, полученные из гомогенезиро-ванных образцов исследуемых тканей, наносят на поверхность геля и подвергают действию электрического поля. Ферменты и другие белки, содержащиеся в образцах, пере-

Популяциям растений и животных, по-1видимому, свойственна высокая генетическая изменчивость — условие, необходимое для эволюции путем естественного отбора. Уровень генетической изменчивости, выявляемый методом гель-электрофореза, гораздо выше, чем предполагалось первоначально. Насколько именно он выше — до сих пор остается неясным, потому что, во- первых, необходимо еще решить ряд методических и теоретических проблем (в частности, выяснить, какая часть наблюдаемой из1мен чивости обусловлена аллельной изменчивостью структурного гена, а какая— посттрансляционной модификацией) и, во-<вторых, число ис- [c.256]

Эффективным методом, позволяющим изучать изменчивость белков в природных популяциях и определять частоты генотипов и аллелей в популяциях, служит электрофорез в гелях (см. дополнение 22.1). Маса-тоши Ней предложил удобный способ оценки генетической дифференциации популяций по данным электрофореза (дополнение 26.1). При этом используются две величины 1) генетическое сходство I, оценивающее долю структурных генов, которые идентичны в обеих популяциях, и 2) генетическое расстояние (или дистанция) )-оценка среднего числа замен аллелей в каждом локусе, произошедших за время раздельной эволюции двух популяций. Замены аллелей имеют место тогда, когда в результате мутаций аллели в отдельных локусах замещаются другими аллелями или когда сразу замещается целый набор аллелей. Этот метод учитывает то обстоятельство, что замены аллелей могут быть неполными в какой-то части популяции новый аллель может вытеснить старый , который тем не менее с большей или меньшей частотой продолжает присутствовать в популяции. [c.214]

С помощью метода электрофореза в последние годы были проведены сравнения популяций, находяпщхся на разных уровнях эволюционной дивергенции, для многих различных организмов. Эволюция-это сложный процесс, течение которого определяется как внешними условиями, так и природой самих организмов, поэтому степень генетической дифференциации популяций, находяпщхся на одном и том же уровне эволюционной дивергенции, может быть различной в зависимости от места, времени и особенностей самих организмов. Результаты электрофоретических исследований подтверждают существование такой изменчивости, однако при этом выявляются и некоторые общие закономерности (табл. 26.3). За немногими исключениями, генетическое расстояние между популяциями, находящимися как на первой, так и на второй стадиях видообразования, составляет в среднем около 0,20 (в большинстве случаев эта величина принимает значения от 0,16 до 0,30) у столь раз- [c.215]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология